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文檔簡介
1、供電所線損的基本概念和管理供電所線損管理第一節 線損管理概述 一、線損的基本概念線損:線損是電力網電能損耗的簡稱。電能從發電機輸送到客戶需經過各個輸、變、配電元件,這些元件都存在一定的電阻和電抗,電流經過這些元件都存在一定的電阻和電抗,電流通過這些元件時就會造成一定的損耗。電阻作用:可變損耗(隨電流增大而增大) 電磁作用:固定損耗(隨電壓增大而增大, 與電流大小無關) 當變壓器的初級繞組通電后,線圈所產生的磁通在鐵心流動,因為鐵心本身也是導體,在垂直于磁力線的平面上就會感應電勢,這個電勢在鐵心的斷面上形成閉合回路并產生電流,好象一個旋渦所以稱為“渦流”。這個“渦流”使變壓器的損耗增加,并且使變
2、壓器的鐵心發熱變壓器的溫升增加。由“渦流”所產生的損耗我們稱為“鐵損”。管理因素:竊電、計量、漏電.其他原因:電暈通過線損理論計算出來的只是全部實際線損電量的一部分,即技術線損;在電能傳輸和營銷過程中,從發電廠至客戶電能表所產生的全部電能損耗和損失還包括管理線損,管理線損是無法進行計算的。1、技術線損:按損耗的變化規律和負載運行特點線損還可分為不變損耗、可變損耗 。不變損耗:這種損耗的大小與負荷電流的變化無關,與元件隨的電壓變化有關,而系統電壓是相對穩定的,因此其損耗相對不變。如變壓器、互感器、電動機等鐵芯的電能損耗,以及高壓線路的電暈損耗、絕緣子損耗。可變損耗:也稱負載損耗,這種損耗是電網各
3、元件中的電阻在通過電流時產生的,其大小與電流的平方成正比,如電力線路損耗、變壓器繞組中的損耗。2、管理線損:管理線損主要是由于電能計量裝置的誤差以及管理不善、失誤等原因造成的電量損失。主要包括:電能計量裝置的誤差;營銷工作中的漏抄、錯抄、估抄、漏計、錯算及倍率錯誤等;用互違章用電及竊電。供電所線損管理供電所線損管理 電能損耗主要由以下部分組成:供電所線損管理線損電量:當電網中的線損用電能損失的形式表示時,就體現為線損電量。線損電量通常是根據電能表所計量的總供電量和總售電量相減得出。即:線損電量=供電量-售電量 供電量=發電廠上網電量+外購電量 +鄰網輸入電量-向鄰網輸出電量售電量=賣給用戶的電
4、量+供給本企業的非電 力生產用的電量實際線損率(%) =實際線損電量/電網購(供)電量(%) 實際線損率(%) =(購電量-售電量)/購電量(%)理論線損率(%) =理論線損電量/電網購(供)電量(%) 理論線損率(%) =(固定損耗+可變損耗)/購電量(%) 正常情況下,實際線損率略高于理論線損率為實現對工作業績考核和對相關部門、基層站所線損管理的考核,線損要分級、分壓、分線、分臺區統計線損率指標,作為供電所主要管理的線損率有:10kV公用線路綜合線損率、10kV單條線路公用線路線損率、綜合線損率、低壓綜合線損率、公用配變臺區低壓線損率。供電所線損管理二、加強線損管理的重要意義(一).降損節
5、能是供電企業促進社會發展的重要責任能源問題為世界所關注,是關系到國家安全和經濟可持續發展的重要物質基礎。節約能源是我國的一項基本國策,近期國家出臺一系列節能減排的政策。 提高電能使用效率是我們的重要職責 加強電網建設和運行管理,不斷提高電網優化配置資源的能力,加強自身節能降耗工作,是供電企業的重要使命 .是落實“四個服務”,建設“一強三優”現代公司的必然要求。(二)降損節能關系到供電企業的生存和發展電力市場化、農電特殊性質決定農電利潤空間低企業服務范圍延伸,服務標準提高,供電成本增加電網要發展,需要不斷提高經濟效益 : 外延途徑是擴大電力市場 內涵途徑則是降損節能。節約1千瓦時電的收益 多供4
6、5千瓦時電的收益 供電所線損管理(三)線損是供電所一項重要的經濟技術指標, 是衡量供電所綜合管理水平的重要標志。供電企業、供電所的主要任務就是要安全輸送與合理地分配電能,并力求盡量減少電能損失,以取得良好的社會與企業經濟效益線損率是考核供電所重要的經濟技術指標 ,其高低反映供電所技術水平、管理水平的高低供電所線損管理三、當前供電所線損管理存在的問題1、對降損節能的重要性和復雜性缺乏足夠的認識。認為線損管理只是一項指標,完成它只是一項任務,沒有把降損節能與提高社會效益、促進企業發展聯系起來,完成上級指標就停滯不前,或采取其他手段完成指標。2、降損節能的潛力認識不夠。作為供電所所長、線損管理人員、
7、農電工對線損管理現狀認識不清,不知道所管轄的線路、臺區理論線損率是多少,降損的潛力有多大。不知道影響線損率的關鍵因素在什么地方,不能采取有效的降損措施。3、線損管理方式方法簡單。認識不到線損管理的專業性和綜合性,提起線損管理,僅想到用電檢查、防偷竊電;談到降損措施,就是改造“卡脖子”線、迂回線,增加導線線徑、更換高耗變。沒有從系統角度和專業管理上抓線損,沒有科學規劃、過程控制和科技創新手段。甚至通過層層下壓指標的方式實行管理。4、線損管理粗放。(1)未做到分壓、分線、分臺區核定、下達與考核。指標制訂不合理,缺乏激勵性。如“一刀切”、“鞭打快牛”(2)線損分析膚淺,線損分析中只做指標對比,不進行
