配電系統(tǒng)的降損節(jié)能措施

 　　配電網(wǎng)線損的有很大的危害，本文介紹了配電系統(tǒng)降損節(jié)能的技術(shù)措施，再配合配電系統(tǒng)降損節(jié)能的管理措施，相信可以做到很好的降損節(jié)能。
　　概述
　　 我國現(xiàn)有電力系統(tǒng)中，35kV以上電壓等級(jí)輸變電系統(tǒng)主要擔(dān)負(fù)著遠(yuǎn)距離傳輸電能的作用，l0kV及380/220V電壓等級(jí)則是配電系統(tǒng)的主體，與用戶關(guān)系最為密切。電能通過導(dǎo)線、開關(guān)、變壓器等設(shè)備進(jìn)行傳輸?shù)倪^程中，會(huì)產(chǎn)生功率損失(有功、無功功率)，并在相應(yīng)的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生能量損失(有功、無功電量)。配電系統(tǒng)的線損率就是指在一段時(shí)間內(nèi)，配電過程中損失的有功電量和該系統(tǒng)所獲得的總電量之比。
　　 線損電量通常包括兩部分：技術(shù)線損電量和管理線損電量。技術(shù)線損電量是在傳輸過程中直接損失在傳輸設(shè)備上的電量，主要有：正比于電流平方的配電線路導(dǎo)線和變壓器繞組中的電能損失，也稱負(fù)載損失；與運(yùn)行電壓有關(guān)的變壓器損失和電容、電纜的絕緣介質(zhì)損失，電能表電壓線圈損耗，互感器鐵心損耗等，也稱空載損失。技術(shù)線損電量可以通過采取相應(yīng)的技術(shù)措施予以降低。管理線損電量則是在計(jì)量的統(tǒng)計(jì)管理環(huán)節(jié)上造成的，包括：各類電表的綜合誤差；錯(cuò)抄、漏抄及計(jì)算錯(cuò)誤；設(shè)備漏電；無表用電、竊電等造成的電量損失，需要采取必要的組織措施與管理措施來避免和減少。
　　1 配電網(wǎng)線損的危害
　　1.1 發(fā)熱是線損造成的最突出問題
　　 發(fā)熱的過程就是把電能轉(zhuǎn)化為熱能的過程，造成了電能的損失；發(fā)熱使導(dǎo)體溫度升高，促使絕緣材料加速老化，壽命縮短，絕緣程度降低，出現(xiàn)熱擊穿，引發(fā)配電系統(tǒng)事故，例如變壓器的絕緣材料在140℃21t寸的壽命降低率將是常規(guī)工作溫度(98℃)時(shí)的128倍。尤其當(dāng)建筑物內(nèi)配電線路容量不夠時(shí)，發(fā)熱常是造成電氣火災(zāi)的直接原因。
　　 發(fā)熱在接觸部分的影響最為明顯，配電網(wǎng)中相當(dāng)多的故障是由接點(diǎn)處的電阻發(fā)熱引起的。一般接點(diǎn)處的接觸電阻往往大于兩端材料的電阻，即使在正常負(fù)荷電流情況下也會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重發(fā)熱，從而又加劇導(dǎo)體接觸電阻上升，產(chǎn)生惡性循環(huán)，最終導(dǎo)致接觸部分燒壞，引起故障。架空線路的壓接處與電力電纜的中間接頭處經(jīng)常是事故多發(fā)點(diǎn)。
　　1.2 配電系統(tǒng)的線損造成能源的大量浪費(fèi)
　　 配電系統(tǒng)的線損沒有轉(zhuǎn)化為有用的能量而白白浪費(fèi)，而且還要通過如通風(fēng)、冷卻等方式對(duì)熱量進(jìn)行散發(fā)，也需要電能。根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，一般配電網(wǎng)的線損率在3%t~2上，嚴(yán)重者可達(dá)到10%甚至更高。這不僅意味著電能的損失，更表現(xiàn)在一次能源的大量浪費(fèi)以及對(duì)環(huán)境造成更多的污染。因此，配電系統(tǒng)的線損產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)損失，體現(xiàn)在發(fā)、供、用電的各個(gè)環(huán)節(jié)。如果不采取措施降低配電系統(tǒng)的線損率，必然對(duì)國家能源利用、環(huán)境保護(hù)和企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益產(chǎn)生不良影響，而且隨著電力需求的不斷增長，電量損失也會(huì)越來越大。每個(gè)用電企業(yè)都必須從大局出發(fā)，從技術(shù)上、管理上降低線損。
