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低压配电网线损率影响因素与解决措施

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低压配电网线损率影响因素与解决措施

作者:高睿 瞿静怡

来源:《中国新技术新产品》2014年第17期

摘 要:低压配电网线损耗是电力运行中存在的重要问题,电力网络中损耗的电能与向电力网络供应电能的比例数越大,产生的线损率就越高,直接影响电力系统运行的经济性。影响低压配电网线损率的原因来自多方面,为解决这一问题要优化低压配电网络,从多方面降低线损率,提高电力系统运行的经济性。 关键词:低压配电网;负荷;线损率

中图分类号TM715 文献标识码:A 低压配电网线损耗率是指电力网络中损耗的电能与向电力网络供应电能的百分比,即 (%)

线损率的大小是判断电力系统运行经济情况重要标准。电网企业运行过程中会根据线损率的损耗情况进行生产指标判断,根据具体情况采取针对性措施。为有效降低低压配电网线损耗率,要全面分析影响线损耗率的多种因素。本文将对低压配电网线损率进行简要介绍,着重探讨影响低压配电网线损率的各种因素并探讨出有效措施,以降低线损率,促进电力系统平稳正常运行,提高电力企业经济效益。 一、低压配电网线损率

低压配电网线损率主要是指电力网路中损耗电能与电力网络供应电能的百分比,即线路损失符合于供电负荷的百分比。供电企业根据配电网线线损率的高低判断电力系统运行的经济情况。供电企业的工作任务主要包括对工业、农业、照明以及基本生产生活供电,即将电能由发电厂输送至各个功能区域使用。电能输送途径是通过各级升压变压器、输电线、以及各级降压变压器。现阶段我国进行电能输送的变压形式是通过六级变压输送,将电能从电厂输送至各需要领域。所谓六级电压是通过电能与磁能的转换,在提高转换效率的过程中,会造成一定程度上的电能损失。在能量守恒定律的基础上,电能输送的过程中仍会受到电阻影响,或受到电力企业不科学管理而造成能量损失。

以上论述的主要意思即电能输送与分配的过程中会出现电能损失,即线损,线损问题的产生还由于电力网络中各个电气配件运行造成的电能损耗。对于线损电量的统计主要是指电能从电厂主变压器输送出至用户电能表的全过程的电能损耗。线损电量的计算方式较为严谨,主要是通过供电量与售电量相减进行计算,而线损率主要是指线损电量比上供电总量,产生的百分比数即线损率。

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低压配电网线损率的主要计算方式可以为:

(1)线损率=(线损电量/供电量)×100%=(供电量-售电量)/供电量×100%= (1–售电量/供电量)×100%

(2)线损率=(购电量-售电量)/购电量×100%(购电量由统一核算电厂上网电量、购独立电厂电量、自其它电网净受入电量构成)

根据线损率的大小可较为准确判断出供电企业电力运行情况,电力企业将及时进行科学的设计方案制定,及时降低线损率,避免不必要的经济损失发生。 二、低压配电网线损率影响因素分析

根据电力系统运行情况的实践总结来看,造成低压配电线损率较高的原因较多,大致可以分为两种类型,如图1所示。

下面是对影响低压配电网线损率诸多因素的详细分析。 (一)设备原因分析

影响低压配电网线损率的主要因素即来自设备自身,根据图1可知主要分为三个方面。 1配电网布局。

低压配电网布局的不科学性会直接造成变压器位置设置不可理,使供电点与负荷中心的距离相距甚远,造成较近的电能远距离输送。这种“近电远送”问题直接造成迂回供电,造成电能损耗。另外一种不合理形象是由于一部分低压线路的供电半径过大,使供电界面变小,即电力运行中所说的“卡脖子”现象。同时供电线过长,在用户的使用过程中易出现绝缘老化或开裂问题,或者是由于低压配电变压器陈旧度较高,易造成较大能耗,即“小马拉大车”问题。 2变压器负荷。

