供配电系统的经济运行方式分析

2016-06-27 07:21 [电力论文] 来源于：互联网作者：互联网

导读：摘要：随着经济的发展，我国对于电能的需求与日俱增，虽说近年来我国电力系统发展非常快，但是在一些地区仍然面临着电荒的问题，电能供需之间矛盾依然严峻。因此，在当前电力供应不可能出现跳跃式增长的条件下，采取有效的节电方式，提高供配电的经济运行水

　　摘要：随着经济的发展，我国对于电能的需求与日俱增，虽说近年来我国电力系统发展非常快，但是在一些地区仍然面临着“电荒”的问题，电能供需之间矛盾依然严峻。因此，在当前电力供应不可能出现跳跃式增长的条件下，采取有效的节电方式，提高供配电的经济运行水平，减少电能损耗，有效提高电能的利用率是目前电力系统亟待研究的问题。

　　关键词：电力系统；供配电；节电；损耗

　　中图分类号：TM7

　　近年来，随着我国经济的快速发展，电力建设也取得了可喜的好成绩，但一些地区仍然存在电力供应满足不了用电需求的现象。因此，在电力供应技术不可能短期内取得明显突破的情况下，节约用电及节省能源就占据了重要地位。合理搭配和选择节电干式变压器，有效降低供配电系统的线路损耗及配电损失，尽可能减少无功损耗以提高电能有效利用率，达到供配电系统经济运行的目标。

　　1 降低系统损耗节电

　　1.1 优化系统结构、合理选择设备降低系统损耗

　　（1）选择低损耗变压器。这一方法的关键在于硅钢片选型要准确。变压器空载损耗（铁损），主要发生在铁芯叠片内，交流磁力线通过铁芯会产生涡流和磁感应滞后而带来能量消耗。优质硅钢片能够减小变压力铁损、提高变压器运行稳定性。冷轧有取向硅钢（冷轧变压器硅钢）同冷轧无取向硅钢相比，其磁性方向性较好；在轧制方向上磁导率高、损耗低。一般而言，重要输电线路的硅钢片宜采用进口产品，例如，64MVA的变压器空载损耗不得高于35KW，75MVA变压器空载损耗低于39KW，240MVA变压器控制损耗不超过100KW。

　　（2）电容器就地补偿。线路损耗和线路视在功率正相关。如果把无功补偿选择在110KV区域变电所10KV侧，进行集中补偿，那么传送到用户10KV高配室时，线路上会产生很大的功率损耗。在供配电系统中采用电容器就地补偿，无功补偿选在高低压配电室分散补偿，对于减少线路损耗大有裨益。

　　1.2 通过无功和电压调整降低系统损耗

　　（1）及时投切电容器。动态无功补偿装置投资较大，后期运行维护工作繁琐，目前的新区设计基本上采用静态无功补偿。新区能源中心电力调度统一管辖各用户的无功补偿装置，根据负荷情况，电力调度及时调整无功装置投退。110KV线路月综合功率因数不低于95%，既降低了线路损耗，还增加了供电公司功率因数调节电费的返还比，总过点费用得到节省。

　　（2）控制供电电压。运行电压小，有功功率变化也小，无功变化相应增大。一般而言，工业负载系统的供电电压大于额定电压时，电压降低五个百分点，无功功率减少八个百分点，设备有功功率的减少率不到1%。设备运行电压降到额定电压，对生产影响不大，无功电流的线路损耗降低，无功补偿设备投入相应也降低。

　　1.3 减少线路损耗，合理配置输电线

　　（1）严格控制导线长度：输电电网设计中，低压箱、配电箱出线回路尽量走直线，变配电所尽可能设置在离用电负荷近的中心地带。低压线路供电半径不要超过200米，负载密集地区不超过100米，中等密集地区控制在150米以下，少负荷地区不超过250米。根据地区负载密度合理调整供电半径，可以有效减少输电线路长度，实现供电距离的最小化，降低电路损耗。

　　（2）增大导线横截面积：对于输电距离长的线路，在满足热平衡、配电电压稳定的前提条件下，应相应加大有效横截面积。短期看，采用较粗的电网导线增加了电网线路投入，但考虑到后期的节电节能，减少区域内的年运行费用，长期看来是科学划算的。根据统计，区域内电网线路因采用粗导线而增加的投入，四年左右即可回收。

　　（3）在高层建筑中，变配电室应设置在靠近电气竖井的位置，以便减少引出电缆或插接母线长度。对于某些单层面积较大的建筑，应将电气竖井设置在楼面中部或两端。总之，一个大原则就是尽可能减少水平电缆铺设总长度。

