论文部分内容阅读
【摘要】本文首先论述了电力系统尤其是10kV配电网节能降损的重要性，再从技术和管理两方面对10kV配电网中电能损耗的原因进行分析，最后具有针对性地逐条提出10kV配网节能降损的措施途径。
【关键词】10KV；配电网；节能降耗；措施途径
【中图分类号】X773 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2012）09-0105-01
电力工业作为国民经济的基础产业和主要能源行业，在能源节约工作中具有特殊重要的地位。因此，实现配电网的节能降耗不仅能实现国家节能减排目标，还能提高企业自身的经济效益。本文将主要针对10kV配电网存在的主要问题来浅谈其节能降耗的措施。
一、IOKV配电网电能损耗的原因分析
10kV的配电网电能损耗要从技术和管理两个方面分析。
1.10kV配网电能损耗的技术因素
（1）配电站布局和结构不合理：主要表现一是布点不足，110kV变电站或部分10kV配电站偏离负荷中心，供电范围超出合理供电半径，根据负荷密度大小，城区配电网10kV供电半径宜控制在1.5km～4.0km，低压线路供电半径宜控制在150m～400m，超出这个范围不仅会导致线路损耗增大，而且供电质量也得不到保证；表现二是不顾实际盲目强调供电可靠性，变压器容量偏大，线路冗余，线路迂回，既增大了建设投资又增大了电能损耗。
（2）导线截面选择不合理：主要表现在线径偏小，线路电阻值偏大，线路损耗与电阻值成正比也相应增加。
（3）供电和用电设备损耗严重：配电变压器自身的损耗在10kV配网总损耗中约占80%。电网中运行时间较长的变压器大部分为低效率高损耗变压器，且缺陷较多.自动化水平较低，每年产生的电能浪费十分巨大。
（4）电压质量得不到有效控制，运行电压偏低：对于输送同样的负载功率，运行电压偏低，则需增大负荷电流，损耗相应增大。在允许范围内适当提高运行电压，既可改善电能质量，又可降低线损。
（5）功率因数偏低：配网系统需输送部分无功功率，在输送恒定有功时，功率因数COSφ越小，则需要更大的视在功率和负载电流，而线路损耗和变压器损耗均与负载电流的平方成正比，相应的导致损耗增大。
（6）三相负荷不平衡：变压器的空载损耗（即铁损）在正常情况下是一个恒量，而负荷损耗（即铜损）则随负荷的大小而变化，且与负荷电流的平方成正比。三相负荷不平衡时，三相变压器的负荷损耗可看成三只单相变压器的负荷损耗之和，当三相负荷达到平衡时，变压器的损耗最小；当变压器处于三相负荷最大不平衡运行状态时，其损耗是处于平衡状态时损耗的3倍。低压电网三相负荷不平衡将反映到高压侧，在最大不平衡时，高压线路上电能损耗增加10%以上。
（7）负荷曲线不平稳：在相同的总用电量条件下，负荷曲线越不平稳，峰谷差越大，则线损越大。另外负荷曲线不平稳，某一时段负荷过大，还会要求更大的变压器容量，相应增加了变压器的建设投资和能量损耗。
2.10kV配网能量损耗的管理因素
（1）线损管理不规范。如改造或更换互感器，电能表等计量设备时电量未抄录，缺少数据时出现估抄现象，关口电量点两侧未同时抄录等。
（2）偷窃电现象严重。一些用户绕表接线，改变计量接线方式，改变计量倍率，电压，电流回路开路或短路，开启电能表调整误差或改变计数器的变速比等。
（3）电网规划不合理，网架结构薄弱，电网建设进度滞后，配电站布点不足，供电半径长，配网自动化水平低等。
（4）人员素质有待提高。工作人员日常工作中存在抄表不同步，漏抄、估抄或不抄现象。
二、10KV配电网节能降耗措施
1.节能降损的技术措施