　　2 配電系統(tǒng)降損節(jié)能的技術(shù)措施
　　2.1 合理使用變壓器
　　 應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)企業(yè)的用電特點(diǎn)選擇較為靈活的結(jié)線方式，并能隨各變壓器的負(fù)載率及時(shí)進(jìn)行負(fù)荷調(diào)整，以確保變壓器運(yùn)行在最佳負(fù)載狀態(tài)。變壓器的三相負(fù)載力求平衡，不平衡運(yùn)行不僅降低出力，而且增加損耗。要采用節(jié)能型變壓器，如非晶合金變壓器的空載損耗僅為S9系列的25%~30%，很適合變壓器年利用小時(shí)數(shù)較低的場所。
　　2.2 重視和合理進(jìn)行無功補(bǔ)償
　　 運(yùn)行中的變壓器，其消耗的無功功率是消耗的有功功率的幾倍至幾十倍。無功電量在電網(wǎng)中的傳輸中造成大量的有功損耗。一般的配電網(wǎng)中，無功補(bǔ)償裝量安裝在變壓器的低壓側(cè)400V系統(tǒng)中，通常認(rèn)為將負(fù)載功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)?.9-0.95已是到位，而忽視了對(duì)變壓器的無功補(bǔ)償，即對(duì)l0kV高壓側(cè)的補(bǔ)償。
　　 合理地選擇無功補(bǔ)償方式、補(bǔ)償點(diǎn)及補(bǔ)償容量，能有效地穩(wěn)定系統(tǒng)的電壓水平，避免大量的無功通過線路遠(yuǎn)距離傳輸而造成有功網(wǎng)損。對(duì)配電網(wǎng)的電容器無功補(bǔ)償，通常采取集中、分散、就地相結(jié)合的方式；電容器自動(dòng)投切的方式可按母線電壓的高低、無功功率的方向、功率因數(shù)大小、負(fù)載電流的大小、晝夜時(shí)間劃分進(jìn)行，具體選擇要根據(jù)負(fù)荷用電特征來確定并需注意下列幾個(gè)問題：
　　(1) 高層建筑或住宅聚集區(qū)單相負(fù)載所占比例較大，應(yīng)考慮分層單相無功補(bǔ)償或自動(dòng)分相無功補(bǔ)償，以避免由一相采樣信號(hào)作無功補(bǔ)償時(shí)可能造成其它兩相過補(bǔ)償或欠補(bǔ)償，這樣都會(huì)增加配網(wǎng)損耗，達(dá)不到補(bǔ)償?shù)哪康摹?BR>　　(2) 裝設(shè)并聯(lián)電容器后，系統(tǒng)的諧波阻抗發(fā)生了變化，對(duì)特定頻率的諧波會(huì)起到放大作用，不僅對(duì)電容器壽命產(chǎn)生影響，而且會(huì)使系統(tǒng)諧波干擾更加嚴(yán)重。因此有較大諧波干擾而又需補(bǔ)償無功的地點(diǎn)應(yīng)考慮增加濾波裝置。
　　2.3 對(duì)低壓配電線路改造，擴(kuò)大導(dǎo)線的載流水平
　　 按導(dǎo)線截面的選擇原則，可以確定滿足要求的最小截面導(dǎo)線；但從長遠(yuǎn)來看，選用最小截面導(dǎo)線并不經(jīng)濟(jì)。如果把理論最小截面導(dǎo)線加大一到二級(jí)，線損下降所節(jié)省的費(fèi)用，足可以在較短時(shí)間內(nèi)把增加的投資收回。導(dǎo)線有功功率損耗：
　　 Px=3IjsR0L×10-6(kW)
　　 式中：Ijs—計(jì)算電流，A；
　　 R0—導(dǎo)線電阻，12／km；
　　 L—導(dǎo)線長度，m。
　　 導(dǎo)線截面增加后，線損下降：
　　 ΔPx=3IjsΔR0L×10-6(kW)
　　 ΔWx=3IjsΔR0Lt×10-6(kWh)
　　 式中：ΔPx—線損有功功率損耗下降值，kW；
　　 ΔWx—線路有功電能損耗下降值，kWh；
　　 ΔR0—線路電阻減少值，12／km；
　　 t—線路運(yùn)行小時(shí)數(shù)，h。
　　 設(shè)每千瓦時(shí)電價(jià)為B元，兩相鄰截面電纜每米價(jià)格相差E元，則截面加大后，減少的線損電費(fèi)M和增加的線路投資N各為：
　　 M=ΔWx×B(元)
　　 N=E×L(元)
　　 若M=N，則節(jié)省電費(fèi)與增加投資相等，可得：
　　 t=E/3IjsΔR0B×10-6(h)
　　 假設(shè)VV22-0.6／lkV四芯電纜埋地敷設(shè)，計(jì)算電流為環(huán)境溫度30℃時(shí)的相應(yīng)載流量，截面加大后節(jié)電效果見下表：
　　

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