探討新形勢下10kV配電網(wǎng)節(jié)能降耗措施論文
摘 要：文章淺談新形勢下電力系統(tǒng)尤其是10kV配電網(wǎng)節(jié)能降損的重要性，然后從技術(shù)和管理這兩個方面對10kV配電網(wǎng)中電能損耗的原因進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)的節(jié)能降耗不僅能實(shí)現(xiàn)國家節(jié)能減排目標(biāo)，還能提高企業(yè)自身的經(jīng)濟(jì)效益。文章重點(diǎn)針對10kV配電網(wǎng)存在的主要問題來淺談其節(jié)能降耗的措施，供大家參考。
關(guān)鍵詞：新形勢下 10KV配電網(wǎng) 節(jié)能降耗
節(jié)能減排是我國經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的一項(xiàng)長遠(yuǎn)戰(zhàn)略方針，是貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀、構(gòu)建和諧社會、建設(shè)資源節(jié)約型社會的重要舉措。電力工業(yè)作為國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)和主要能源行業(yè)，在能源節(jié)約工作中具有特殊重要的地位。其中10kV配電網(wǎng)位于電力系統(tǒng)末端，因線路密集、變壓器數(shù)量龐大，其能量損耗在電力系統(tǒng)總損耗中占據(jù)非常大的比例。
一、10KV配電網(wǎng)電能損耗的原因分析
10kV的配電網(wǎng)電能損耗要從技術(shù)和管理兩個方面分析。
1.10kV配網(wǎng)電能損耗的技術(shù)因素。
1.1配電站布局和結(jié)構(gòu)不合理：主要表現(xiàn)一是布點(diǎn)不足，110kV變電站或部分10kV配電站偏離負(fù)荷中心，供電范圍超出合理供電半徑，根據(jù)負(fù)荷密度大小，城區(qū)配電網(wǎng)10kV供電半徑宜控制在1.5km～4.0km，低壓線路供電半徑宜控制在150m～400m，超出這個范圍不僅會導(dǎo)致線路損耗增大，而且供電質(zhì)量也得不到保證；表現(xiàn)二是不顧實(shí)際盲目強(qiáng)調(diào)供電可靠性，變壓器容量偏大，線路冗余，線路迂回，既增大了建設(shè)投資又增大了電能損耗。
1.2導(dǎo)線截面選擇不合理：主要表現(xiàn)在線徑偏小，線路電阻值偏大，線路損耗與電阻值成正比也相應(yīng)增加。
1.3供電和用電設(shè)備損耗嚴(yán)重：配電變壓器自身的損耗在10kV配網(wǎng)總損耗中約占80％。電網(wǎng)中運(yùn)行時間較長的變壓器大部分為低效率高損耗變壓器，且缺陷較多、自動化水平較低，每年產(chǎn)生的電能浪費(fèi)十分巨大。
1.4電壓質(zhì)量得不到有效控制，運(yùn)行電壓偏低：對于輸送同樣的負(fù)載功率，運(yùn)行電壓偏低，則需增大負(fù)荷電流，損耗相應(yīng)增大。在允許范圍內(nèi)適當(dāng)提高運(yùn)行電壓，既可改善電能質(zhì)量，又可降低線損。
1.5功率因數(shù)偏低：配網(wǎng)系統(tǒng)需輸送部分無功功率，在輸送恒定有功時，功率因數(shù)cosφ越小，則需要更大的視在功率和負(fù)載電流，而線路損耗和變壓器損耗均與負(fù)載電流的平方成正比，相應(yīng)的導(dǎo)致?lián)p耗增大。
1.6三相負(fù)荷不平衡：變壓器的空載損耗（即鐵損）在正常情況下是一個恒量，而負(fù)荷損耗（即銅損）則隨負(fù)荷的大小而變化，且與負(fù)荷電流的平方成正比。三相負(fù)荷不平衡時，三相變壓器的負(fù)荷損耗可看成三只單相變壓器的負(fù)荷損耗之和，當(dāng)三相負(fù)荷達(dá)到平衡時，變壓器的損耗最小；當(dāng)變壓器處于三相負(fù)荷最大不平衡運(yùn)行狀態(tài)時，其損耗是處于平衡狀態(tài)時損耗的3倍。低壓電網(wǎng)三相負(fù)荷不平衡將反映到高壓側(cè)，在最大不平衡時，高壓線路上電能損耗增加10％以上。
