關于配電網節(jié)能降損措施分析

發(fā)布時間:2013-07-13      新聞來源:一覽變壓器英才網

   

    從合理選擇配電變壓器、改善低壓供電網網架結構、改造老舊低壓計量裝置、保持變壓器低壓三相負荷平衡運行、加大無功補償力度、改善供電電壓水平六個方面,闡述了配電網節(jié)能降損的技術措施,指出了配電網節(jié)能降損的管理措施。
    供電企業(yè)“跑、冒、滴、漏”和配電網線損居高不下的問題,一直是困擾供電企業(yè)經濟效益的瓶頸。通過近幾年的電網改造,電網裝備水平得到了較大改善,線損率逐年下降,但一些臺區(qū)特別是鄉(xiāng)鎮(zhèn)居民密集區(qū)低壓線損率依然居高不下,個別臺區(qū)線損高達30%以上,這給供電企業(yè)線損管理和經營帶來了巨大壓力。
    配電網的損耗分為管理線損和技術線損,管理線損通過科學的管理方法來降低,技術線損主要采取技術措施來降低,包括對電網進行技術改造和改善電網運行方式等措施。下面談談農村配電網節(jié)能降損幾項技術措施。
    一、合理選擇配電變壓器
    配電變壓器的選擇包括配電變壓器容量、型號的選擇以及變壓器安裝位置的選擇。
    1.配電變壓器容量選擇
    配電變壓器容量應根據(jù)該區(qū)域的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢選擇,如果容量選擇過大,會出現(xiàn)“大馬拉小車”現(xiàn)象,變壓器利用率低,空載損耗增加。選擇容量過小,會引起變壓器過載,損耗同樣增加,嚴重時將可能導致變壓器過熱或燒毀,因此,配電變壓器必須根據(jù)所安裝區(qū)域平時負荷和最大負荷進行合理的選擇。
    2.配電變壓器型號的選擇
    主要是選用應用了新技術、新材料、新工藝的新型號高效節(jié)能配電變壓器,降低能耗。
(1)選用非晶合金鐵芯變壓器。非晶合金鐵芯變壓器是用新型導磁材料——非晶合金制作鐵芯而成的變壓器,它比硅鋼片作鐵芯變壓器的空載損耗下降80%左右,空載電流下降約85%,是目前節(jié)能效果較理想的配電變壓器,特別適用于農村電網和變壓器負載率較低的地方使用。三相非晶合金鐵心配電變壓器與S9型配電變壓器相比,其年節(jié)約電能量相當可觀。
    (2)選用卷鐵芯全密封型配電變壓器。卷鐵芯全密封型配電變壓器是近幾年研制的新一代低噪聲、低損耗型變壓器,卷鐵芯無接縫,全部磁通磁化方向與硅鋼片軋壓方向相同,充分地發(fā)揮了硅鋼片的取向性能,在條件相同的情況下,卷鐵芯與疊片鐵芯相比,空載損耗下降了7%~10%,空載電流可下降50%~70%。由于變壓器高低壓線圈在芯柱上連續(xù)繞制,繞組緊實,同心度好,更加增強了產品的防盜性能,噪聲下降10分貝以上,溫升低16~20K。
    由于該型號變壓器空載電流小,因此降損效果明顯,可提高網絡功率因數(shù),減少無功補償設備的投入,節(jié)省設備投資和降低運行能耗。
    (3)選擇有載自動調容配電變壓器。有載自動調容變壓器是將變壓器線圈采用串、并聯(lián)接線,在變壓器的低壓線圈上接有有載調容開關,在變壓器低壓側接有電流互感器和自動控制器,通過電流互感器提供變壓器負荷狀態(tài),自動控制器可按負荷自動調擋運行。有載自動調容變壓器解決了長期以來電磁線圈變壓損耗較高、需要人工操作的缺點,進一步降低了變壓器的空載損耗和空載電流。有載自動調容變壓器特別適用于負荷分散、季節(jié)性強、平均負荷率低的用戶。
    3.配電變壓器安裝位置的選擇
    變壓器安裝位置除滿足場地、環(huán)境要求外,還要考慮將配電變壓器接近負荷中心位置,使供電半徑盡量縮短,最好控制在500米范圍內。對于負荷比較分散的臺區(qū),也應將絕大部分負荷盡量控制在500米范圍內。
    二、改善低壓供電網網架結構
