降低電網電能損耗原因
1、電網電能損耗的組成及降低損耗的原因分析
1.1電網電能損耗的組成
電網電能損耗是指輸電網絡、配電網絡損耗電量的總稱。主要包括管理損耗和技術損耗兩部分。是由管理因素和人為因素造成的線損,需要加強管理來減少不明損耗;技術損耗又稱理論損耗,是電網中各元件電能損耗的總稱,可分為可變損耗和固定損耗兩種。
1.2降低電網電能損耗的原因分析
降低電網損耗不但可以減少電費開支,提高經濟效益,挖掘配電設備供電能力,而且對國家能源利用、環境保護、資源優化配置也是非常有利。例如,在最大負荷為500萬kW的大型電力系統中,若有功損耗占15%,則損耗有功功率為75萬kW;如果年最大負荷利用小時為4000h,則每年損耗電能30億kW•h,按每千瓦時的電價為0.56元人民幣計算,則可節約資金為16.8億元人民幣。所以,降低電網電能損耗是電網設計、運行和使用中的一項重要任務,各級相關部門必須把電網的降損工作擺在重要位置。結合本人多年的教學和實踐經驗,降低電網電能損耗可以通過以下幾個方面的技術改造措施來實現。
2、降低電網電能損耗的技術改造措施
2.1改造現有不合理的供配電系統,降低電能損耗
對現有不合理的供配電系統進行技術改造,能有效地降低線路損耗,節約電能。例如,將有絕緣破損、漏電較大的絕緣導線予以換新;將有迂回線路改造為直配電路;將線路中截面積偏小的導線改為截面積稍大的導線;根據實際情況改選變配電所址,分散裝設變壓器,使之更加靠近負荷中心,等等。
2.2改造或更新低效高耗產品,采用高效節能設備
以高效節能的電氣設備來取代低效高耗的用電設備,是降損節能的一項基本措施,其經濟效益非常明顯。假設我國有10000萬個家庭中每家庭都使用一盞這種節能燈,平均每天亮4h,則全國一年可節電為(60-9)×10‐3kW×4h×365×10000×104≈7.45×109kW•h(74.5億kW•h),按每千瓦時的電價為0.56元人民幣計算,則可節約資金為41.7億元人民幣。由計算結果可知,采用高效節能設備節電效益十分顯著。
2.3合理選用變壓器,減少變壓器在供配電系統中的電能損耗
電網運行中,變壓器通常是長期運行的。雖說變壓器的效率很高,功率損耗很小,但長年累加起來,其電能損耗量也是十分可觀,值得重視!因此,合理選用變壓器容量和數量也是降低損耗的措施之一。
2.4調整電網經濟運行方式,全面降低電能損耗
經濟運行方式是指能使整個電力系統的電能損耗減少,經濟效益提高的一種運行方式。一般高壓配電網絡經常采用環形供電方式,如圖1所示。環形供電有兩種不同運行方式,一種為閉環運行,所有斷路器都閉合;另一種為開環運行,即斷路器QF
1、QF
4、QF
5、QF8閉合,QF
2、QF
3、QF
6、QF7斷開。開環運行在正常情況下,負荷從一個電源受電,當某一個電源因故障切除后(如1T故障,QF1跳閘),此時合上斷路器QF3,負荷又可以從電源3T送電,從而獲得備用電源。因此,線路和變壓器都應考慮一定的備用容量。閉環運行在正常時,可以從兩個或更多的方向受電,它不僅能提高供電的可靠性和改善電能的質量,也減少了備用容量,并降低了損耗。
2.5對電網進行升壓改造,減少變電容量,降低電能損耗
對電網進行升壓改造,簡化電壓等級,減少變電容量,可以降低電能損耗。線路和變壓器都是電網中的主要元件,都要損耗一些電能。由公式ΔWt=ΔPt=3I2Rt×10-3=(RP2t×10-3)/(U2cosФ2)可知,電能損耗與電壓的平方成反比,當線路升壓后其電能損耗ΔWt2降低了ΔW=ΔWt1-ΔWt2=ΔWt1(1-Un12/Un22)kW•h式中,ΔWt
1、ΔWt2——指升壓前、后線路的電能損耗kW•hUn
1、Un2——指升壓前、后線路的額定電壓kV
通過以上的計算公式可知,電網升壓后的降損效果如表1-1所示。
2.6采用無功補償,提高功率因數cosФ
重視和合理采用無功補償,提高功率因數cosФ,這也是供配電中節能的一項重要措施。根據P=UIcosФ,當P和U不變時,cosФ的提高可使線路的I減小,即可節約電能。
當采取各種技術措施提高設備的負荷率,減小無功功率消耗量后,若cosФ還達不到規定要求時(一般規定cosФ≥0.9),則應考慮采用無功補償設備,提高功率因數。無功補償設備主要有同步補償機和并聯電容器。并聯電容器是電網中用得最多的一種無功功率補償設備。在配電線路上和用戶端安裝并聯電容器,則感性負荷和容性設備之間就可以直接進行一部分能量變換,減少電源與負荷之間的能量交換,即減少電源供應的無功功率,提高功率因數。
3、結束語
電網電能降損技術改造工作是一個系統工程,既要從微觀抓好各個環節具體的降損措施,又要從宏觀上加強管理。它需兼顧節能、安全和環保等多方面的規程和要求。雖然降損節能的方式多種多樣,但我們對技術降損措施要做不同方案的技術經濟比較,要根據降損節能效果的理論分析計算,在投資和技術上作經濟方案比較來確定,按照具體要求來采取不同的降損措施。
責任編輯:電力交易小郭
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