8、全面分析,分析不到實質性問題和原因;(3)只注重結果,沒有過程控制。只簡單關注線損率指標變化,未對相關專業日常管理工作質量控制,沒有對線損小指標的控制。(4)缺乏有效監督制約機制,線損管理中程序不嚴密,監督效果差,“抄、管不分離”、用電稽查、營銷管理有漏洞、農村竊電查處不力、實施困難。5、電網結構不合理,技術含量低,運行不經濟等。電源布點、供電半徑、負荷率、功率因數、三相平衡、計量裝置。供電所線損管理四、線損管理應遵循的原則,三大體系內涵與關系綜合體系原則 科學管理原則 公眾參與原則 管理體系 (核心)技術體系 (手段) 保證體系 (支持)從管理整體角度出發,綜合運用管理、技術等諸多要素建立一
9、套全方位、全過程綜合性、系統性的管理體系 1.科學的領導體制和組織管理制度。優化組織結構,簡化 管理層次,職責分明,權責利相一致,相互監督和制約, 信息傳遞的通暢、快捷,體系高效運轉2.綜合運用現代管理理論和科學管理方法,提高管理水平。3.引入和運用先進的技術手段和設備。 線損全過程管理中全員參與 三 大 原 則建立組織結構、指標管理、線損統計與分析、線損波動的分析與控制。農村電力網的規劃和建設、經濟運行、無功優化、線損理論計算、節能降損技術的應用等。組織保證、制度保證、監督和激勵措施保證、人員素質保證。三 大 體 系降低管理線損降低理論線損保證管理和技術體系高效運轉供電所線損管理第二節 線損
10、管理的技術體系一、技術體系的構成(一)線損理論計算(二)農村電網的規劃、建設與改造(三)無功優化與補償(四)電網和設備的經濟運行(五)節能降損新技術、新設備的應用等。供電所線損管理線損理論計算與分析一、線損理論計算方法線損理論計算的意義線損理論計算是降損節能,加強線損管理的一項重要的技術管理手段。通過理論計算可發現電能損失在電網中分布規律,通過計算分析能夠暴露出管理和技術上的問題,對降損工作提供理論和技術依據,能夠使降損工作抓住重點,提高節能降損的效益,使線損管理更加科學。所以在電網的建設改造過程以及正常管理中要經常進行線損理論計算。線損理論計算是項繁瑣復雜的工作,特別是配電線路和低壓線路由于
11、分支線多、負荷量大、數據多、情況復雜,這項工作難度更大。線損理論計算的方法也很多,但各有特點,精度也不同。這里選計算比較簡單,精度比較高的方法進行介紹。供電所線損管理(一)理論線損計算的概念1、輸電線路損耗當負荷電流通過線路時,在線路電阻上會產生功率損耗。(1)單一線路有功功率損失:式中:P損失功率(W) I負荷電流(A) R導線電阻()(2)三相電力線路如圖1線路有功損失 PPAPBPc3I2R負 載 I R A U1 B CU2供電所線損管理(3)溫度對導線電阻的影響導線電阻R不是恒定的,在電源頻率一定的情況下,其阻值隨導線溫度的變化而變化。在手冊中給出的是20時的導線單位長度電阻值。但實
12、際運行的電力線路周圍的環境溫度是變化的;另外負載電流通過導線電阻時發熱又使導線溫度升高,所以導線中的實際電阻值,隨環境溫度和負荷電流的變化而變化。為了減化計算,我們把導線電阻分為三個分量考慮:1)基本電阻20時的導線電阻值R20 R20rL式中:r導線電阻率(KM)2)溫度附加電阻RtRt=(tp-20)R20式中:導線溫度系數,銅、鋁導線 tp平均環境溫度() 供電所線損管理3)負載電流附加電阻RI RIR20式中:負載電流引起的導線附加電阻系數 IMH20導線在環境溫度20時,持續允許通過的最大載流量 TMH-是架空導線最高持續允許溫度,TMH704)線路實際電阻RR20Rt+RI供電所線
13、損管理(4)線路電壓降UUU1-U2IZ其中:阻抗2、配電變壓器損耗(簡稱變損)功率PB式中:P0配電變壓器空載損耗(也稱鐵損)功率(KW) PT配電變壓器短路損耗功率(KW) Ie. I 配電變壓器的額定電流和負載電流配電變壓器分為鐵損(空載損耗)和銅損(負載損耗)兩部分。鐵損固定的,與負載電流無關。銅損與變壓器負載率的平方成正比。供電所線損管理二、配電網電能損失理論計算方法等值電阻法配電網的電能損失,包括配電線路和配電變壓器損失。由于配電網點多面廣,結構復雜,客戶用電性質不同,負載變化波動大,要想模擬真實情況,計算出某一條線路在某一時刻或某一段時間內的電能損失是很困難的 為簡化計算,一般假
