基于降低10kV配网损耗的技术措施分析

2017-10-21 19:51蒋钦
科技风 2017年19期
关键词:馈线损耗导线

蒋钦

摘要:本文基于10kV配网损耗分析,对电压质量与10kV配网损耗的关系阐述,提出降低10kV配网损耗的技术措施,最后以实际案例结合分析,以便更深层次对降损技术探讨,为电力系统运维的可靠性及经济性提供参考。

关键词:10kV配网;电压质量;损耗;降损

长期以来,10kV网损耗居高不下,包括固定损耗、可变损耗、其他损耗等。完全避免配网损耗是不可能的,但降低损耗却是十分必要也切实可行的。本文仅以电压质量控制为落脚点展开论述。

1 10kV配网损耗分析

10 k V配网损耗主要可以划分为以下三种:(1)固定损耗:如变压器、互感器铁损,电容器、线路绝缘子损耗,电度表电压线圈、附件损耗等等。(2)可变损耗:可变损耗与配网中各元件的电阻、电流相关,如变压器铜损,线路、互感器电阻损耗等等。(3)其他损耗,主要是指窃电、漏电等导致的损耗。由此可知,本文重点分析如何提高电压质量、降低10kV配网损耗[1]。

2 电压质量与10kV配网损耗的关系

10kV配网损耗与电压呈反相关,即运行电压提高,可有效降低10kV配网损耗。线损计算公式如下:

ΔP=3P2(UN×cosφ)2R×10-3

式中,ΔP為线路有功功率损耗值;

P为线路有功功率值;

UN为线路额定电压值;

cosφ为功率因数;

R为线路电阻值。

由公式可以看出,当UN增大时,ΔP减小;当UN减小时,ΔP增大。

但上述公式仅仅表示线路损耗,变压器损耗也是10kV配网损耗的重要组成部分。变压器损耗具体可以分为两种:(1)铁损,即空载损耗;(2)铜损,即短路损耗。然而由10kV配网实际运行情况可知,电力变化是必然的,此时的空载损耗与变压器一次电压呈正相关,如:当变压器处于轻载、空载状态下,通过降低线路电压,可以达到降损的效果。

当然,在10kV配网运行中,并不是一味地要求降低或是提高电压来实现变压器降损,而应认识到合理控制电压是减少配网损耗的一项重要措施。

3 降低10kV配网损耗的技术措施分析

(1)调整运行方式。

加强10kV配网运行的实时监控、负荷预测,同时结合潮流分布、经济运行理论计算数值,对10kV配网运行方式进行合理的调整,平衡潮流,最终达到降低配网损耗的效果。(2)增设无功补偿设备。

当前,我国变电站新建、改扩建工程层出不穷,可以借此时机为各大变电站配置相应的无功补偿设备,通过电压无功综合装置,实现主变分接头自动调整、电容器分组自动投切的目的,以此实现10kV配网电压的合理调节、无功电容的及时投切,减小损耗。(3)[JP2]调整配网布局。

在全面掌握供电台区负荷情况的基础上,对配网布局进行科学调整,确保台区处于负荷中心,减小供电半径,尽可能杜绝近电远送或迂回供电,保证电压运行质量。若是部分10kV配网线路存在以下几种情况:a.供电半径长;b.负荷重;c.首末端电压变化大。则需配置馈线自动调压器,切实保证线路电压质量,降低损耗。同时,在10kV配网运行中,当负荷相同时,导线截面越大,线路损耗越小。基于此,在10kV配网新建时必须合理确定导线截面,保证运行经济性;对于部分已建10kV配网,应在日常运维管理中,重视残旧线路、小截面线路的更新工作,及时降损。

[JP]

4 10kV配网降损实例分析

4.1 10kV配网分析

某地区以农村供电为主,少数涉及城区,负荷密度小的特点。其10kV配网运行现状如下:

4.1.1 变电站配置

(1)110 kV:2座;(2)35kV:9座。

4.1.2 10kV线路配置

(1)1015km:27条(2)>15km:14条。共计41条,此处均是指主干长度,10kV线路供电半径普遍过长。

4.1.3 配电变压器配置

合算1500多个变压器,容量均在8MVA之内。经了解四条线负载过大(包括城中),总线拥有超过188.85 MVA容量。

4.1.4 线路配置

导线截面以50mm2, 70mm2为主,根据DL/T51312015《农村电网建设与改造技术导则》与区域现状调查可知,区内10kV线路导线截面普遍过小。

4.2 潮流计算

选取区内的一座35kV变电站进行10kV馈线潮流分析,此变电站中10 kV馈线共计6条,现以CEES供电网计算分析及辅助决策软件开展潮流计算,得到6条馈线损耗情况,如电压损耗情況:Ⅰ=0.76%,Ⅱ=5.48%,Ⅲ=12.49%,Ⅳ=29.67%,Ⅴ=7.08%,Ⅵ=14.74%,见馈线系统损耗情况:Ⅰ=4.15%,Ⅱ=6.62%,Ⅲ=11.07%,Ⅳ=24.67%,Ⅴ=10.38%,Ⅵ=12.94%。

分析以上数据可知,线路III. IV . VI电压损失十分严重,均超过了10%,线路III.IV.V.VI有功损耗率也均超过10%,必须引起重视。

4.3 损耗原因分析

根据潮流计算结果与该区10kV配网实际运行情况分析

可知,其损耗原因主要在于以下两点:

1)无功补偿不足。调查发现,该区采取的是变电站集中补偿方法,配电线路出口功率因数满足要求,然而10kV线路功率因数一直较低。

2)供电半径长、导线截面小,导致供电损耗高,配网整体运行可靠性较低。

4.4 降损技术措施

1)无功补偿。该区应加强低压无功补偿,尤其是要集中于大容量配电变压器处开展无功补偿,以达到提高电压质量、降低损耗的目的。该区增设了无功补偿装置后,III. IV . VI线路末端电压均得到显著提升,III. VI电压损失率均不超过10%。

2)更换导线、变压器。目前,该区导线截面过小问题严重,必须开展改造换线作业,切实降低线损。完成无功补偿后,IV线路末端电压已经提升,但电压损失率依旧在10%以上,对此,应将其主干线路更换为截面为95 mm2的钢芯铝纹线,进一步降损。

3)改造不合理台区。通过对不合理台区的改造,解决供电半径过长、配电变压器过载等问题,同时通过在变电站附近增设电源点,也可实现供电半径的缩短,有效降损。

5 结语

综上所述,由工程实例分析可知,通过上述降损技术措施的综合应用,区内线路电压质量显著提高,配网损耗大幅下降,经济效益良好。

参考文献:

[1]贺先豪.配电网降低线损的误区研究[J].电力系统保护与控制,2010, 38(1):9699.

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