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高效降损技术措施优化电力网能耗

时间:2023-06-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:在搞好线损管理的基础上,采取行之有效的技术措施是降低电力网电能损耗的重要途径。为切实降低线损,要求配电变压器出口三相负荷电流的不平衡率不大于10%,低压干线及主要支线始端的三相电流不平衡率不大于20%。合理选择降低网损的技术措施,是一项极为重要的工作。电网管理工作者除了懂得各种技术措施外,还需要根据电网实际需要,选择比较合适的降损措施,以使事半功倍。

高效降损技术措施优化电力网能耗

在搞好线损管理的基础上,采取行之有效的技术措施是降低电力网电能损耗的重要途径。通过电网规划建设、调整网络布局、电网升压改造、简化电压等级、合理调整运行电压、缩短供电半径、减少迂回供电、换粗导线截面、更换高能耗变压器、增加无功补偿容量等可有效降低线损,见图1-8。

图1-8 线损来源

1.电力网的改造

电力网的改造由于各种原因电网送变电容量不足,出现“卡脖子”、供电半径过长等。这些问题不但影响了供电的安全和质量,而且也影响着线损。

(1)调整不合理的网络结构,架设新的输配电线路,改造原有线路,加大导线截面,采用低损耗变压器。

(2)电网升压。电网升压改造是指在用电负荷增长,造成线路输送容量不够或者能耗过大,以及为了简化电压等级所采取的技术措施。

2.更换导线截面

在输送负荷不变的情况下,更换导线截面,减少线路电阻可以达到降损节电的效果。

3.线路经济运行

(1)按经济电流密度运行的降损节电效果。经济电流密度是根据节电投资、年运行费用及有色金属消耗量等因数制订的。选用导线截面时,应根据负荷性质考虑最大负荷利用小时数。导线按经济电流运行电能损耗降低幅度很大,导线越细,降低幅度越大。

(2)增加并列线路运行。增加并列线路指由同一电源至同一受电点增加一条或几条线路并列运行。增加等截面、等距离线路并列运行;在原导线上增加一条不等截面导线;大导线截面或改变线路迂回供电。

4.变压器经济运行

变压器的损耗占全系统线损总量的30%~60%,降低变压器的损耗是电网降损的重要内容。一般除选用节能型变压器外,在变电所内应安装两台以上的变压器并联运行。这样既提高了供电的可靠性,又可以根据负荷合理停用并联运行变压器台数,降低变压器损耗。

确定变压器经济运行应经过计算,按能耗最小的方式安排运行,达到最经济的目的。变压器经济运行是指安装在变电站的主变压器,分双绕组单台变压器经济运行、双绕组多台变压器经济运行、两台三绕组变压器经济运行。

(1)双绕组单台变压器经济运行。单台变压器运行时,当空载损耗和负载损耗相等时,变压器效率最高,运行最经济。当变电站有多台相同型号的双绕组变压器并列运行时,应分别计算变压器的临界负荷,确定不同负荷情况下应当投运的变压器台数。(www.xing528.com)

(2)多台不同容量变压器经济运行。当变电站有多台不同型号的双绕组变压器时,计算列出各种组合方式下的临界负荷表,然后再根据变电站的负荷选择最经济的组合方式。

(3)两台三绕组变压器经济运行。变电站有两台相同型号的三绕组变压器需要并列或单台运行时,应分别计算变压器参数、经济负荷分配系数和经济负荷。

(4)降低配电变压器电能损耗。配电变压器的损耗是配电网络损耗的主要组成部分。故降低配电变压器损耗是降低网损的有效途径之一。通常采用以下方法:淘汰高损耗配电变压器、停用空载配电变压器、加装低压电容器、加强运行管理、合理配置配电变压器容量。

(5)平衡配电变压器三相负荷。低压配电变压器面广量多,如果在运行中三相负荷不平衡,会在线路、配电变压器上增加损耗,可用平衡前后的负荷电流进行计算和调配。为切实降低线损,要求配电变压器出口三相负荷电流的不平衡率不大于10%,低压干线及主要支线始端的三相电流不平衡率不大于20%。

5.增加无功补偿

(1)增加无功补偿以提高负荷的功率因数。可以减少发电机送出的无功功率和通过线路、变压器传输的无功功率,使线损大为降低,而且还可以改善电压质量、提高线路和变压器的输送能力。

(2)装设无功补偿设备应当根据电网中无功负荷及无功分布情况合理选择无功补偿容量和确定补偿容量的分布,以进一步降低电网损耗。

当电力网中某一点增加无功补偿容量后,则从该点至电源点所有串接的线路及变压器中的无功潮流都将减少,从而使该点以前串接元件中的电能损耗减少,达到了降损节电和改善电能质量的目的。

增加无功补偿可选择以下3方案:对于需要集中补偿的可按无功经济当量来选择补偿点和补偿容量;对于用户来说,可按提高功率因素的原则进行无功补偿,以减少无功功率受入;对于全网来说,可根据增加无功补偿的总容量采用等网损微增率进行无功补偿。详见第二章。

6.电力网及设备的经济运行

电力系统的经济运行主要是确定机组的最佳组合和经济地分配负荷。这时考虑的是全系统的经济性,线损不是决定性的因素。因此,在系统有功负荷经济分配的前提下,做到电力网及其设备的经济运行是降低线损的有效措施。

(1)无功功率的合理分布:在有功功率合理分配的同时,应做到无功功率合理分布。按照就近的原则安排减少无功远距离输送。应对各种方式进行线损计算制定合理的运行方式;应当合理调整和利用补偿设备提高功率因数。

(2)确定环网的合理运行方式:是合环运行还是开环运行,以及在哪一点开环都是与电网的安全、可靠和经济性有关的问题。从增强供电可靠性和提高供电经济性出发应当合环运行,但是合环运行会导致继电保护复杂化,从而使可靠性又受影响。开环运行应根据网损计算结果选择最佳解列点。

(3)电力网的合理运行电压:电力网的运行电压对电力网中元件的空载损耗均有影响。一般在35kV及35kV以上供电网络中,提高运行电压1%,可降损1.2%左右。提高电网电压水平,主要是搞好全网的无功平衡工作,其中包括提高发电机端口电压,提高用户功率因数,采用无功补偿装置等。在无功平衡的前提下调整变压器的分接头。在10kV配电网中,由于空载损耗约占总损耗的50%~80%,特别是在深夜时,因负荷低,则空载损耗的比例更大,所以应根据用户对电压偏移的要求,适当降低电压运行。对于低压电网其空载损耗很少,宜提高运行电压。由此可见,在电网运行中,大量采用有载调压设备可以在不同的负荷情况下合理地调整电网的运行电压。

(4)调整负荷曲线、平衡三相负荷:负荷峰谷差大,在供电量相同的情况下线损大。变压器的三相负荷不平衡时,特别是低压网络,既影响变压器的安全运行又增加了线损。

电网的经济运行是降低供电成本的有效途径。合理选择降低网损的技术措施,是一项极为重要的工作。电网管理工作者除了懂得各种技术措施外,还需要根据电网实际需要,选择比较合适的降损措施,以使事半功倍。

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