1、供电所线损管理供电所线损管理第一节 线损管理概述 一、线损的基本概念一、线损的基本概念线损:线损是电力网电能损耗的简称。电能从发电机输送到客户需经过各个输、变、配电元件,这些元件都存在一定的电阻和电抗,电流经过这些元件都存在一定的电阻和电抗,电流通过这些元件时就会造成一定的损耗。电阻作用:可变损耗(随电流增大而增大)电阻作用:可变损耗(随电流增大而增大)电磁作用:固定损耗(随电压增大而增大,电磁作用:固定损耗(随电压增大而增大,与电流大小无关)与电流大小无关)当变压器的初级绕组通电后,线圈所产生的磁通在铁心流动,因为铁心本身也是导体,在垂直于磁力线的平面上就会感应电势,这个电势在铁心的断面上形
2、成闭合回路并产生电流,好象一个旋涡所以称为“涡流”。这个“涡流”使变压器的损耗增加,并且使变压器的铁心发热变压器的温升增加。由“涡流”所产生的损耗我们称为“铁损”。管理因素:窃电、计量、漏电管理因素:窃电、计量、漏电.其他原因:电晕其他原因:电晕通过线损理论计算出来的只是全部实际线损电量的一部分,即技术线损;在电能传输和营销过程中,从发电厂至客户电能表所产生的全部电能损耗和损失还包括管理线损,管理线损是无法进行计算的。1、技术线损:按损耗的变化规律和负载运行特点线损还可分为不变损耗、可变损耗。不变损耗:这种损耗的大小与负荷电流的变化无关,与元件随的电压变化有关,而系统电压是相对稳定的,因此其损
3、耗相对不变。如变压器、互感器、电动机等铁芯的电能损耗,以及高压线路的电晕损耗、绝缘子损耗。可变损耗:也称负载损耗,这种损耗是电网各元件中的电阻在通过电流时产生的,其大小与电流的平方成正比,如电力线路损耗、变压器绕组中的损耗。2、管理线损:管理线损主要是由于电能计量装置的误差以及管理不善、失误等原因造成的电量损失。主要包括:电能计量装置的误差;营销工作中的漏抄、错抄、估抄、漏计、错算及倍率错误等;用互违章用电及窃电。供电所线损管理供电所线损管理供电所线损管理供电所线损管理 电能损耗主要由以下部分组成:供电所线损管理供电所线损管理线损电量:当电网中的线损用电能损失的形式表示时,就体现为线损电量。线
4、损电量通常是根据电能表所计量的总供电量和总售电量相减得出。即:线损电量=供电量-售电量 供电量=发电厂上网电量+外购电量 +邻网输入电量-向邻网输出电量售电量=卖给用户的电量+供给本企业的非电 力生产用的电量实际线损率(%)=实际线损电量/电网购(供)电量(%)实际线损率(%)=(购电量-售电量)/购电量(%)理论线损率(%)=理论线损电量/电网购(供)电量(%)理论线损率(%)=(固定损耗+可变损耗)/购电量(%)正常情况下,实际线损率略高于理论线损率为实现对工作业绩考核和对相关部门、基层站所线损管理的考核,线损要分级、分压、分线、分台区统计线损率指标,作为供电所主要管理的线损率有:10kV
5、公用线路综合线损率、10kV单条线路公用线路线损率、综合线损率、低压综合线损率、公用配变台区低压线损率。供电所线损管理供电所线损管理 二、加强线损管理的重要意义二、加强线损管理的重要意义(一).降损节能是供电企业促进社会发展的重要责任能源问题为世界所关注,是关系到国家安全和经济可持续发展的重要物质基础。节约能源是我国的一项基本国策,近期国家出台一系列节能减排的政策。提高电能使用效率是我们的重要职责 加强电网建设和运行管理,不断提高电网优化配置资源的能力,加强自身节能降耗工作,是供电企业的重要使命.是落实“四个服务”,建设“一强三优”现代公司的必然要求。(二)降损节能关系到供电企业的生存和发展
6、电力市场化、农电特殊性质决定农电利润空间低 企业服务范围延伸,服务标准提高,供电成本增加 电网要发展,需要不断提高经济效益:外延途径是扩大电力市场 内涵途径则是降损节能。节约1千瓦时电的收益 多供45千瓦时电的收益 供电所线损管理供电所线损管理(三)线损是供电所一项重要的经济技术指标,是衡量供电所综合管理水平的重要标志。供电企业、供电所的主要任务就是要安全输送与合理地分配电能,并力求尽量减少电能损失,以取得良好的社会与企业经济效益 线损率是考核供电所重要的经济技术指标,其高低反映供电所技术水平、管理水平的高低供电所线损管理供电所线损管理三、当前供电所线损管理存在的问题三、当前供电所线损管理存在