14、設線路總電流按每個負載點配電變壓器的容量占該線路配電變壓器總容量的比例,分配到各個負載點上。每個負載點的功率因數COS相同。這樣,就能把復雜的配電線路利用線路參數計算并簡化成一個等值損耗電阻。這種方法叫等值電阻法。供電所線損管理S1S2S3Sn R1 R2 R3R4R5R6Rn(一)、等值電阻計算 設:線路有m個負載點,把線路分成n個計算段,每段導線電阻分別為R1、R2、R3Rn,如圖所示 1、基本等值電阻RD式中:Se線路配變容量之和,Sei-第i計算段后配變容量之和 RI-第i計算段導線電阻(20時)供電所線損管理2、溫度附加電阻RDT3、負載電流附加電阻RDiAr為等值附加電阻常數,I為
15、計算用線路總電流在線路結構未發生變化時,RD、RDT、RDZ三個等效電阻其值不變 供電所線損管理(二)均方根電流和平均電流利用均方根電流法計算線損,精度較高,而且方便。 均方根電流IJ 和平均電流IP。在一定性質的線路中,K值有一定的變化范圍。一般()之間。有了K值就可用IP代替IJ。IP可用線路供電量計算得出:供電所線損管理(三)電能損失計算1、線路損失功率P2、線路損失電量W3、線損率4、配電變壓器損失功率PB式中:P0線路配變空載損失功率之和 PT線路配變短路損失功率之和供電所線損管理三、低壓線路損失計算方法低壓線路的特點是錯綜復雜,變化多端,比高壓配電線路更加復雜。有單相供電,33相供
16、電,34相供電線路,更多的是這幾種線路的組合。因此,要精確計算低壓網絡的損失是很困難的,一般采用近似的簡化方法計算。(一)、簡單線路的損失計算1、單相供電線路一個負荷在線路末端時: R線路總電阻 多個負荷時,并假設均勻分布 供電所線損管理2、33供電線路一個負荷點在線路末端多個負荷點,假設均勻分布且無大分支線3、34相供電線路A、B、C三相負載平衡時,零線電流I00,計算方法同33相線路。三相負載不平衡時,I00。取不平衡損失系數,平均電流I(Ia+Ib+Ic)/3式中:1、2分別是負載較小的兩相與最大負載那一相電流的比值,1,21,值見表。供電所線損管理 一個負載時 有多個負載均勻分布時表
17、34相負載不平衡損失系數12 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0.50.40.30.2 0.1 0 1.0 1.00 0.9 1.003 1.006 0.8 1.014 1.017 1.030 0.7 1.034 1.038 1.052 1.078 0.6 1.065 1.072 1.089 1.119 1.165 0.5 1.110 1.120 1.141 1.178 1.233 1.313 0.4 1.172 1.187 1.215 1.260 1.328 1 .423 1.556 0.3 1.255 1.277 1.315 1.373 1.456 1.574 1.7 36 1.9
18、57 0.2 1.364 1.396 1.448 1.523 1.630 1.778 1.980 2.2 57 2.633 0.1 1.505 1.553 1.623 1.722 1.861 2.051 2.310 2.663 3.146 3.813 0 1.688 1.756 1.852 1.985 2.168 2.427 2.755 3.217 3.854 4.742 6供電所線損管理 從表中可以看到,當三相負荷不平衡時,輸送同樣的負荷電能損耗會加大,當集中在兩相且兩相平衡時,線損會增加倍,若單相供電,線損是三相平衡供電的6倍。(二)復雜線路的損失計算線路一般結構比較復雜。在三相四線線路中
19、單相、三相負荷交叉混合,有較多的分支和下戶線,在一個臺區中又有多路出線。對幾種情況進行分析。1、分支對總損失的影響假設一條主干線有n條相同分支線,每條分支線負荷均勻分布。主干線長度為,分支線長度為l。則 主干電阻 R主r0L 分支電阻 R分r0l 總電流為I,分支總電流為I分In主干總損失P主I主I分供電所線損管理各分支總損失P分線路全部損失分支與主干損失比也即,分支線損失占主干線的損失比例為l/nL。一般分支線小于主干長度,l/nL1n。供電所線損管理2、多分支線路損失計算若各分支長度不同,分別為l1,l2ln,而單位長度負載量和導線載面相同,則式中:I0單位長度負載電流,I0Il l分支線
20、長度總和線路總損失供電所線損管理3、等值損失電阻RD主干、分支導線截面相同,各分支長度相等主干、分支導線截面相同時的等值電阻:主干、分支導線截面均不同,即r0不同4、損失功率供電所線損管理5、多線路損失計算配變臺區有多路出線,設有M路出線如果各出線結構相同,則6、下戶線的損失下戶線由于線路距離短,負載電流小,其電能損失所占比例也很小。取:下戶線平均長度為l,有n個下戶線總長為L,線路總電阻Rr0L,每個下戶線的負載電流相同均為I單相下戶線三相或三相四線下戶供電所線損管理四、電壓損失計算電壓質量是供電系統的一個重要的質量指標,如果供到客戶端的電壓超過其允許范圍,就會影響到客戶用電設備的正常運行,
