1改善网络中的无功功率分布,想方设法提高功率因数COSφ 在有功功率合理分配的同时,做到无功功率的合理分布。按照就近的原则安排减少无功远距离输送。增设无功补偿装置,提高负荷的功率因数。合理地配置无功补偿装置,改变无功潮流分布,减少有功损耗和电压损耗、减少发电机送出的无功功率和通过线路、变压器传输的无功功率,使线损大为降低,还可以改善电压质量,提高线路和变压器的输送能力。 1.1对电压的影响 电网在进行功率传输时,电流将在线路等阻抗上产生电压损耗△U,假如始端电压为U1,末端电压为U2,则电压损耗计算公式为: △U = U1- U2=(PR+QX)/U n ① 式中:P----线路传输的有功功率(kW) Q----线路传输的无功功率(kvar) U n----线路额定电压(kV) R、X----线路电阻、电抗(Ω)若保持有功功率恒定,而R和X为定值,无功功率Q愈小,则电压损失愈小,电压质量就愈高。当线路安装容量为Q C的并联电容器补偿装置后,线路的电压损耗变为 △U´=[PR+(Q-Q C)X]/ Un ② 可以看出: 采取无功补偿以后,线路传输的无功功率变小,相应地减少了线路电压的损耗,提高了配电网的电压质量。1.2对线损的影响
无功功率不仅影响配电系统的电压质量,而且导致了配电系统供电线损的增加; 1.2.1线路 在农用配电网中线路的年电能损耗为 △A=3RI2maxて×10-3=△P maxて×10-3 =P2Rて×10-3/(U2COS2φ) (kWh) ③ 式中:△P max ----年内线路输送最大负荷时的有功功率(kW) Imax---装置所通过的最大负荷电流(A) て----最大负荷损耗时间(h),其值可由年负荷曲线确定 将功率因数由COSφ1提高到COSφ2时,线路中的功率损耗降低率为 △P%=[1-(COSφ1/ COSφ2)2]×100% ④ 当功率因数由0.7提高到0.9时,线路中的功率损耗可减少39.5%。 1.2.2变压器 当电压为额定值时,在农用配电网中变压器的年电能损耗为 △A= n△P0t +S2max△PKて/(nS2n) (kWh) ⑤ 式中:△P0----变压器的铁损(kW) △PK----变压器的铜损(kW) Sn----变压器的额定容量(kVA) Smax----变压器的最大负荷(kVA) t----变压器每年投入运行的小时数(h) n----并联运行的变压器台数 て----最大负荷损耗时间(h),其值可由年负荷曲线确定 由于最大负荷损耗时间て与功率因数COSφ有关,当COSφ增大时,输送的无功功率减少,相应的て值也就减少,因而电网损耗也就明显降低。 实现无功补偿,不仅能改善电压质量,对提高电网运行的经济性也有重大作用,应根据各种运行方式下的网损来优化运行方式,合理调整和利用补偿设备提高功率因数。对电网进行无功补偿时,根据电网中无功负荷及无功分布情况合理选择无功补偿容量和确定补偿容量的分布,以进一步降低电网损耗。 实际补偿过程中,电容器容量的选择是一个十分重要的问题,如果我们选择的容量过小,则起不到很好的补偿作用;如果容量选择过大,供电回路电流的相位将超前于电压,就会产生过补偿,引起变压器二次侧电压升高,导致电力线路及电容器自身的损耗增加。电容器的补偿容量要以具体情况而定,最佳计算公式为 QC=βavqcPc ⑥式中:βav ----平均负荷率,一般取0.7~0.8 qc ----电容补偿率(kvar/kW),即每千瓦有功负荷需补偿的无功功率,可通过有关数据表格得到 Pc----由变配电所供电的月最大有功计算负荷(kW)
在变电所补偿电容的选择时应结合网内无功潮流的分布及配电线路用户的无功补偿水平来考虑,由于变电所一般均设两台变压器、二次侧接线又可分两段接线,为了适应变压器分台运行和二次侧分段运行及检修方便,补偿电容器组以分装两组为易,其容量一般均能适应轻载无功负荷(接近主变空载运行)及平均无功负荷(接近主变正常无功负荷)一般按主变容量的10%~20%确定。
无功补偿是日常运行中最常用、最有效的降损节能技术措施,无功分散补偿更能实现无功的就地平衡。对降低供电线损,提高配网供电能力,改善电压质量都有重大意义,所以,在配电网建设与改造中应大力推广无功补偿技术。
2.4移峰填谷,提高日负荷率
负荷率不高,增加了电网损耗,因此应根据用户的用电规律,合理而有计划的安排用电负荷及用电时间,提高电网的负荷率,从而降低损耗。为了避免夜间负荷极少的情况,我公司采用了分时电表、分时电价,大大调动了用户夜间用电的积极性。
3变压器的经济运行
根据负荷的变化适当改变投入运行的变压器台数,可以减少功率损耗(参见公式⑤)。当负荷小于临界负荷时,减少一台运行较为经济; 反之,当负荷大于临界负荷时,并联运行较为合理。由于变压器的损耗占全系统总线损量的30%~60%,故降低变压器的损耗是电网降损的重要内容。一般选用节能型变压器,在变电所内设计安装两台以上的变压器,同时为改变系统运行方式奠定设备技术基础。这样既提高了供电的可靠性,又可以根据负荷合理停用并联运行变压器的台数,以降低变压器损耗。
4.2电网升压
虽然线路的导线和变压器绕组中的功率损耗与电压的平方成反比,而变压器铁芯的功率损耗却与电压平方成正比,因配电变压器是电网的重要组成部分,它的损耗占电网总损耗很大的部分。因此,应根据负荷的变化对母线电压适时调整,降低电网的电能损耗。减少重复的变电容量和采用节能型配变更换高能耗配变是一项切实可行的节能技术措施,具有明显的经济效益。电网升压后可降低电网的电能损耗见下表。
目前,我公司对于城网已主要采用110kv/10kv方式供电,减少了中间变压器损失,降损效果极佳。
4.3电源分布
电源布置方式不同,电能损失和电压损失有很大的差异。电源应尽量布置在负荷中心,负荷密度高,供电范围大时,优先考虑两点或多点布置,多点布置有显着的降损节能效果,同时也能有效的改善电压质量。
4.4合理选择导线截面
线路的能量损耗同电阻成正比,增大导线截面可以减少能量损耗。但导线截面的增加,线路的建设投资也增加。导线的选择应首先考虑未端电压降(10kv允许5%,低压允许7%),同时考虑经济电流密度,并结合发热条件,机械强度等确定导线的规格。
结论
总之,电网的经济运行是降低供电成本的有效途径。合理选择降低网损的措施,是一项极为重要的工作。电网降损管理工作者除了采取各种切实可行的措施外,还需要根据电网实际需要,选择适合本地电网的降损措施,以取得更高的社会效益和经济效益。
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