（1）110kV变电站。10kV配电台区，10kV配电站应深入负荷中心，缩短供电半径，减少迂回供电；加快配电网规划建设与技术改造，优化电网结构；降低各级电网供电半径，有效提高供电可靠性，提高电压质量，降低线损。
（2）合理选择导线截面：线路损耗同电阻成正比，增大导线截面可以降低电阻减少能量损耗。在保证用户末端电压质量和输送容量的前提下，应按经济电流密度选择导线截面。根据理论线计算，10kV线路线损主要发生在主干线的前1～2段上，0.4kV低压线损主要发生在大负荷的回路上。
（3）推广应用新技术。新设备、新材料、新工艺。重点推广使用低损耗，低噪音环保节能型变压器，高损耗变压器应限期更换为低损耗变压器。对一些当前新型的节能高效设备进行尝试使用，如非晶体合金变压器，采用复合开关的低压无功动态补偿装置。
鼓励用电环节采用高效节能产品，减少用电量。如采用节能灯具，节能电子镇流器材，高效荧光灯管，电机节电器等，加强对重点耗能企业的管理，积极采用新技术进行节能降耗。
（4）选用带分接头的配电变压器，通过调整变压器分接头位置以及低压母线无功补偿装置投切容量，实现对运行电压的控制，保证运行电压维持在合理高水平。
（5）科学配置无功设备，加强无功管理。根据无功补偿“分层分区、就地平衡”的原则，在110kV变电站10kV母线以及10kV配电站和10kV台区均配置无功补偿装置，其中10kV配电站和10kV台区补偿容量一般采用动态无功补偿装置，采用共补与分补相结合的集中方式，补偿容量按照变压器容量的20～40%进行补偿。自动补偿装置在正常情况下应能根据无功负荷或功率因数的变化自动投退，提高功率因数。同时应加强用户无功补偿管理工作，适当提高负荷功率因数要求，减少无功流动，降低输电损耗。
（6）改善配电变压器三相负荷不平衡，定期测量检查三相负荷是否平衡，若不平衡应及时调整相间负荷；尽量采用三相四线供电；对配电站出线干线和大電力用户，应回路装设三相短线保护，当任一相导线断线时，能及时切断三相负荷。
（7）调整负荷曲线，可以有效降低线损，负荷曲线越平稳，线路电能损失越小。各地区、各供电所要做好每条线路，每台变压器以及每段线路的调整负荷工作。
（8）其他技术措施。加快实现配网自动化，配网自动化不仅能有效地减少停电，提高供电服务质量，更重要的是可以减少线路冗余容量，减少线路的投资。通过配网自动化建设，还能形成一套完整信息数字化的管理平台，实现备工作的实时监控，同时实现系统资源共享，提高营销服务水平。加快电量远传工作积极推广配网线路，大客户在线监测系统。集中抄表系统，负荷管理在线检测和用电信息发布等先进的现代化技术，进一步完善负荷管理远程工作站使用功能。
2.节能降损的管理措施
（1）强化线损管理，应开展线损分压、分区、分线、分台区的线损“四分”统计，理论计算，分析和考核工作。在逐步完善10kV公用配电变压器计量表配置，营配信息集成后，分线、分台区统计可全面开展，最终实现统计线损的自动生成。
（2）定期进行配电网网络结构的调整与优化
在保证供电可靠性和系统运行约束的基础上，应进行网架合理的调整和一定的开关优化重组，以控制配电线路的输送半径。平衡不同馈线的负荷，消除过载，使配电网网损尽量减小，提高运行经济性。
（3）加强需求侧管理，建立合理的电价机制，科学引导消费，改善用电特性，提高电网负荷率，提高系通运行的安全性和经济性。
（4）建立健全各级节电的管理机构。加强节电培训工作，不断提高管理人员的素质。
（5）加强线路的维护和保养，定期安排检修，保证线路设备运行工况良好，减少不必要的停电损失和线路损耗。另外还要与相关部门管理合作，加强防盗工作，减少偷电漏电现象，做好用电宣传教育活动，营造全社会反窃电的良好氛围。
