浅谈降低电网电能损耗的原因分析及技术改造措施
论文关键词:电能损耗 降低损耗 技术措施
论文摘要:电网电能损耗是一个涉及面很广的综合性问题,主要包括管理损耗和技术损耗两部分。本文首先介绍电网电能损耗的组成、降低电能损耗的原因分析及相关内容,然后从多个角度提出了降低电网电能损耗的技术改造措施。
1、电网电能损耗的组成及降低损耗的原因分析
1.1电网电能损耗的组成
电网电能损耗是指输电网络、配电网络损耗电量的总称。主要包括管理损耗和技术损耗两部分。是由管理因素和人为因素造成的线损,需要加强管理来减少不明损耗;技术损耗又称理论损耗,是电网中各元件电能损耗的总称,可分为可变损耗和固定损耗两种。
1.2降低电网电能损耗的原因分析
降低电网损耗不但可以减少电费开支,提高经济效益,挖掘配电设备供电能力,而且对国家能源利用、环境保护、资源优化配置也是非常有利。例如,在最大负荷为500万kW的大型电力系统中,若有功损耗占15%,则损耗有功功率为75万kW;如果年最大负荷利用小时为4000h,则每年损耗电能30亿kW•h,按每千瓦时的电价为0.56元人民币计算,则可节约资金为16.8亿元人民币。所以,降低电网电能损耗是电网设计、运行和使用中的一项重要任务,各级相关部门必须把电网的降损工作摆在重要位置。结合本人多年的教学和实践经验,降低电网电能损耗可以通过以下几个方面的技术改造措施来实现。
2、降低电网电能损耗的技术改造措施
1改造现有不合理的供配电系统,降低电能损耗
对现有不合理的供配电系统进行技术改造,能有效地降低线路损耗,节约电能。例如, 将有绝缘破损、漏电较大的绝缘导线予以换新;将有迂回线路改造为直配电路;将线路中截面积偏小的导线改为截面积稍大的导线;根据实际情况改选变配电所址,分散装设变压器,使之更加靠近负荷中心,等等。
2改造或更新低效高耗产品,采用高效节能设备
以高效节能的电气设备来取代低效高耗的用电设备,是降损节能的一项基本措施,其经济效益非常明显。假设我国有10000万个家庭中每家庭都使用一盏这种节能灯,平均每天亮4h,则全国一年可节电为(60-9)×10‐3kW×4h×365×10000×104≈7.45×109 kW•h(74.5亿kW•h),按每千瓦时的电价为0.56元人民币计算,则可节约资金为41.7亿元人民币。由计算结果可知,采用高效节能设备节电效益十分显着。
3合理选用变压器,减少变压器在供配电系统中的电能损耗
电网运行中,变压器通常是长期运行的。虽说变压器的效率很高,功率损耗很小,但长年累加起来,其电能损耗量也是十分可观,值得重视!因此,合理选用变压器容量和数量也是降低损耗的措施之一。
4调整电网经济运行方式,全面降低电能损耗
经济运行方式是指能使整个电力系统的电能损耗减少,经济效益提高的一种运行方式。一般高压配电网络经常采用环形供电方式,如图1所示。环形供电有两种不同运行方式,一种为闭环运行,所有断路器都闭合;另一种为开环运行,即断路器QF1、QF4、QF5、QF8 闭合,QF2、QF3、QF6、QF7断开。开环运行在正常情况下,负荷从一个电源受电,当某一个电源因故障切除后(如1T故障,QF1跳闸),此时合上断路器QF3,负荷又可以从电源3T送电,从而获得备用电源。因此,线路和变压器都应考虑一定的备用容量。闭环运行在正常时,可以从两个或更多的方向受电,它不仅能提高供电的可靠性和改善电能的质量,也减少了备用容量,并降低了损耗。
2.5对电网进行升压改造,减少变电容量,降低电能损耗
对电网进行升压改造,简化电压等级,减少变电容量,可以降低电能损耗。线路和变压器都是电网中的主要元件,都要损耗一些电能。由公式ΔWt=ΔPt=3I2Rt×10-3=(RP2t×10-3)/(U2cosФ2) 可知,电能损耗与电压的平方成反比,当线路升压后其电能损耗ΔWt2降低了ΔW=ΔWt1-ΔWt2 =ΔWt1(1- Un12/ Un22) kW•h式中,ΔWt1 、ΔWt2——指升压前、后线路的电能损耗kW•hUn1 、Un2——指升压前、后线路的额定电压 kV
通过以上的计算公式可知,电网升压后的降损效果如表1-1所示。
2.6采用无功补偿,提高功率因数cosФ
重视和合理采用无功补偿,提高功率因数cosФ,这也是供配电中节能的一项重要措施。根据P=UIcosФ,当P和U不变时,cosФ的提高可使线路的I减小,即可节约电能。
当采取各种技术措施提高设备的负荷率,减小无功功率消耗量后,若cosФ还达不到规定要求时(一般规定cosФ≥0.9),则应考虑采用无功补偿设备,提高功率因数。无功补偿设备主要有同步补偿机和并联电容器。并联电容器是电网中用得最多的一种无功功率补偿设备。在配电线路上和用户端安装并联电容器,则感性负荷和容性设备之间就可以直接进行一部分能量变换,减少电源与负荷之间的能量交换,即减少电源供应的无功功率,提高功率因数。
3、结束语
电网电能降损技术改造工作是一个系统工程,既要从微观抓好各个环节具体的降损措施,又要从宏观上加强管理。它需兼顾节能、安全和环保等多方面的规程和要求。虽然降损节能的方式多种多样,但我们对技术降损措施要做不同方案的技术经济比较,要根据降损节能效果的理论分析计算,在投资和技术上作经济方案比较来确定,按照具体要求来采取不同的降损措施。
参考文献:
[1]金哲,节电技术与节电工程,中国电力出版社,1999年7月.
[2]孙琴梅,工厂供配电技术,化学工业出版社,2006年1月.
[3]贾振航,姚伟,高红,企业节能技术,化学工业出版社,2006年3月.
责任编辑:电力交易小郭
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