变压器负荷方面的问题主要是变压器与他的负荷不相匹配。变压器常出现的不匹配问题为会出现长时间空载或轻载。据调查总结可知,城镇居民中的变压器负荷情况主要是日间较轻,而晚间较重。主要集中在下午六点至晚间十点。在春季(4月、5月)农忙时节,由于春季灌溉问题会大大增加了变压器负荷,很容易造成变压器出现空载问题。变压器的空载状态会造成较大的电能损耗。 3无功补偿。

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低压配电网线损率较高的另一个来自设备自身的影响因素是无功补偿不到位。在低压电网运行过程中存在较多的感性负荷,易产生感性负载,即某些设备在消耗有功功率的同时亦会消耗无功功率。以电路为例,主电路结构与单相半波可控整流电路相比,会发生负载变化。如图2所示。

在低压配电网中电动机、电网扇等都会产生无功功率,由于无功功率补偿不到位则会直接造成电能消耗。 (二)管理原因分析

造成低压配电网线损率较高的另一个方面原因是管理不科学问题。主要可以细分为以下三个方面:

1维护不到位。对低压配电网络的维护管理至关重要,由于管理不利,使维护不到位会直接影响线损率提高。例如,对空裸线触及树枝问题,由于没有及时进行处理会造成无故放电现象产生,即造成电能损耗。对绝缘子的维护不到位主要现在表面灰尘堆积严重,没有定期维护清理易在阴雨天或雾霾天出现漏电。另外,在定期维护清理的过程中没有采取停电清理的方式,易造成低值或零值现象的出现。低压线接头或搭头不牢固,也会使接触电阻的电能损耗变大。

2装置管理。

对低压配电网络电能装置的管理十分重要,当管理装置出现老化等问题时,会直接是线损电量增大,升高线损率。对电能装置管理不强还体现在对仪用互感器没有进行定期校验,使互感器与电能表转换工作的过程中易出现电能损耗。当互感器与电能表出现接线误差时会使电能损耗变大。互感器和电能表倍率与实际负荷出现不匹配现象时,PT二次压降较大。 3人员管理。

人员管理的不科学会直接影响电能应用效率。例如,在低压配电网络运行过程中,电力管理人员需要进行定期的抄表、记录、检修等工作,工作过程中的错抄、漏抄都对电能损耗造成直接影响。另外,由于人员工作过程中工作态度和行为也直接影响工作效率。 三、改善低压配电网线损率的有效措施

低压配电网线损率较高会直接影响电力系统运行经济性,影响电力企业的整体效益。为改善现阶段低压配电线损率较高的问题,要从技术方面和管理方面同时进行。 (一)技术方面分析

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在低压配电网线损率改善的过程中,从技术方面优化主要可以进行三个方面的完善,即低压配电网络的优化,配电网络的无功补偿,三相电负荷平衡工作。具体分析如下: 1优化配电网络

低压配电网络设置的合理能够大大地减小线损,提高使用效率。①要缩短供电半径。让配电变压器处在负荷中心的位置,以免产生迂回用电或是不平衡的现象发生。②选择合适的导线与变压器的容量。要根据电网内的用电实际量来确定导线的截面大小和变压器所能承担的负荷,提高变压器的利用率和线路的传送能力。③要根据季节进行调节。在夏季用电旺季的时候要增加变压器来满足用电的需要,一旦旺季过去,就要使其退出使用,以免造成浪费。对于特殊情况用电骤增的现象,要采用“母子”变压器的方式进行有效的调节。

以某城市的110kV配电网为例,2013年7月某条110kV馈线的线损率高达14.11%。后经检查和分析发现,该条馈线不仅供电半径大,负荷也比较重,一直重载运行。特别是该条馈线上有数台配变容量偏小,在负荷高峰时段一直重载乃至过载运行,电能损耗较大。后经技术改造,调整了该条馈线的供电半径,将其部分负荷调整至相邻馈线,并对容量偏小的配变进行更换。到2013年12月,该条馈线的线损降为8.90 % ,取得了显著的降损效果,提高了电力系统运行的经济性。 2优化无功补偿