7、的问题1、对降损节能的重要性和复杂性缺乏足够的认识。认为线损管理只是一项指标,完成它只是一项任务,没有把降损节能与提高社会效益、促进企业发展联系起来,完成上级指标就停滞不前,或采取其他手段完成指标。2、降损节能的潜力认识不够。作为供电所所长、线损管理人员、农电工对线损管理现状认识不清,不知道所管辖的线路、台区理论线损率是多少,降损的潜力有多大。不知道影响线损率的关键因素在什么地方,不能采取有效的降损措施。3、线损管理方式方法简单。认识不到线损管理的专业性和综合性,提起线损管理,仅想到用电检查、防偷窃电;谈到降损措施,就是改造“卡脖子”线、迂回线,增加导线线径、更换高耗变。没有从系统角度和专业管
8、理上抓线损,没有科学规划、过程控制和科技创新手段。甚至通过层层下压指标的方式实行管理。4、线损管理粗放。(1)未做到分压、分线、分台区核定、下达与考核。指标制订不合理,缺乏激励性。如“一刀切”、“鞭打快牛”(2)线损分析肤浅,线损分析中只做指标对比,不进行全面分析,分析不到实质性问题和原因;(3)只注重结果,没有过程控制。只简单关注线损率指标变化,未对相关专业日常管理工作质量控制,没有对线损小指标的控制。(4)缺乏有效监督制约机制,线损管理中程序不严密,监督效果差,“抄、管不分离”、用电稽查、营销管理有漏洞、农村窃电查处不力、实施困难。5、电网结构不合理,技术含量低,运行不经济等。电源布点、供
9、电半径、负荷率、功率因数、三相平衡、计量装置。供电所线损管理供电所线损管理四、线损管理应遵循的原则,三大体系内涵与关系四、线损管理应遵循的原则,三大体系内涵与关系综合体系原则 科学管理原则 公众参与原则 管理体系 (核心)技术体系 (手段)保证体系 (支持)从管理整体角度出发,综合运用管理、技术等诸多要素建立一套全方位、全过程综合性、系统性的管理体系 1.科学的领导体制和组织管理制度。优化组织结构,简化 管理层次,职责分明,权责利相一致,相互监督和制约,信息传递的通畅、快捷,体系高效运转2.综合运用现代管理理论和科学管理方法,提高管理水平。3.引入和运用先进的技术手段和设备。线损全过程管理中全
10、员参与 三 大 原 则建立组织结构、指标管理、线损统计与分析、线损波动的分析与控制。农村电力网的规划和建设、经济运行、无功优化、线损理论计算、节能降损技术的应用等。组织保证、制度保证、监督和激励措施保证、人员素质保证。三 大 体 系降低管理线损降低理论线损保证管理和技术体系高效运转供电所线损管理供电所线损管理第二节第二节 线损管理的技术体系线损管理的技术体系一、技术体系的构成一、技术体系的构成(一)线损理论计算(二)农村电网的规划、建设与改造(三)无功优化与补偿(四)电网和设备的经济运行(五)节能降损新技术、新设备的应用等。供电所线损管理供电所线损管理线损理论计算与分析一、线损理论计算方法线损
11、理论计算的意义线损理论计算是降损节能,加强线损管理的一项重要的技术管理手段。通过理论计算可发现电能损失在电网中分布规律,通过计算分析能够暴露出管理和技术上的问题,对降损工作提供理论和技术依据,能够使降损工作抓住重点,提高节能降损的效益,使线损管理更加科学。所以在电网的建设改造过程以及正常管理中要经常进行线损理论计算。线损理论计算是项繁琐复杂的工作,特别是配电线路和低压线路由于分支线多、负荷量大、数据多、情况复杂,这项工作难度更大。线损理论计算的方法也很多,但各有特点,精度也不同。这里选计算比较简单,精度比较高的方法进行介绍。供电所线损管理供电所线损管理(一)理论线损计算的概念1、输电线路损耗当