21、嚴重時會造成用電設備損壞,給客戶帶來損失,所以加強電壓管理為客戶提供合格的電能是我們的一項重要任務。根據規定:配電線路客戶端電壓允許波動范圍為標準電壓的7。低壓線路到戶電壓允許波動范圍為標準電壓的10。電壓損失是指線路始端電壓與末端電壓的代數差,是由線路電阻和電抗引起的。線路阻抗U1 R,x U2I,cos電壓損失 12IZ供電所線損管理(二)一般高低壓配電線路該類線路負載多、節點多,不同線路計算段的電流、電壓降均不相同,為便于計算需做以下簡化。1、假設:線路中負載均勻分布,各負載的cos相同,由于一般高低壓配電線路阻抗Z的cosz=0.8-0.95,負載的cos在以上,可以用代替U進行計算。
22、2、電壓損失3、電壓損失百分數供電所線損管理五、線路電能損失的估算1、基本原理和方法線路電阻R,阻抗Z之間的關系線路損失率其中: 單一負荷時 多個負荷時 供電所線損管理單一負荷時線路損失修正系數k多負荷時線路損失率修正系數k cosk 導線截面1.0 0.95 0.90 0.85 0.80 0.75 0.70 0.65 0.60250.640.6740.7110.7530.80.8530.9140.9851.067350.620.910.6890.7290.7750.8270.8860.9541.033500.5870.6180.6520.690.7330.7820.8380.9030.978
23、700.540.5680.60.6350.6750.720.7710.8310.9 cosK導線截面1.00.950.90 0.85 0.80 0.75 0.70 0.65 0.60250.961.0111.067 1.129 1.2 1.28 1.371 1.477 1.6350.930.9791.033 1.094 1.163 1.24 1.329 1.4311.55500.880.9260.978 1.0351.1 1.173 1.257 1.354 1.467700.810.8530.9 0.953 1.013 1.08 1.157 1.2461.35供電所線損管理典型臺區法:目前影響
24、低壓線損的因素主要有:臺區供電量、主干線線徑、供電半徑、供電戶數、電子表和機械表構成比例等項。因此對于按供電量、供電半徑、供電戶數不同進行分類選取“典型臺區”基本可達到計算要求。具體細分如下:供電量:供電量按四個檔次劃分:3000kWh及以下,3000以上至7000kWh及以下、7000kWh以上至12000kWh及以下、12000kWh以上。供電半徑:供電半徑按三個檔次劃分:500m以內、500m及以上至1000m、1000m及以上。供電戶數:供電戶數按三個檔次劃分:150戶以內、150戶及以上至250戶、250戶以上。對以上不同情況進行組合,可組合出不同情況下典型臺區。對各種類型的典型臺區
25、各選取兩個臺區進行實際線損考核,考慮到影響低壓線損的因素較多,實際線損考核至少應考核3次,取其平均值,理論線損計算和實際測試都完成后,各種類型臺區線損考核指標遵照在理論值基礎上上浮20%和實際值基礎上下浮20%之間核定的原則進行,核定出典型臺區線損指標后, 低壓臺區按組合類型進行分類,并按典型臺區線損指標對號入座。供電所線損管理電網結構優化的方法:1、合理確定各級電網的供電半徑,達到供電半徑的優化。堅持:小容量、密布點、短半徑的原則。 10kV線路供電半徑15KM,不超過500m。1)設備容量密度在1000kW/km2以上的地區,供電半徑為。2)設備容量密度在400-1000kW/km2的地區
26、,供電半徑為。3)設備容量密度在200一400kW/km2的地區,供電半徑為。4)平原及山牧區,設備容量密度小于200kW/km地區供電半徑:平原塊狀地區應大于;帶狀地區不應大于。二、降低線損的技術措施(一)農網規劃與建設、改造降損工作必須從電網規劃建設開始,實現電網結構優化。電網結構和設備,決定了技術線損率的高低。管理線損降到一定程度,再降低線損率就只有依靠技術措施。供電所線損管理2、網絡布局優化配電臺區應設置在負荷中心。由于過多的從安全、施工便利方面考慮,10kV線路深入負荷中心不夠,低壓網絡呈現樹狀結構。 將配電變壓器由村邊移到村的中間,改變低壓線路結構,降損效果能減少50%-90%的損
27、失。 10(6)kV線路呈輻射狀向四周供電,線路負荷均衡分配。供電所線損管理線路結構對損失的影響1、電源點由首端改為線路中間 損失2、十字狀線路由一端供電改為中心供電供電所線損管理3、線路結構優化 對于樹狀結構線路,電能損失集中在主干線,在主干線上又集中 在線路的前半部。 根據這種分布規律,在建設和改造線路時,重點加大主干線前2/3的導線 截面, 就能達到投資少的降損效果大的目的。 供電所線損管理主干線路損失分布規律前m段損失占線路總損失的比重,從首端到末端累計損失比重見表從首端起,10的線路其損失占總損失的27.1%,到60線路時,損失比達到。由前往后同樣長度的線路段損失比迅速降低。mn 0