10kV配网节能降损有赖于电力部门的各种技术措施和管理措施，有赖于各种新技术。新设备的推广应用，也有赖于广大电力用户节能意识的普及和提高。
【关键词】10KV；配电网；节能降耗；措施途径
【中图分类号】X773 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2012）09-0105-01
电力工业作为国民经济的基础产业和主要能源行业，在能源节约工作中具有特殊重要的地位。因此，实现配电网的节能降耗不仅能实现国家节能减排目标，还能提高企业自身的经济效益。本文将主要针对10kV配电网存在的主要问题来浅谈其节能降耗的措施。
一、IOKV配电网电能损耗的原因分析
10kV的配电网电能损耗要从技术和管理两个方面分析。
1.10kV配网电能损耗的技术因素
（1）配电站布局和结构不合理：主要表现一是布点不足，110kV变电站或部分10kV配电站偏离负荷中心，供电范围超出合理供电半径，根据负荷密度大小，城区配电网10kV供电半径宜控制在1.5km～4.0km，低压线路供电半径宜控制在150m～400m，超出这个范围不仅会导致线路损耗增大，而且供电质量也得不到保证；表现二是不顾实际盲目强调供电可靠性，变压器容量偏大，线路冗余，线路迂回，既增大了建设投资又增大了电能损耗。
（2）导线截面选择不合理：主要表现在线径偏小，线路电阻值偏大，线路损耗与电阻值成正比也相应增加。
（3）供电和用电设备损耗严重：配电变压器自身的损耗在10kV配网总损耗中约占80%。电网中运行时间较长的变压器大部分为低效率高损耗变压器，且缺陷较多.自动化水平较低，每年产生的电能浪费十分巨大。
（4）电压质量得不到有效控制，运行电压偏低：对于输送同样的负载功率，运行电压偏低，则需增大负荷电流，损耗相应增大。在允许范围内适当提高运行电压，既可改善电能质量，又可降低线损。
（5）功率因数偏低：配网系统需输送部分无功功率，在输送恒定有功时，功率因数COSφ越小，则需要更大的视在功率和负载电流，而线路损耗和变压器损耗均与负载电流的平方成正比，相应的导致损耗增大。
（6）三相负荷不平衡：变压器的空载损耗（即铁损）在正常情况下是一个恒量，而负荷损耗（即铜损）则随负荷的大小而变化，且与负荷电流的平方成正比。三相负荷不平衡时，三相变压器的负荷损耗可看成三只单相变压器的负荷损耗之和，当三相负荷达到平衡时，变压器的损耗最小；当变压器处于三相负荷最大不平衡运行状态时，其损耗是处于平衡状态时损耗的3倍。低压电网三相负荷不平衡将反映到高压侧，在最大不平衡时，高压线路上电能损耗增加10%以上。
（7）负荷曲线不平稳：在相同的总用电量条件下，负荷曲线越不平稳，峰谷差越大，则线损越大。另外负荷曲线不平稳，某一时段负荷过大，还会要求更大的变压器容量，相应增加了变压器的建设投资和能量损耗。
2.10kV配网能量损耗的管理因素
（1）线损管理不规范。如改造或更换互感器，电能表等计量设备时电量未抄录，缺少数据时出现估抄现象，关口电量点两侧未同时抄录等。
（2）偷窃电现象严重。一些用户绕表接线，改变计量接线方式，改变计量倍率，电压，电流回路开路或短路，开启电能表调整误差或改变计数器的变速比等。
（3）电网规划不合理，网架结构薄弱，电网建设进度滞后，配电站布点不足，供电半径长，配网自动化水平低等。
（4）人员素质有待提高。工作人员日常工作中存在抄表不同步，漏抄、估抄或不抄现象。
二、10KV配电网节能降耗措施
1.节能降损的技术措施
（1）110kV变电站。10kV配电台区，10kV配电站应深入负荷中心，缩短供电半径，减少迂回供电；加快配电网规划建设与技术改造，优化电网结构；降低各级电网供电半径，有效提高供电可靠性，提高电压质量，降低线损。