针对低压配电网线损率较高,为缩短电能传输距离,要对配电网进行无功补偿优化,即对无功补偿装置进行优化,最大限度实现就地补偿,有效提高电能输送质量以及电能功率。通过优化无功补偿可以对补偿装置进行科学设计和改进,以促进电能合理流动。优化无功补偿可以降低低压配电网络的有功损耗,减小电压波动,从而实现提高配电线路高效输送能力。配电网络无功补偿的优化设计能够有效改善低压配电网线损率,促进电力系统运行经济性的提高。 3平衡三相电负荷

在采用三相四线制低压供电时,由于各相用户负荷分配不均匀,势必造成三相电流不平衡,既影响配电变压器供电能力,又会造成电能损失。平衡三相电流时:①要从线路分支进行测量,根据测得的电流数据,再依次调配0.4kV分支的各相用户,力求达到负荷均衡。②要根据配电变压器共有几路出线,分别测量各路出线的线电流,依据测量数据,平衡各路出线负荷,达到配电变压器低压出线端各路负荷与分支用户负荷的平衡效果。要走出“只解决变压器低压出线端三相平衡问题,而忽略分支线路三相平衡”的误区,只有这样,才能真正解决因三相电流不平衡造成的电能损失。因线损的要素是电流的平方与线路阻抗的乘积,假设三相平衡时各线电流是10A,它的平方是100A,如果一相10A,一相是20A,那么这一相20A电流的平方就是400A,它的线损也就成倍增长,足见三相电流不平衡对线损率的影响程度。在日常

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管理工作中,每月都要对三相负荷情况进行测量,发现不平衡量超过10%进行调整,以达到有效降损。

(二)管理方面分析

在配电网线影响因素分析中,维护不到位、装置管理不合理、人员管理不科学都对配电网络线损电量造成较大影响。从管理角度出发,要从三个方面进行规范和完善。 1制度规范

通过建立科学的规范制度,能够保障电力企业在系统运行过程中增强配电网络的管理效率,降低线损耗率。规范制度包括相应的电力系统管理制度以及人员考核制度,将任务有效落实即将具体事宜安排给具体人,通过层层管理,层层监督,以及定期的检查考核,对人员工作情况进行总结。制度的建立既可以规范工作人员的工作流程,同时良好的监督效果能够提高管理效率,促进线损率的降低。 2计量管理

首先,应当对电能表进行调试,确保计量电能表的合格率以及现场校验情况。其次,定期对电能表进行更换,确保测量数据的准确性。再次,加强对抄表工作的监管力度,确保工作人员完成抄表工作,不断加强专业技能。提升抄表技术人员的专业技术素质以及综合素质提升。形成按时抄表、精确数据以及准时传递收费通知等制度。除此之外,还需要注意的是,抄表人员在进行抄表工作的过程中,应当形成固定的时间,不应当随意抄表,需要确保电能数据准确。

3检测线路及维修

电线工作会因为多种因素发生老化,长期暴露外界,或者而是电力设备年久失修都容易造成这种情况的发生。因此,需要进行定期检修新建路情况,并对设备进行维修。以此减轻线路问题造成的安全性事故发生。避免出现混电或者是导线接头松动等问题出现。确保线路的通常、良好运行。 结语

通过上述分析可知,影响低压配电网线损率的主要因素主要有:配电网布局、变压器负荷、无功补偿,这些属于设备自身问题影响线损率。维护不到位、装置管理不合理、人员管理不科学,这些属于管理过程中出现影响因素。针对这些影响因素来看,要降低低压配电网线损率,实现优化配电网络也要从技术方面和管理方面两个方面进行。技术方面要优化配电网络、优化无功补偿、 平衡三相电负荷,管理方面要通过制度进行规范和管理,要加强计量工作控

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制,要定期进行线路检修。通过技术和管理两方面的加强,有效改善低压配电网线损率高问题,促进电力系统运行平稳、良好。 参考文献

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作者简介: 高睿,男,1975年出生,本科,国网上海市电力公司嘉定供电公司发展部规划专职。

瞿静怡,女,1976年出生,本科,国网上海市电力公司浦东供电公司营销部副主任。

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