28、.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0Pm/P(%) 27.1 48.8 65.7 78.4 87.5 93.6 97.3 99.2 99.9 100損失增量() 27.1 21.7 16.9 12.7 9.1 6.1 3.7 1.9 0.7 0.1 前m段線路損失比重表供電所線損管理主干線與分支線損失分布關系設有n個分支的線路,截主干為相等的n段, 每個分支均勻聯接著彼此相等的n個負載,每個負載的電流為I,則共有n2個負載。分支損失功率之和主干線路損失功率分支與主干損失之比當分支較多時,分支損失占的比重較小。因此,線路中的損失大部分集中在主干線上。(分支
29、線長度小于主干線長度)分支 分支分支 分支供電所線損管理(二)設備選型1、變壓器的選型和容量優化(1)采用節能型變壓器型卷鐵芯變壓器,與S9型變壓器相比有良好的節能效果空載損耗降低25%30%空載電流降低50%80%噪音降低610dB(A)型非晶合金變壓器具有超低損耗特性空載損耗比同容量S9變壓器平均下降75% 調容變壓器具有大小兩個容量,并可根據負荷大小進行容量調整。供電所線損管理1、單臺雙繞組變壓器的容量選擇:過小:運行不經濟,滿足不了負荷發展需要,不安全;過大同樣不經濟、導致擴大供電范圍,供電半徑過大。容量最小應滿足最大負荷的要求,并富有一定余度。配電變壓器容量與用電設備容量之比,采用1
30、:為宜。 1)變壓器的經濟負載系數及經濟運行區 當負載率JJP= (經濟負載系數)即變壓器的銅損等于鐵損時,有功損耗率P%達到最小值。這時:(2)變壓器的經濟運行區域。 最佳運行區:JJP2經濟運行區:JJP21非經濟運行區:0JJP2供電所線損管理 最佳運行區 JJP2經濟運行區: JJP21非經濟運行區: 0JJP2 供電所線損管理(二)導線的選型和截面確定合理選擇導線截面:增加導線截面會降低導線電阻,減少電能損耗和線路壓降。導線截面積與電能損耗成反比關系其中,R1為換線前導線的電阻, R2為換線后導線的電阻。供電所線損管理增加導線截面會增加投資,在增加導線截面時,要綜合考慮投入與降損的關
31、系。選擇原則:10kV一般按照允許電壓損耗選擇,用機械強度、發熱條件校驗,主干線不宜小于70mm2,支干線不宜小于50mm2,分支線不宜小于35 mm2 。低壓主干線應按最大工作電量選取導線截面,但不應小于35mm2,分支線不得小于25mm2,禁止使用單股、破股線和鐵線,宜推廣使用絕緣導線、集束導線,集束導線對于防止偷漏電損失具有良好的作用。低壓接線線應使用絕緣導線,鋁芯線截面不小于10mm2,銅芯線不小于4mm2;計量箱至每戶的低壓進戶線鋁芯絕緣線不小于4mm2,銅芯絕緣線不小于。排灌機井推薦使用地埋線。供電所線損管理(三)無功規劃與建設1、提高功率因數的意義除白熾燈、電阻電熱器等用電設備的
32、功率因數接近于1之外,其他如三相交流異步電動機、變壓器、電焊機、電抗器、架空線路等的功率因數均小于1,特別是輕載的情況下,功率因數更低。用電設備功率因數降低之后,將帶來許多不良后果:(1)使電力系統內的電氣設備容量不能得到充分利用。因為發電機或變壓器都有一定的額定電流和額定電壓,在正常情況下是不容許超過的,根據 關系式,若功率因數降低,則有功功率將隨之降低,使設備容量不能得到充分利用。(2)增加輸、配電線路中的有功功率和電能損耗。設備功率因數降低,在線路輸送同樣有功功率時,線路中就會流過更多的電流,使線路中的有功功率損耗增加。功率因數降低,還使線路的電壓損失增加,結果在負載端的電壓下降,有時甚
33、至低于允許值,會嚴重影響電動機及其他用電設備的正常運行。特別在用電高峰季節,功率因數太低,會出現大面積的電壓偏低,這對工農業生產帶來很大的損失。所以,電力系統的功率因數高低,是需要認真研究的一個重要課題,必須設法提高電力網中各個組成部分的功率因數,以充分利用發變電設備的容量,增加其發輸電能力,減少供電線路中的有功功率和電能損耗,并降低線路中的電壓損失與電壓波動,以達到節約電能和提高供電質量的目的。供電所線損管理無功電流對損失的影響無功電流在線路中造成的損失功率與sin2成正比,在cos較低時,所占比例是很大的。 例 cos時,Px0.64P cos時,Px損失修證系數:理論計算 第44片 Pf