（2）合理选择导线截面：线路损耗同电阻成正比，增大导线截面可以降低电阻减少能量损耗。在保证用户末端电压质量和输送容量的前提下，应按经济电流密度选择导线截面。根据理论线计算，10kV线路线损主要发生在主干线的前1～2段上，0.4kV低压线损主要发生在大负荷的回路上。
（3）推广应用新技术。新设备、新材料、新工艺。重点推广使用低损耗，低噪音环保节能型变压器，高损耗变压器应限期更换为低损耗变压器。对一些当前新型的节能高效设备进行尝试使用，如非晶体合金变压器，采用复合开关的低压无功动态补偿装置。
鼓励用电环节采用高效节能产品，减少用电量。如采用节能灯具，节能电子镇流器材，高效荧光灯管，电机节电器等，加强对重点耗能企业的管理，积极采用新技术进行节能降耗。
（4）选用带分接头的配电变压器，通过调整变压器分接头位置以及低压母线无功补偿装置投切容量，实现对运行电压的控制，保证运行电压维持在合理高水平。
（5）科学配置无功设备，加强无功管理。根据无功补偿“分层分区、就地平衡”的原则，在110kV变电站10kV母线以及10kV配电站和10kV台区均配置无功补偿装置，其中10kV配电站和10kV台区补偿容量一般采用动态无功补偿装置，采用共补与分补相结合的集中方式，补偿容量按照变压器容量的20～40%进行补偿。自动补偿装置在正常情况下应能根据无功负荷或功率因数的变化自动投退，提高功率因数。同时应加强用户无功补偿管理工作，适当提高负荷功率因数要求，减少无功流动，降低输电损耗。
（6）改善配电变压器三相负荷不平衡，定期测量检查三相负荷是否平衡，若不平衡应及时调整相间负荷；尽量采用三相四线供电；对配电站出线干线和大電力用户，应回路装设三相短线保护，当任一相导线断线时，能及时切断三相负荷。
（7）调整负荷曲线，可以有效降低线损，负荷曲线越平稳，线路电能损失越小。各地区、各供电所要做好每条线路，每台变压器以及每段线路的调整负荷工作。
（8）其他技术措施。加快实现配网自动化，配网自动化不仅能有效地减少停电，提高供电服务质量，更重要的是可以减少线路冗余容量，减少线路的投资。通过配网自动化建设，还能形成一套完整信息数字化的管理平台，实现备工作的实时监控，同时实现系统资源共享，提高营销服务水平。加快电量远传工作积极推广配网线路，大客户在线监测系统。集中抄表系统，负荷管理在线检测和用电信息发布等先进的现代化技术，进一步完善负荷管理远程工作站使用功能。
2.节能降损的管理措施
（1）强化线损管理，应开展线损分压、分区、分线、分台区的线损“四分”统计，理论计算，分析和考核工作。在逐步完善10kV公用配电变压器计量表配置，营配信息集成后，分线、分台区统计可全面开展，最终实现统计线损的自动生成。
（2）定期进行配电网网络结构的调整与优化
在保证供电可靠性和系统运行约束的基础上，应进行网架合理的调整和一定的开关优化重组，以控制配电线路的输送半径。平衡不同馈线的负荷，消除过载，使配电网网损尽量减小，提高运行经济性。
（3）加强需求侧管理，建立合理的电价机制，科学引导消费，改善用电特性，提高电网负荷率，提高系通运行的安全性和经济性。
（4）建立健全各级节电的管理机构。加强节电培训工作，不断提高管理人员的素质。
（5）加强线路的维护和保养，定期安排检修，保证线路设备运行工况良好，减少不必要的停电损失和线路损耗。另外还要与相关部门管理合作，加强防盗工作，减少偷电漏电现象，做好用电宣传教育活动，营造全社会反窃电的良好氛围。
10kV配网节能降损有赖于电力部门的各种技术措施和管理措施，有赖于各种新技术。新设备的推广应用，也有赖于广大电力用户节能意识的普及和提高。