35kV輸變電工程的電能損耗及降損措施

Summary：一般來(lái)講，電力公司的損失是指在輸電過(guò)程中所發(fā)生的各種損失，其中最常見(jiàn)的損失有技術(shù)損失和管理?yè)p失。電力系統(tǒng)在輸電時(shí)，由于各輸電單元本身具有一定的阻抗和電抗，從而導(dǎo)致了無(wú)功、電壓損耗等問(wèn)題。針對(duì)這一情況，本文通過(guò)對(duì)某一特定輸變電工程實(shí)例的分析，對(duì)電力系統(tǒng)的損耗進(jìn)行了分析，并據(jù)此提出了相應(yīng)的降低方法，希望對(duì)電力系統(tǒng)的相關(guān)工作有一定的借鑒作用。Keys：35kV；輸變電工程；電能損耗；降損措施引言:配電線路損耗問(wèn)題是影響電力資源利用效率的一個(gè)重要因素。目前，我國(guó)在電網(wǎng)建設(shè)過(guò)程中，已開(kāi)始重視線路損耗問(wèn)題，并通過(guò)技術(shù)改造，有效地減少了線路損耗。但是，在電力系統(tǒng)中，由于配電變壓器的運(yùn)行而產(chǎn)生的電力損耗問(wèn)題，也是一個(gè)值得關(guān)注的問(wèn)題。有關(guān)資料顯示，一些變壓器在負(fù)載較低的情況下，其利用率只有10%左右。而一些負(fù)載大的變壓器，其自身的利用率可以達(dá)到70%，這樣的非平穩(wěn)負(fù)載狀態(tài)會(huì)導(dǎo)致空載，致使電能的部分浪費(fèi)。從經(jīng)濟(jì)性上看，這種情況對(duì)電網(wǎng)的安全運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)效益都有很大的影響。為此，應(yīng)積極探討節(jié)能降耗的技術(shù)途徑。1配電變壓器電能損耗成因1.1變壓器出現(xiàn)三相供電負(fù)荷不平衡問(wèn)題在無(wú)負(fù)載狀態(tài)下，變壓器的損失是常數(shù)，但隨著負(fù)載的增大，其損失也會(huì)隨之改變，并且與負(fù)載電流成比例。三相負(fù)載不均衡時(shí)，三相變壓器的負(fù)載損失為三個(gè)單獨(dú)的變壓器損失之和，三相負(fù)載均衡時(shí)損失最小。而在非對(duì)稱情況下，其損失是常規(guī)損失的三倍以上，這種損失將會(huì)直接作用于高壓線路，從而導(dǎo)致輸電線路的能量損失約為10%。因此，配電變壓器的能量損耗問(wèn)題將導(dǎo)致電能的大量浪費(fèi)，因此必須對(duì)其進(jìn)行有效的控制，以提高其使用效率。1.2配電變壓器不具備自動(dòng)調(diào)節(jié)能力配電變壓器在運(yùn)行過(guò)程中，由于多種因素的影響，其負(fù)荷往往會(huì)發(fā)生變化。當(dāng)這種情況出現(xiàn)時(shí)，將會(huì)造成一定的電力損失，此時(shí)若不進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整，不僅會(huì)造成大量的電力損失，而且會(huì)對(duì)變壓器本身的工作穩(wěn)定性造成一定的影響。特別是在配電變壓器發(fā)生負(fù)荷問(wèn)題時(shí)，因缺少自動(dòng)調(diào)整功能，導(dǎo)致電力損失增大，這違背了現(xiàn)行的節(jié)能減排方針。因此，為了解決變壓器在使用過(guò)程中的損失，必須采取適當(dāng)?shù)墓?jié)能措施。1.3存在負(fù)荷分配問(wèn)題電力系統(tǒng)中存在的電力損耗問(wèn)題，也是電力系統(tǒng)中最重要的問(wèn)題。盡管我國(guó)電力技術(shù)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，但是配電變壓器的負(fù)載容量卻有了大幅度增長(zhǎng)。如果我們還采用原來(lái)的方法來(lái)計(jì)算電力負(fù)荷，不僅會(huì)對(duì)電力負(fù)荷分布的合理性造成威脅，而且會(huì)導(dǎo)致電力系統(tǒng)的負(fù)荷偏高，從而影響到變壓器的工作狀況，縮短變壓器的使用壽命，導(dǎo)致變壓器的工作時(shí)間增加。