34、:負載率供電所線損管理在國家電力公司國電農1999652號文件中的供電所線損管理辦法中規定:農村生活和農業線路功率因數不小于;工業、農副業專用線路功率因數不小于。為了鼓勵用電單位提高功率因數,國家規定了功率因數調整電費的方法。變壓器容量在3151EVA及以上容量的工業客戶的功率因數標準為。變壓器容量在100315kVA的工業客戶功率因數標準為。變壓器容量在100kVA及以上的農業客戶功率因數標準為。當客戶月用電平均功率因數高于標準值時,以減少電費的形式進行獎勵,功率因數越高,獎勵的比例越大。反之,功率因數低于標準值,將以增加電費的形式進行懲罰,功率因數越低,懲罰的比例越大,上交電費就越多。供電
35、所線損管理(二)提高功率因數的方法提高功率因數的途徑主要有:一是減少電力系統中各個部分所需的無功功率,特別是減少負載的無功功率消耗;二是進行補償。1.提高自然功率因數采用降低各變電、用電設備所需的無功功率以改善其功率因數的措施,稱為提高自然功率因數。主要有:(1)正確選用異步電動機的型號和容量。異步電動機在工農業生產中占有很大的比重,異步電動機的功率因數和效率,在70以上負荷率時最高,在額定功率時的cos約為;而在空載和輕載運行時的功率因數和效率都很低,空載時的cos只有。因此,正確選用異步電動機的容量使其與所帶負載相匹配,對于改善功率因數是十分重要的。(2)合理選擇變壓器容量。變壓器在電磁轉
36、換過程中需要一定的勵磁功率,而勵磁功率中絕大部分是無功功率,其所需無功功率Q的大小,可用空載電流I0近似算出,即 式中認為額定電壓。在變壓器二次側所帶負荷功率因數一定的情況下,變壓器一次功率因數的高低,取決于其負荷率的高低。負荷率高,則一次功率因數高;反之,一次功率因數低,空載時,功率因數最低。為了避免變壓器的空載和輕載運行,一般變壓器的負荷率在50以上時比較經濟。供電所線損管理2.無功補償提高功率因數無功補償的作用:(1)減少線路中的電流,從而減少了線路和變壓器的有功損耗。(2)可以釋放出配電變壓器的富裕容量,減少新裝變壓器容量或使原有變壓器增加承受負荷能力(即可以認為變壓器增容)。(3)改
37、善電壓質量,減少電壓降,提高了線路的末端電壓。(4)減少電動機的啟動和運行電流,從而保證電動機的額定輸出轉矩,延長電動機的使用壽命。3、無功補償的原則集中補償與分散就地補償相結合,以分散就地補償為主;變電站補償與配電線路補償相結合,以配電線路補償為主;高壓補償與低壓補償相結合,以低壓補償為主;調壓與降損相結合,以降損為主。做到分級補償、就地平衡,改善電能質量、降低損耗。供電所線損管理110kV及以下縣級配電網無功優化補償方式 供電所線損管理4、補償容量的確定1) 10kV配電線路集中補償:按照2/3法則,即在線路的2/3處,投入平均2/3的全補償容量,這時節電效率最高。一般采用跌落式熔斷器作為
38、線路電容器組進行保護控制,因此電容器組的容量不易太大,一般為100-150kvar。此外,應用新型自動分組投切補償電容器,采用真空開關或SF6開關控制,分組投切,但造價較高。2) 農村配電變壓器低壓側隨器補償:隨器補償應用于補償配變空載無功,屬于固定補償方式,農配變負荷率和平均負載率低,因此變壓器低壓側補償容量不宜過大,補償容量不宜超過配變空載無功。否則空載時或輕載時造成過補,向系統倒送無功,造成電源電壓升高。應按其容量的10%-15%確定。隨器補償是將低壓電容器通過低壓保險接在配電變壓器二次側,以補償配電變壓器空載無功的補償方式。3)低壓集中補償:在低壓母線上裝設自動投切的并聯電容器成套裝置
39、主要補償變壓器本身及以上輸電線路的無功功率損耗,而在低壓配電線路上產生的損耗并未減少,補償容量應以變壓器額定容量的20%40%確定,或從提高功率因數的角度考慮Qb = P(tg1 - tg2),其中tg1 、tg2是補償前后功率因數角的正切值。 供電所線損管理3)用戶就地補償按要求的功率因數確定補償容量。因為配變低壓側無功補償,作用僅限于減少變壓器本身及以上配電網的功率損耗,凡是向負荷輸送的無功功率,由于仍然要經過低壓線路的電阻和電抗,配電線路上產生的功率損耗并未減少。整個配電網無功負荷的70%的用戶無功負荷應在用戶端就地補償,以最大限度地提高功率因數,減少配電網功率損耗。對于4kW及以上的交
40、流異步電動機實施隨機補償。隨機補償就是將低壓電容器組與電動機并接,通過控制、保護裝置與電機同時投切。為防止電機退出運行時產生自激過電壓,補償容量一般不應大于電機的空載無功。也可以估算為電機額定容量的20-30%供電所線損管理供電所線損管理(3)最佳補償地點:一般來說,線路干線在10km以內,補償點為1處;線路干線在10-15km時,可以安裝2處。在線路上取一點補償的情況下,補償點在線路首端時,線路中的無功電流分布無變化,沒節能效果;在線路末端,可能存在無功倒送。只要補償點不在首端,補償點之前各段無功電流就會發生變化,從而電能損耗也發生變化,變化的大小和范圍與補償容量有關。 對于無功負荷分布均勻