    根據(jù)理論計算,配電變壓器如果設在負荷中心位置,分支線向四周輻射式,在網絡總電阻相等、供電容量相同的條件下,低壓分支線越多,損失越小,而且是隨分支線數(shù)的平方在快速下降。所以從配電變壓器的低壓出口到每個負荷點,盡量增加分支線數(shù),供電半徑宜控制在500米內,有利于降低低壓網損。
三、改造老舊低壓計量裝置
    低壓計量裝置改造包括表計、表箱、進出線的改造。一是降低表計計量誤差;二是配備封閉表箱,可起到良好的防竊電作用;三是通過更換進出線消除導線破損和接觸不良帶來的電能損耗。
    如筆者所在單位某供電營業(yè)所2條10千伏線路通過改造所帶居民計量裝置,線損由原來大于20%降低到現(xiàn)在的7.5%~8.5%,效果顯著。
    四、保持變壓器低壓三相負荷平衡運行
    配網變壓器采用Y,yn0接線組別的變壓器,當三相負荷平衡時,零線沒有電流。當負荷增加時(主要是單相設備負荷的增減),就會出現(xiàn)三相負荷的不平衡。當三相負荷不平衡時,在低壓繞組和二次零線內便會有零序電流通過,進而增加了變壓器的損耗。因此調整配電變壓器三相負荷,具有一定的經濟價值。
    低壓電網中,由于各種單相負載的接入,三相負荷往往很不平衡,這將使變壓器和低壓線路中產生的損耗大幅增加,在輸送相同功率的情況下,三相負載不對稱造成的變壓器和線路的損耗比對稱運行要高許多。如果三相負荷電流不平衡率在20%以上時,線損率可升高2%~3%,為了取得三相負荷的平衡,降低線損,三相接戶線應盡量由同一電桿不同相上引下,保持三相接戶線負荷平衡;還要根據(jù)季節(jié)變化特點開展變壓器負荷平衡測試工作,及時進行負荷調整。
    中五、加大無功補償力度
    配網無功補償可分為二次變集中補償、10kV線路分散補償、隨變壓器補償和隨機補償,其中隨器補償是無功就地平衡最有效的方法之一,也是供電分公司節(jié)能降損的一項重要措施。
    第一,在有條件安裝集中補償裝置的變電站10kV母線上加裝補償電容器,使無功得到平衡。
第二,采用低壓側集中補償?shù)臒o功補償方式,把配電網部分無功功率就地平衡,一方面降低有功損耗和電壓損耗,另一方面以滿足負荷變動時最低補償?shù)男枰,避免輕載時過補償。
    第三,在線路較長、負荷較大的10kV線路上安裝并聯(lián)電容器進行分散補償,補償容量取配電變壓器空載無功總功率的1.1~1.3倍進行補償。
    第四,增加動力用戶無功補償,新上動力用戶在設計階段要考慮到無功補償裝置;現(xiàn)階段把無功補償?shù)闹攸c放在小容量動力用戶上,補償?shù)姆椒☉噪S機補償為主,實現(xiàn)無功就地平衡,這樣可收到較好的降損效果,提高配電變壓器利用率。
    例如:某分公司現(xiàn)有架空變壓器臺458座,全部未安裝無功補償設備。小區(qū)配變站567座,其中388座安裝了無功補償柜,231座小區(qū)配變站無功補償柜未投入運行。按每臺無功補償柜檢修費用1000元計算,無功補償柜全部投入運行需投入資金23.1萬元。按每臺無功補償柜每月降損600kWh計算,月節(jié)約資金6.93萬元,3個月內即可收回投資。
    如果將變壓器臺和小區(qū)配變站全部安裝無功補償裝置,按每臺無功補償柜1.5萬元計算,需投入資金1274萬元。按每臺無功補償柜每月降損600kWh計算,月節(jié)約資金19.11萬元,6年內即可收回投資。
    六、改善供電電壓水平
    電壓如過低或過高,都將給供用電設備帶來危害和增加電能損耗,因此,加強日常用戶電壓監(jiān)測工作,通過無功補償或在調節(jié)變壓器分接頭等手段,把絕大多數(shù)用戶電壓水平控制在額定允許的偏移范圍內,改善電壓水平,降低電能損耗。
    10kV及低壓電力用戶允許電壓波動范圍為額定電壓的±7%,低壓照明用戶為額定電壓的-10%~7%。在額定電壓允許的波動幅度內,運行電壓提高,電流相應降低,因電能損耗與電流的平方成正比,所以在輸送功率不變時適當提高運行電壓,可明顯地降低線路損耗。

 

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