1.4受無(wú)功補(bǔ)償影響電力系統(tǒng)中有很多感應(yīng)式電力裝置，其工作特性是：為了保證電力系統(tǒng)的電磁平衡，必須有無(wú)功輔助。配電網(wǎng)中若無(wú)功補(bǔ)償能力不足，將導(dǎo)致變壓器損耗增加，從而成為影響其節(jié)能效益的關(guān)鍵。1.5線路損耗在輸電過(guò)程中還會(huì)產(chǎn)生線路損耗，線路損耗又稱為網(wǎng)損，主要是指電能輸出后通過(guò)電纜、架空線路等輸電設(shè)備傳輸時(shí)產(chǎn)生的損耗，此類損耗在電力輸送過(guò)程中難以避免。供電企業(yè)需要計(jì)算線路損耗，然后結(jié)合計(jì)算結(jié)果，采取對(duì)應(yīng)的干預(yù)措施，以降低線路損耗。235kV輸變電工程降損措施2.1變壓器降損措施減少變壓器的功耗，主要從設(shè)備本身的狀況和電網(wǎng)的情況來(lái)看，目前的工作環(huán)境是：首先，在變電所的設(shè)計(jì)中，要對(duì)變壓器的容量進(jìn)行合理的選擇。在保證電力系統(tǒng)整體負(fù)荷要求的前提下，不能使變壓器長(zhǎng)期處于超負(fù)荷運(yùn)行。在配置兩臺(tái)或更多的變壓器時(shí)，在一臺(tái)主變發(fā)生故障時(shí)，剩余的變壓器可以滿足第一級(jí)和第二級(jí)全部負(fù)載的要求。第二種是在操作時(shí)，如果工作電壓發(fā)生變化，應(yīng)調(diào)整變壓器的分接點(diǎn)以保證電壓在正常范圍內(nèi)。第三，適當(dāng)?shù)卦鲈O(shè)無(wú)功補(bǔ)償裝置.在空載狀態(tài)下，采用無(wú)功補(bǔ)償裝置對(duì)變壓器自身的無(wú)功進(jìn)行了有效的補(bǔ)充，從而防止了由于空載時(shí)的補(bǔ)償引起的無(wú)功倒退。第四，對(duì)電網(wǎng)中變壓器的工作狀態(tài)進(jìn)行了優(yōu)化：通過(guò)改善系統(tǒng)的功率因子，使其在運(yùn)行時(shí)的效率得到提高。2.2變壓器降損措施電抗器是電力系統(tǒng)中的重要組成部分，它不僅可以改善電網(wǎng)的功率因子，還可以使電網(wǎng)的電壓得到穩(wěn)定。但是在實(shí)際使用中，由于系統(tǒng)電壓的突然變化或設(shè)計(jì)原因，會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的損耗，不但會(huì)對(duì)其本身的性能造成一定的影響，還會(huì)帶來(lái)不必要的經(jīng)濟(jì)損失。當(dāng)前較為成熟的FSR技術(shù)就是采用大容量快速切換技術(shù)，在線路短路時(shí)采用大容量快速開(kāi)關(guān)速斷開(kāi)關(guān)，并將電抗器投入到回路中，從而大大降低了在正常工作狀態(tài)下串聯(lián)電抗器的損失。2.3對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)要提高電網(wǎng)的整體降耗，就必須對(duì)電力負(fù)荷進(jìn)行有效的控制。由于傳統(tǒng)的傳輸系統(tǒng)傳輸能力很低，因而在某種程度上增加了電力的損失。因此，通過(guò)對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行升壓改造，可以降低電網(wǎng)的能耗。比如，由于變壓器所造成的損失很大，因此，電力公司可以用更高效的變壓器替換現(xiàn)有的變壓器，以降低損失。降低電網(wǎng)的總體負(fù)荷，降低電網(wǎng)的無(wú)功負(fù)荷，使輸電效率最大化。想要降低輸電線路的損失，有關(guān)單位可以對(duì)線路進(jìn)行優(yōu)化，并通過(guò)降低線路的電阻來(lái)降低線路的損失。2.4平衡三相負(fù)荷在電力系統(tǒng)的運(yùn)行中，電力系統(tǒng)的負(fù)荷會(huì)隨電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀況而發(fā)生變化，從而使電力的損失更加嚴(yán)重。要對(duì)電力設(shè)備的總體負(fù)載進(jìn)行科學(xué)的調(diào)節(jié)，可以采取下列幾種方法。