41、的配電線路,若確定安裝n處補償裝置,則第i個補償點的位置(與出線變電站之間的距離)可按下式確定最佳補償地點:如果是一點補償也即是:補償地點選在離線路首端2/3處,2/3的全補償容量這時的節電效率最大 88.9%在一般情況下,取補償地點在線路的1245,補償容量為全補償的1245,這時的節電效率在80左右。多點補償。如果線路分支較大或線路較長負載自然功率因數低,可采用分支線分段補償方式,在每一補償段或分支中的補償地點和補償容量的選擇,按前上述原則選取,可取得更高的節電效率。線路集中補償簡單、投資少、設備利用率高,能改善線路壓質量,是應推廣的一種補償方法。 供電所線損管理負荷分布組數補償位置補償容
42、量補償度(%)線損下降(%)集中一L100100均勻一2/3L2/3Q66.788.9二12/5L2/5Q809624/5L2/5Q三12/7L2/7Q869824/7L2/7Q36/7L2/7Q遞增一0.775L0.8Q8093二10.54L0.368Q90.497.620.86L0.518Q遞減一0.442L0.628Q62.885.8二10.253L0.422Q76.894.620.588L0.348Q等腰一0.554L0.796Q79.691.7典型負荷分布線路無功補償安裝位置與補償容量表 供電所線損管理配電線路優化無功補償方法在線路中進行一點集中補償設:補償點在線路末起第k段(kn)
43、 全補償容量到線路末起第j段(jn) 補償點前各段無功電流都減少了j個單位,電能損失發生變化,為P(1)節電功率為 PPP rj(n(n-j+1)+k(j-k-1)(2)節電效率供電所線損管理(四)中低壓配電網的經濟運行1、合理調整變壓器,及時停運空載變壓器淘汰高耗能變壓器,推廣使用節能型變壓器和調容變壓器;調整長期輕載荷或長期超載變壓器容量,避免“大馬拉小車”和“小馬拉大車”的現象;安裝子、母變壓器或調容變壓器,根據實際負荷及時調整運行方式;及時停用空載變壓器。農業排灌變壓器實現專用化。2、做好低壓三相負荷平衡低壓三項負荷平衡是節能降損的重要經濟運行措施。單相負荷在三相四線制線路上要均勻分布
44、,這時的功率損耗最低,是集中接在某一相上產生的功率損耗的六分之一。三相負荷平衡,應采取用電分類平衡、和節點平衡方法,不平衡率控制在10%以內。供電所線損管理 一個負載時 有多個負載均勻分布時表 34相負載不平衡損失系數1 2 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0.50.40.30.2 0.1 0 1.0 1.00 0.9 1.003 1.006 0.8 1.014 1.017 1.030 0.7 1.034 1.038 1.052 1.078 0.6 1.065 1.072 1.089 1.119 1.165 0.5 1.110 1.120 1.141 1.178 1.233 1.313
45、 0.4 1.172 1.187 1.215 1.260 1.328 1 .423 1.556 0.3 1.255 1.277 1.315 1.373 1.456 1.574 1.7 36 1.957 0.2 1.364 1.396 1.448 1.523 1.630 1.778 1.980 2.2 57 2.633 0.1 1.505 1.553 1.623 1.722 1.861 2.051 2.310 2.663 3.146 3.813 0 1.688 1.756 1.852 1.985 2.168 2.427 2.755 3.217 3.854 4.742 6三相負載不平衡時,I00。
46、取不平衡損失系數,供電所線損管理供電所線損管理(五)電壓質量管理與逆調壓在負載功率不變的條件,提高線路電壓,線路電流會相應減少,線路損失會隨之降低。對于運行在一定電壓下的線路,電壓在額定數值上下允許一定的波動范圍。配電線路電壓允許波動范圍為標準電壓的7,低壓線路電壓允許波動范圍為標準電壓的10。如果線路電壓運行在上限或下限,線路的電能損失是不同的,電壓高則損失低,反之損失高。例如10KV配電線路上限電壓為,下限電壓為,輸送同樣的功率,用上限電壓供電比用下限電壓供電減少線路電能損失24;線路用上限電壓供電比用下限電壓供電減少電能損失33。提高配電線路供電電壓會增加配電變壓器的損耗。因變壓器空載損
47、耗與所加電壓的平方成正比,有時提高電壓會使綜合損失增加,所以要線損、變損綜合考慮。線路負荷高峰期應提高電壓,低谷時不易提高電壓;變壓器空載損失功率大于線路損失功率時不易提高電壓,應適當降壓。供電所線損管理(六)新技術、新設備應用1、開發應用新技術,合理降低線損。要不斷開發應用新技術,促進管理手段和管理水平的提高。例如,開發應用先進的營銷MIS系統、需求側管理系統、線損分析系統、遠程抄表系統、配變監測系統、防竊電裝置。能有效地避免抄、核、收過程中出現的差錯,杜絕人為操作;減少計量事故和竊電的發生;方便地分析出存在的問題;便于經濟運行管理。2、 做好設備選型工作,大力推廣新型節能設備的應用,逐步更
