電網(wǎng)電能損耗原因分析論文

時間:2022-03-30 06:05:00

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電網(wǎng)電能損耗原因分析論文

1、電網(wǎng)電能損耗的組成及降低損耗的原因分析

1.1電網(wǎng)電能損耗的組成

電網(wǎng)電能損耗是指輸電網(wǎng)絡(luò)、配電網(wǎng)絡(luò)損耗電量的總稱。主要包括管理損耗和技術(shù)損耗兩部分。是由管理因素和人為因素造成的線損,需要加強(qiáng)管理來減少不明損耗;技術(shù)損耗又稱理論損耗,是電網(wǎng)中各元件電能損耗的總稱,可分為可變損耗和固定損耗兩種。

1.2降低電網(wǎng)電能損耗的原因分析

降低電網(wǎng)損耗不但可以減少電費(fèi)開支,提高經(jīng)濟(jì)效益,挖掘配電設(shè)備供電能力,而且對國家能源利用、環(huán)境保護(hù)、資源優(yōu)化配置也是非常有利。例如,在最大負(fù)荷為500萬kW的大型電力系統(tǒng)中,若有功損耗占15%,則損耗有功功率為75萬kW;如果年最大負(fù)荷利用小時為4000h,則每年損耗電能30億kW•h,按每千瓦時的電價為0.56元人民幣計(jì)算,則可節(jié)約資金為16.8億元人民幣。所以,降低電網(wǎng)電能損耗是電網(wǎng)設(shè)計(jì)、運(yùn)行和使用中的一項(xiàng)重要任務(wù),各級相關(guān)部門必須把電網(wǎng)的降損工作擺在重要位置。結(jié)合本人多年的教學(xué)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),降低電網(wǎng)電能損耗可以通過以下幾個方面的技術(shù)改造措施來實(shí)現(xiàn)。

2、降低電網(wǎng)電能損耗的技術(shù)改造措施

2.1改造現(xiàn)有不合理的供配電系統(tǒng),降低電能損耗

對現(xiàn)有不合理的供配電系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造,能有效地降低線路損耗,節(jié)約電能。例如,將有絕緣破損、漏電較大的絕緣導(dǎo)線予以換新;將有迂回線路改造為直配電路;將線路中截面積偏小的導(dǎo)線改為截面積稍大的導(dǎo)線;根據(jù)實(shí)際情況改選變配電所址,分散裝設(shè)變壓器,使之更加靠近負(fù)荷中心,等等。

2.2改造或更新低效高耗產(chǎn)品,采用高效節(jié)能設(shè)備

以高效節(jié)能的電氣設(shè)備來取代低效高耗的用電設(shè)備,是降損節(jié)能的一項(xiàng)基本措施,其經(jīng)濟(jì)效益非常明顯。假設(shè)我國有10000萬個家庭中每家庭都使用一盞這種節(jié)能燈,平均每天亮4h,則全國一年可節(jié)電為(60-9)×10‐3kW×4h×365×10000×104≈7.45×109kW•h(74.5億kW•h),按每千瓦時的電價為0.56元人民幣計(jì)算,則可節(jié)約資金為41.7億元人民幣。由計(jì)算結(jié)果可知,采用高效節(jié)能設(shè)備節(jié)電效益十分顯著。

2.3合理選用變壓器,減少變壓器在供配電系統(tǒng)中的電能損耗

電網(wǎng)運(yùn)行中,變壓器通常是長期運(yùn)行的。雖說變壓器的效率很高,功率損耗很小,但長年累加起來,其電能損耗量也是十分可觀,值得重視!因此,合理選用變壓器容量和數(shù)量也是降低損耗的措施之一。

2.4調(diào)整電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式,全面降低電能損耗

經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式是指能使整個電力系統(tǒng)的電能損耗減少,經(jīng)濟(jì)效益提高的一種運(yùn)行方式。一般高壓配電網(wǎng)絡(luò)經(jīng)常采用環(huán)形供電方式,如圖1所示。環(huán)形供電有兩種不同運(yùn)行方式,一種為閉環(huán)運(yùn)行,所有斷路器都閉合;另一種為開環(huán)運(yùn)行,即斷路器QF1、QF4、QF5、QF8閉合,QF2、QF3、QF6、QF7斷開。開環(huán)運(yùn)行在正常情況下,負(fù)荷從一個電源受電,當(dāng)某一個電源因故障切除后(如1T故障,QF1跳閘),此時合上斷路器QF3,負(fù)荷又可以從電源3T送電,從而獲得備用電源。因此,線路和變壓器都應(yīng)考慮一定的備用容量。閉環(huán)運(yùn)行在正常時,可以從兩個或更多的方向受電,它不僅能提高供電的可靠性和改善電能的質(zhì)量,也減少了備用容量,并降低了損耗。

2.5對電網(wǎng)進(jìn)行升壓改造,減少變電容量,降低電能損耗

對電網(wǎng)進(jìn)行升壓改造,簡化電壓等級,減少變電容量,可以降低電能損耗。線路和變壓器都是電網(wǎng)中的主要元件,都要損耗一些電能。由公式ΔWt=ΔPt=3I2Rt×10-3=(RP2t×10-3)/(U2cosФ2)可知,電能損耗與電壓的平方成反比,當(dāng)線路升壓后其電能損耗ΔWt2降低了ΔW=ΔWt1-ΔWt2=ΔWt1(1-Un12/Un22)kW•h式中,ΔWt1、ΔWt2——指升壓前、后線路的電能損耗kW•hUn1、Un2——指升壓前、后線路的額定電壓kV

通過以上的計(jì)算公式可知,電網(wǎng)升壓后的降損效果如表1-1所示。

2.6采用無功補(bǔ)償,提高功率因數(shù)cosФ

重視和合理采用無功補(bǔ)償,提高功率因數(shù)cosФ,這也是供配電中節(jié)能的一項(xiàng)重要措施。根據(jù)P=UIcosФ,當(dāng)P和U不變時,cosФ的提高可使線路的I減小,即可節(jié)約電能。

當(dāng)采取各種技術(shù)措施提高設(shè)備的負(fù)荷率,減小無功功率消耗量后,若cosФ還達(dá)不到規(guī)定要求時(一般規(guī)定cosФ≥0.9),則應(yīng)考慮采用無功補(bǔ)償設(shè)備,提高功率因數(shù)。無功補(bǔ)償設(shè)備主要有同步補(bǔ)償機(jī)和并聯(lián)電容器。并聯(lián)電容器是電網(wǎng)中用得最多的一種無功功率補(bǔ)償設(shè)備。在配電線路上和用戶端安裝并聯(lián)電容器,則感性負(fù)荷和容性設(shè)備之間就可以直接進(jìn)行一部分能量變換,減少電源與負(fù)荷之間的能量交換,即減少電源供應(yīng)的無功功率,提高功率因數(shù)。

3、結(jié)束語

電網(wǎng)電能降損技術(shù)改造工作是一個系統(tǒng)工程,既要從微觀抓好各個環(huán)節(jié)具體的降損措施,又要從宏觀上加強(qiáng)管理。它需兼顧節(jié)能、安全和環(huán)保等多方面的規(guī)程和要求。雖然降損節(jié)能的方式多種多樣,但我們對技術(shù)降損措施要做不同方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,要根據(jù)降損節(jié)能效果的理論分析計(jì)算,在投資和技術(shù)上作經(jīng)濟(jì)方案比較來確定,按照具體要求來采取不同的降損措施。