　　（4）有效分类用电负荷：除了对有计费要求的用电负荷及消防负荷外，对于空调机、冰箱、热水器、照明系统、风机等家庭用电设备用一条主电线进行供电，这样，有消防需求时可以迅速切除非消防电源。另外，在不同季节，可实现较粗的主干线路进行小电流传输，降低线损，达到节能省电目标。

　　1.4照明节能设计

　　在工业单位、居民用电以及公共设施和交通道路等用电地方，照明设备在供电配电体系的用电量很大，照明设备的节能设置是设计工作者不能忽略的一个重点。在策划照明设备时，能够充分的使用自然光，进行合理的计算分配，对照明设备、电源还有照明设备的开关方式适宜的开展选择。

　　在照明电量计算上，要根据现在使用的照明策划规范，对照明亮度、功率数开展算计，同时进行审核。在使用低电压配电体系里留存的很多的单相载重，对此，在策划中分派载重时，要按照三相载重进行分派，防止因为三相载重分派不匀称导致三相不匀称增加变压设备还有电线的消耗。

　　在节能效果方面，照明灯具和电光源的选择尤为重要。随着科技的发展进步，照明灯具和电光源不断向节能高效方向发展，其节能效果十分显著。与普通白炽灯对比，T8型荧光灯的节能可达10%，T5型荧光灯比T8型节能效果更好，紧凑荧光灯比普通灯具的寿命长，节能效果好；高压钠灯替代高压汞灯，可节能约37%，金卤灯替代高压汞灯，可节能约30%。

　　2 提高功率因数

　　提高供配电系统网格功率因数，实行网格系统无功补偿，这是电气学术界值得深入研究的重要课题。大量实验表明，过大的无功功率会显著影响供配电系统电压质量，也会压缩变配电系统供电容量，增大线损，对供配电系统进行适当无功补偿，既能稳定系统电压，也能达到节能省电的目的。很多用电设备都是电感性负荷，用电过程中产生的无功电流会经由高低压线路传输到用电终端，间接增加线路功率损耗。在工业企业的供配电设计中，通过对电动机、变压器等感性负载进行科学的选型，可以提高这些在工业企业无功功率损耗中占较大比重的用电设备的自然功率因数。同时，可以进行人工补偿无功功率，即采取装设无功功率补偿设备的方式进一步提高功率因数。因此在电网中安装电容器柜或电容器箱，通过容器产生的超前无功电流抵消设备产生的滞后无功电流，从而较少总体无功电流，提高了供配电系统的功率因数。集中补偿和就地补偿是电网中常用的无功功率补偿方式。根据项目投入和工程实际情况，可进行合理选择。

　　3 平衡三相交变负荷

　　低压线路一般存在单相及高次谐波，导致电网存在三相不平衡负荷，这会产生以下几点危害：

　　（1）变压器、电机运行稳定性受影响；

　　（2）供配电网格系统零线和相线电能损耗增加；

　　（3）导致照明灯寿命缩短（电压波动大）或照度低（电压低）以及计算机、电视机一类本身对电压稳定性要求高的设备运行不稳定；

　　（4）为有效降低三相负荷不平衡造成的用电能耗，应让不平衡度负荷下述标准：配电变压器出口电流不平衡度小于10%，主干线路及支线首末不平衡度不大于20%，中性线的电流值不超过额定电流25%；最大相负荷不超过三相负荷平均值1.15倍，最小相负荷不小于负荷均值的90%，使供电系统三相电压、电流达到平衡状态，减少线损。

　　4 结语

　　本文针对基于供配电系统经济运行的节电技术展开了讨论和分析，从降低系统损耗、提高功率因素和平衡三相交变负荷三个方面提出了相应的节电措施和方案，为最大限度地减少无功功率，提高电能的有效利用率提供了理论基础和实践基础。在电力供应能力无法在短期内大幅增长的情况下，为了缓和我国目前相当突出的电力资源供需矛盾，就必须要对节电技术进行更加深入的研究。

　　参考文献：

　　[1]方其风.供配电经济运行节电技术分析[J].技术论坛，2009.

　　[2]邹汉谦.谈供配电系统节电技术措施[J].深圳土木与建，2008（3）

　　[3]方其风.供配电经济运行节电技术分析[J].

　　[4]邹汉谦.谈供配电系统节电技术措施[J]..

（编辑：韩语）

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