1.7負(fù)荷曲線不平穩(wěn)：在相同的總用電量條件下，負(fù)荷曲線越不平穩(wěn)，峰谷差越大，則線損越大。另外負(fù)荷曲線不平穩(wěn)，某一時段負(fù)荷過大，還會要求更大的變壓器容量，相應(yīng)增加了變壓器的建設(shè)投資和能量損耗。
2.10kV配網(wǎng)能量損耗的管理因素。
2.1線損管理不規(guī)范。如改造或更換互感器、電能表等計(jì)量設(shè)備時電量未抄錄，缺少數(shù)據(jù)時出現(xiàn)估抄現(xiàn)象，關(guān)口電量點(diǎn)兩側(cè)未同時抄錄等。
2.2偷竊電現(xiàn)象嚴(yán)重。一些用戶繞表接線，改變計(jì)量接線方式，改變計(jì)量倍率，電壓、電流回路開路或短路，開啟電能表調(diào)整誤差或改變計(jì)數(shù)器的變速比等。
2.3電網(wǎng)規(guī)劃不合理，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)薄弱，電網(wǎng)建設(shè)進(jìn)度滯后，配電站布點(diǎn)不足，供電半徑長，配網(wǎng)自動化水平低等。
2.4人員素質(zhì)有待提高。工作人員日常工作中存在抄表不同步、漏抄、估抄或不抄現(xiàn)象。
二、10KV配電網(wǎng)節(jié)能降耗措施
1.節(jié)能降損的技術(shù)措施。
1.1110kV變電站、10kV配電臺區(qū)、10kV配電站應(yīng)深入負(fù)荷中心，縮短供電半徑，減少迂回供電；加快配電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)與技術(shù)改造，優(yōu)化電網(wǎng)結(jié)構(gòu)；降低各級電網(wǎng)供電半徑，有效提高供電可靠性，提高電壓質(zhì)量，降低線損。
1.2合理選擇導(dǎo)線截面：線路損耗同電阻成正比，增大導(dǎo)線截面可以降低電阻減少能量損耗。在保證用戶末端電壓質(zhì)量和輸送容量的前提下，應(yīng)按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面。根據(jù)理論線計(jì)算，1OkV線路線損主要發(fā)生在主干線的前1～2段上，0.4kV低壓線損主要發(fā)生在大負(fù)荷的回路上。
1.3推廣應(yīng)用新技術(shù)、新設(shè)備、新材料、新工藝。重點(diǎn)推廣使用低損耗、低噪音環(huán)保節(jié)能型變壓器，高損耗變壓器應(yīng)限期更換為低損耗變壓器。對一些當(dāng)前新型的節(jié)能高效設(shè)備進(jìn)行嘗試使用，如非晶體合金變壓器，采用復(fù)合開關(guān)的`低壓無功動態(tài)補(bǔ)償裝置。
鼓勵用電環(huán)節(jié)采用高效節(jié)能產(chǎn)品，減少用電量。如采用節(jié)能燈具、節(jié)能電子鎮(zhèn)流器材、高效熒光燈管、電機(jī)節(jié)電器等，加強(qiáng)對重點(diǎn)耗能企業(yè)的管理，積極采用新技術(shù)進(jìn)行節(jié)能降耗。
1.4選用帶分接頭的配電變壓器，通過調(diào)整變壓器分接頭位置以及低壓母線無功補(bǔ)償裝置投切容量，實(shí)現(xiàn)對運(yùn)行電壓的控制，保證運(yùn)行電壓維持在合理高水平。
1.5科學(xué)配置無功設(shè)備，加強(qiáng)無功管理。根據(jù)無功補(bǔ)償“分層分區(qū)、就地平衡”的原則，在110kV變電站10kV母線以及10kV配電站和10kV臺區(qū)均配置無功補(bǔ)償裝置，其中10kV配電站和10kV臺區(qū)補(bǔ)償容量一般采用動態(tài)無功補(bǔ)償裝置，采用共補(bǔ)與分補(bǔ)相結(jié)合的集中方式，補(bǔ)償容量按照變壓器容量的20～40%進(jìn)行補(bǔ)償。自動補(bǔ)償裝置在正常情況下應(yīng)能根據(jù)無功負(fù)荷或功率因數(shù)的變化自動投退，提高功率因數(shù)。同時應(yīng)加強(qiáng)用戶無功補(bǔ)償管理工作，適當(dāng)提高負(fù)荷功率因數(shù)要求，減少無功流動，降低輸電損耗。
