基于有效降低线损管理措施的研究

(整期优先)网络出版时间:2022-09-21
/ 2

基于有效降低线损管理措施的研究

任志强 ,段军杰

国网河南省电力公司南乐县供电公司   河南省濮阳市

摘要:作为国民生产和社会发展必不可少的能源,电能在生产、传输、转化、应用中存在大量损耗。目前,电能的线损主要表现在两个方面:第一,输电线路设计不合理,线路本体损耗而产生的线损;第二,人为窃电造成线路损耗大。因此,电力企业有效降低损耗是利国利民的必要途径,控制线损、降低线损、实现电网经济运行是电力企业现代化管理的核心内容,也是电力企业生存和发展的必要条件。线路损耗是电力企业必须面对的迫切问题,降低线损、提高效益是目前国网公司经营发展的重点之一。

关键词:线损管理;措施

1 线损的定义和组成

1.1 线损的定义

线损是电网电能损耗的简称,是电能从发电环节传输到用户过程中各个环节产生的电能损耗和能量损失,主要损耗包括线路和变压器等功率的损耗,同时线损是考核供电企业的重要经济技术指标之一。因此降低线损是提高电网经济效益的一项重要措施。

1.2 线损的基本组成

一般电网的线损主要由三个部分组成:(1)固定损耗,即网内所有变压器、流量仪表、二次回路等励磁回路的铁耗。(2)可变损耗,即电网线路和变压器等与电流平方成正比的铜耗。(3)管理损耗,即抄表差错、计量仪表误差和偷窃及用电管理不善等引起的损耗。

2 线路和变压器功率损耗的分析与计算

2.1 线路的功率损耗

若电力网中每相线路的电阻为R,电抗为X,线路的负荷电流有效值为I,线路的线电压为U,则三相输电线路的有功功率损耗△P(kW)和无功功率损耗△Q(kvar)可由下式计算。

IMG_256 

式中:P—线路的三相有功功率,单位为MW;Q—线路的三相无功功率,单位为Mvar;R—每相线路中导线的等效电阻,单位为Q;X—每相线路中导线的等效电抗,单位为Q;U—电力网首端或者末端线电压,单位为KV。

2.2 变压器功率损耗

2.2 1 变压器的功率损耗的组成

变压器的损耗包含两个部分:一是固定损耗,也称为空载损耗,此损耗与负荷无关,主要是铁损和励磁损耗;二是可变损耗,也称为有功功率损耗,此损耗与负荷相关,与所带负荷的平方成正比。

2.2.2 变压器功率损耗计算

根据变压器的功率损耗组成形式,现将功率损耗计算如下:

IMG_257 

IMG_258 

式中:P0表示空载损耗(kW);PK表示额定负载损耗(kW);Q0表示空载无功损耗(kvar),Q0≈I0%×Se;QK表示额定负载漏磁功率(kvar),QK≈UK%×Se;I0%表示变压器空载电流百分比,UK%—短路电压百分比;KT表示负载波动损耗系数(KT≈1.05),KQ表示无功经济当量(kW/kvar);(一级变压KQ取0.02~0.04,二级变压KQ取0.05~0.07,三级变压KQ取0.08~0.10);β表示平均负载系数(β=S/Se),S表示运行时负荷容量(kVA),Se表示变压器容量(kVA)。

3 降低电网线损的具体有效措施

3.1 建立线损率精益管理的监控体系

做好供电的技术管理、计费管理及用电管理工作,不断提高电网运行水平,可将地区开式网更改为闭式网运行,实现电网闭网监控。同时规范抄表周期、确保供售电量同期统计与核算;规范线路与变压器管理,理顺变压器与客户管理之间关系,实现一对一管理模式,全方位实现降低线损。

3.2 减少变压器级次,就地平衡无功功率

每经一次变压,要消耗1%~2%有功功率,变压级次越多,功率损失越大。因此,尽量减少变压器级次,可直接从110~220kV降至10~35kV。同时,在受电地区安装必要数量的无功补偿设备,可增设串联或者并联无功补偿装置,进一步抵消线路输送无功的数量,以降低线损,提高功率因数。

3.3 适当改造线路,优化电网结构

结合规划,对于一些不合理的送、配电线路,如负荷过重或迂回曲折和延伸很长的线路,应适当进行改建或升压、必要时增建第二回线,不断优化电网结构(见图1),同时尽量将电源设在负荷中心,并注意负荷的就地平衡,有条件的地区应安装漏电记录[1]。

IMG_259

图1 优化电网结构

3.4 提高电压水平,实现最佳潮流分配

通过功率损耗的计算,其功率损耗与电压平方成反比,若能提高电网运行的电压水平,就能大大降低功率损耗。但提高电网运行的电压水平,对电网的电力设备提出了更高的要求,对绝缘性能和耐压水平提出了更大的挑战。因此,在提高工作电压,一般不应超过额定电压的10%,在合理范围内提高电压,若将线路的电压提高5%,线路中的能量损耗会下降9%。

全面利用计算机实现考虑有功负荷和无功负荷的最佳潮流分配,将进一步降低电网的线损。通过分析每个潮流点的数据并进行在线监控,合理实现负荷经济分配。

3.5 现场营业稽查和开展“反窃电”措施

定期组织开展现场营业稽查与“反窃电”措施,杜绝人情电、关系电。通过营销稽查监控系统在线分析用户用电情况,及时控制窃电行为并采取相应的处罚措施(见表1)[2]。

表1 营销稽查与“反窃电”措施

窃电类型

窃电行为

“反窃电”措施

违章用电

缺乏用电知识,违章用电,拒绝缴纳电费

以《中华人民共和国电力法》为基本,加强对“反窃电”法规的宣传

违约用电

采用不一致的用电形式或擅自更改

采用突击性和常规性用电检査相结合,以电量的相对稳定性分析为基础,对电量突变性用户增加检査次数和加大检查力度

居民窃电

开启电表箱,或者私自接线行为

在公用变台区改造中试用的“二相一地”接线方式,采用低压电缆接人居民电表集装箱,增加窃电的难度和危险性,便于及时发现和查处窃电行为

高科技窃电

利用高科技、遥控或者强磁场形式窃电

采用“防倒”计量电表,使“窃电倒表机”没有市场,保证电量计量表的准确无误

大工业或者商业用电窃电

直接更换互感器变比或者变压器容量,或者绕过计量装置直接窃电

对査获的窃电用户,依法严律惩处,对窃电数额较大或情节严重的,供电企业应提请司法机关依法追究其责任

窗体顶端

窗体底端

4 结束语

从线损率精益管理的监控体系,电压水平、潮流分配与变压器级次,无功功率与电网结构及“反窃电”措施等方面出发,提出了降低线损的具体措施。研究表明,开展有效降低线损的管理工作,可以大大降低线损率,提高电网有功效率,这对提高供电企业的经济效益具有重要的意义。

参考文献

[1] 钟庭剑,彭葛桦,周明华.基于有效降低台区线损的精益化管理措施的研究[J].江西电力职业技术学院学报,2017,30(3):11-12,18.

[2] 覃慧怡,赵彬彬.浅谈低压台区线损管理[J].中国新技术新产品,2015(6):77.