48、換和淘汰高耗能設備。例如,推廣型卷鐵芯、型非晶合金變壓器、S11型有載調容變壓器;電子式電能表、智能無功補償設備等。單相感應式電能表每月每只約1KWH,單相電子式電能表每月每只約,三相四線電表是單相3倍。CJ10150每臺每月約45KWH,CJ20160每臺每月28KWH。新型節能消聲交流接觸器,每臺交流接觸器每月僅電1KWH左右,還能有效降低交流接觸器的音。3、建立和完善新技術應用的管理制度,強化運行管理工作,充分發揮新技術對管理的促進作用。供電所線損管理第三節 線損管理體系管理體系是以建立網絡結構為基礎,以指標管理為核心,以統計分析為手段,以線損波動的分析與控制為關鍵點。一、 線損管理網絡
49、結構(一)線損管理組織網絡設計原則統一領導 歸口管理 分級負責 監督完善 供電所長為第一責任人,負責整個單位的線損決策性管理, 實施統一領導。由營銷員、營銷組負責線損的日常管理工作, 組織協調其 他專業管理部門,落實各項降損措施,實施資源的優化配置。按管理責任和電壓的等級,建立分級負責的線損管理體制。 就是健全監督體系,完善監督機制,強化監督管理, 保證管理到位。原 則供電所線損管理(二)線損管理網絡的構成供電所所長 決策層管理層執行層客戶服務室生產組營銷組計量抄表班稽查設備管理技改業擴三相平衡核算營銷員 、技術員、安全員 供電所線損管理二、線損管理的工作流程線損管理流程應清晰、明確、科學,并
50、形成閉環管理。供電所線損管理第三節、線損指標管理體系(一) 線損指標管理線損管理是以指標管理為核心的全過程管理。線損率指標與線損管理小指標(工作質量指標)共同構成了線損管理指標體系。線損率指標是最終的目標結果,線損管理小指標是對相關專業線損管理工作質量的管理與考核,體現了全過程管理與控制,與線損率指標是標與本的關系。1)10kV綜合線損率2)10kV公用線路綜合線損率3)10kV單條線路線損率4)農村低壓綜合線損率5)單臺區線損率線損率指標供電所線損管理1)功率因數2)電容器可投運率3)供電綜合電壓合格率4)電壓允許偏差值(客戶端)5)電能表周期輪換率6)電能表現場檢驗率7)電能表現場檢驗合格
51、率8)計量故障差錯率9)電能表實抄率10)電量差錯率11)配電變壓器三相負荷不平衡率12)電壓互感器二次回路電壓降周期受檢率13)抄表例日抄見售電量的比重(%)線損管理小指標各項指標的評價標準按照有關電力規程、標準或上級下達的指標制定。未作規定的,各縣供電企業可根據實際情況自行制定。供電所線損管理(二)線損率指標的確定制定線損率指標遵循“先進性、激勵性、公正性、合理性”的原則忌:“一刀切”、“鞭打快牛”、無小指標、月度無變化(10kV)依據線損理論計算值、歷史線損統計值和影響線損率的技術和管理方面的修正因素以及上級部門下達的年度指標計劃等確定。(三)線損指標的分級控制按照線損管理職責范圍,對指
52、標實行分級、分壓、分線、分臺區管理控制:10kV綜合線損指標由營銷員、營銷組長負責管理與控制;分線線損指標應由責任人。低壓線損指標營銷員、營銷組長負責。配變臺區線損指標由責任人負責管理與控制;過程管理的各種小指標由各相關責任部門分別負責管理與控制;全部線損指標由營銷員負責專業管理,并由考核監督部門負責考核和監督。供電所線損管理雙指標管理模式中的考核指標、激勵指標和激勵空間之間的相互關系 管理水平核定指標曲線3激勵空間曲線2曲線1 :考核指標曲線2 :激勵指標曲線1曲線3 :線損理論值線損指標變化特性靜態分析圖激勵指標是降低線損的動力,而考核指標則是降損的保障。供電所線損管理第四節、線損的統計分
53、析全面、深入、準確、透徹地進行線損分析,可以找準線損升降的原因,制訂行之有效的降損措施。(一)線損分析要求相對穩定的因素決定了基礎線損率的高低,如電網結構、負荷分布與構成等。不穩定因素導致線損率的波動,如電力負荷、電壓與無功、負荷率、季節氣候等的變化情況,以及營銷、計量管理中的不確定因素等。 既要對不同線路、數據差異進行分析比對,更要對同一條線路線損率的波動情況進行分析。線損統計分析要求指標種類完整,報表設計科學,計算口徑統一,統計及時,數據正確。一月一分析,半年進行一次小結,全年進行一次總結,分析結果報送上級有關單位。 供電所線損管理(二)線損統計分析應堅持的原則1.抄、管分離原則。避免人為調整因素,保證數據的真實性,反映真實情況。2.分壓、分線、分臺區實行定期統計、定量分析的原則。3.選擇合理(有可比性)的分析統計口徑原則。4.重點分析原
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