1.6改善配電變壓器三相負(fù)荷不平衡，定期測量檢查三相負(fù)荷是否平衡，若不平衡應(yīng)及時調(diào)整相間負(fù)荷；盡量采用三相四線供電；對配電站出線干線和大電力用戶，應(yīng)回路裝設(shè)三相短線保護(hù)，當(dāng)任一相導(dǎo)線斷線時，能及時切斷三相負(fù)荷。
1.7調(diào)整負(fù)荷曲線，可以有效降低線損，負(fù)荷曲線越平穩(wěn)，線路電能損失越小。各地區(qū)、各供電所要做好每條線路、每臺變壓器以及每段線路的調(diào)整負(fù)荷工作。
1.8其他技術(shù)措施。加快實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)自動化，配網(wǎng)自動化不僅能有效地減少停電，提高供電服務(wù)質(zhì)量，更重要的是可以減少線路冗余容量，減少線路的投資。通過配網(wǎng)自動化建設(shè)，還能形成一套完整信息數(shù)字化的管理平臺，實(shí)現(xiàn)設(shè)備工作的實(shí)時監(jiān)控，同時實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)資源共享，提高營銷服務(wù)水平。加快電量遠(yuǎn)傳工作積極推廣配網(wǎng)線路、大客戶在線監(jiān)測系統(tǒng)、集中抄表系統(tǒng)、負(fù)荷管理在線檢測和用電信息發(fā)布等先進(jìn)的現(xiàn)代化技術(shù)，進(jìn)一步完善負(fù)荷管理遠(yuǎn)程工作站使用功能。
2.節(jié)能降損的管理措施。
2.1強(qiáng)化線損管理。應(yīng)開展線損分壓、分區(qū)、分線、分臺區(qū)的線損“四分”統(tǒng)計(jì)、理論計(jì)算、分析和考核工作。在逐步完善10kV公用配電變壓器計(jì)量表配置、營配信息集成后，分線、分臺區(qū)統(tǒng)計(jì)可全面開展，最終實(shí)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)線損的自動生成。
2.2定期進(jìn)行配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的調(diào)整與優(yōu)化。在保證供電可靠性和系統(tǒng)運(yùn)行約束的基礎(chǔ)上，應(yīng)進(jìn)行網(wǎng)架合理的調(diào)整和一定的開關(guān)優(yōu)化重組，以控制配電線路的輸送半徑、平衡不同饋線的負(fù)荷、消除過載、使配電網(wǎng)網(wǎng)損盡量減小，提高運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。
2.3加強(qiáng)需求側(cè)管理，建立合理的電價(jià)機(jī)制，科學(xué)引導(dǎo)消費(fèi)，改善用電特性，提高電網(wǎng)負(fù)荷率，提高系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性。
2.4建立健全各級節(jié)電的管理機(jī)構(gòu)。加強(qiáng)節(jié)電培訓(xùn)工作，不斷提高管理人員的素質(zhì)。
2.5加強(qiáng)線路的維護(hù)和保養(yǎng)，定期安排檢修，保證線路設(shè)備運(yùn)行工況良好，減少不必要的停電損失和線路損耗。另外還要與相關(guān)部門管理合作，加強(qiáng)防盜工作，減少偷電漏電現(xiàn)象，做好用電宣傳教育活動，營造全社會反竊電的良好氛圍。
10kV配網(wǎng)節(jié)能降損有賴于電力部門的各種技術(shù)措施和管理措施，有賴于各種新技術(shù)、新設(shè)備的推廣應(yīng)用，也有賴于廣大電力用戶節(jié)能意識的普及和提高。
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