第一，電力公司員工要重視電力調(diào)控工作，只有把電力調(diào)控思想真正落實(shí)到電力調(diào)度中，才能實(shí)現(xiàn)在特定的電力供應(yīng)過(guò)程中的正常節(jié)電。第二，在電力系統(tǒng)的供電過(guò)程中，要有組織地、有計(jì)劃地設(shè)定各時(shí)段的用電量標(biāo)準(zhǔn)，以便將高峰時(shí)段的電力消耗降到最低，同時(shí)也要實(shí)行階梯電價(jià)，從而減少電網(wǎng)的負(fù)荷。第三要做好三相負(fù)載均衡，對(duì)三相負(fù)載進(jìn)行周期性的優(yōu)化和試驗(yàn)，確保三相負(fù)載在一定的范圍內(nèi)。2.5選擇合理的運(yùn)行方式通常采用環(huán)網(wǎng)供電方式來(lái)提高電網(wǎng)的傳輸穩(wěn)定性，但環(huán)網(wǎng)供電方式的電壓差別較大，從而使電網(wǎng)的電抗、電阻參數(shù)也有一定的差別。為了使傳輸?shù)哪芰肯慕档阶畹?，可以采用下列方法。第一，電力公司?yīng)對(duì)環(huán)網(wǎng)的運(yùn)行狀況進(jìn)行深入的調(diào)查，并根據(jù)實(shí)際的工作環(huán)境和各種電網(wǎng)的資料，確定環(huán)網(wǎng)是否為開(kāi)環(huán)或閉環(huán)，再根據(jù)數(shù)據(jù)形態(tài)圖的分析，確定環(huán)網(wǎng)的最優(yōu)供電方式。二，對(duì)變壓器進(jìn)行橫縱、橫向調(diào)整。在電力系統(tǒng)中，可以通過(guò)電容器的串聯(lián)來(lái)保證電力的合理分配，從而使環(huán)網(wǎng)的電力損失降到最低。比如，通過(guò)在環(huán)網(wǎng)的自然分配作功來(lái)提高系統(tǒng)的功率。對(duì)于電力系統(tǒng)和傳輸系統(tǒng)的維修，應(yīng)盡可能地采取帶電的方式。通常，在對(duì)輸電線路和電源裝置進(jìn)行維修時(shí)，線路會(huì)發(fā)生變化，如果接線發(fā)生改變，將會(huì)對(duì)整個(gè)電網(wǎng)的運(yùn)行穩(wěn)定性造成不利的影響，使電網(wǎng)的損失更加嚴(yán)重。針對(duì)這種情況，電力公司必須在適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)集中對(duì)電網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行帶電檢修，使電網(wǎng)的損失降到最低。最后，要嚴(yán)格按照電力消耗的能力來(lái)選擇具有最大容量的變壓器。2.6提升電網(wǎng)負(fù)荷功率在電網(wǎng)運(yùn)行中，當(dāng)有功輸出功率增大時(shí)，輸電功率下降。為此，技術(shù)人員可以采取如下措施，減少電網(wǎng)中的無(wú)功，從而進(jìn)一步提高電網(wǎng)的負(fù)載。首先，輸電技術(shù)人員可以利用新的電力裝置來(lái)降低輸電過(guò)程中的無(wú)功，使部分空載設(shè)備和高無(wú)功設(shè)備停用，從而降低電網(wǎng)的無(wú)功損失。在此基礎(chǔ)上，可采取減少無(wú)功功率、做好變壓器及輸電線路無(wú)功損失等措施，減少電網(wǎng)的損失。結(jié)語(yǔ)：因此，如何有效地降低電網(wǎng)能耗，是當(dāng)前電力公司面臨的一個(gè)重大課題，也是制約電網(wǎng)公司發(fā)展的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。電力公司必須加強(qiáng)對(duì)電力系統(tǒng)的節(jié)能改造，為電力用戶創(chuàng)造一個(gè)良好的傳輸、供電環(huán)境。Reference：[1]魏穎,楊昆,肖波.10kV配電網(wǎng)降損措施研究分析[J].中國(guó)電力教育,2007(S3):1-3.DOI:10.19429/11-3776/g4.2007.s3.001.[2]張鴻雁.配電網(wǎng)線損分析及降損措施研究[