12、负荷电流通过线路时,在线路电阻上会产生功率损耗。(1)单一线路有功功率损失:式中:P损失功率(W)I负荷电流(A)R导线电阻()(2)三相电力线路如图1线路有功损失 PPAPBPc3I2RR2负负 载载 I R A U1 B CU2供电所线损管理供电所线损管理(3)温度对导线电阻的影响导线电阻R不是恒定的,在电源频率一定的情况下,其阻值随导线温度的变化而变化。在手册中给出的是20时的导线单位长度电阻值。但实际运行的电力线路周围的环境温度是变化的;另外负载电流通过导线电阻时发热又使导线温度升高,所以导线中的实际电阻值,随环境温度和负荷电流的变化而变化。为了减化计算,我们把导线电阻分为三个分量考虑
13、:1)基本电阻20时的导线电阻值R20 R20rL式中:r导线电阻率(KM)2)温度附加电阻RtRt=(tp-20)R20式中:导线温度系数,铜、铝导线 tp平均环境温度()供电所线损管理供电所线损管理3)负载电流附加电阻RI RIR20式中:负载电流引起的导线附加电阻系数 IMH20导线在环境温度20时,持续允许通过的最大载流量 TMH-是架空导线最高持续允许温度,TMH704)线路实际电阻RR20Rt+RI2202202.020MHMHMHRIP2供电所线损管理供电所线损管理(4)线路电压降UUU1-U2IZ其中:阻抗2、配电变压器损耗(简称变损)功率PB式中:P0配电变压器空载损耗(也称
14、铁损)功率(KW)PT配电变压器短路损耗功率(KW)Ie.I 配电变压器的额定电流和负载电流配电变压器分为铁损(空载损耗)和铜损(负载损耗)两部分。铁损固定的,与负载电流无关。铜损与变压器负载率的平方成正比。22XRZTeB20供电所线损管理供电所线损管理二、配电网电能损失理论计算方法等值电阻法配电网的电能损失,包括配电线路和配电变压器损失。由于配电网点多面广,结构复杂,客户用电性质不同,负载变化波动大,要想模拟真实情况,计算出某一条线路在某一时刻或某一段时间内的电能损失是很困难的 为简化计算,一般假设线路总电流按每个负载点配电变压器的容量占该线路配电变压器总容量的比例,分配到各个负载点上。每
15、个负载点的功率因数COS相同。这样,就能把复杂的配电线路利用线路参数计算并简化成一个等值损耗电阻。这种方法叫等值电阻法。供电所线损管理供电所线损管理S S1 1S S2 2S S3 3S Sn n R R1 1 R R2 2 R R3 3R R4 4R R5 5R R6 6R Rn n(一)、等值电阻计算 设:线路有m个负载点,把线路分成n个计算段,每段导线电阻分别为R1、R2、R3Rn,如图所示 1、基本等值电阻、基本等值电阻R RD DniieieDRSSR1221式中:式中:Se线路配变容量之和,线路配变容量之和,Sei-第第i计算段后配变容量之和计算段后配变容量之和 RI-第第i计算段
16、导线电阻(计算段导线电阻(20时)时)供电所线损管理供电所线损管理2、温度附加电阻、温度附加电阻RDT3、负载电流附加电阻、负载电流附加电阻RDiAr为等值附加电阻常数,为等值附加电阻常数,I为计算用线路总电流为计算用线路总电流在线路结构未发生变化时,在线路结构未发生变化时,RD、RDT、RDZ三个等效电阻其值不变三个等效电阻其值不变 DPDTRR20niiMHieierIRSS1204442.0rDiAIR2供电所线损管理供电所线损管理(二)均方根电流和平均电流利用均方根电流法计算线损,精度较高,而且方便。均方根电流IJ 和平均电流IP。在一定性质的线路中,K值有一定的变化范围。一般()之间
17、。有了K值就可用IP代替IJ。IP可用线路供电量计算得出:nnJ22221nnP21修正系数取PJIIKcos3UWP供电所线损管理供电所线损管理(三)电能损失计算1、线路损失功率P2、线路损失电量W3、线损率4、配电变压器损失功率PB式中:P0线路配变空载损失功率之和 PT线路配变短路损失功率之和 KWRRRKIPDiDTDP32103TPW%100WW22203eBSU供电所线损管理供电所线损管理三、低压线路损失计算方法低压线路的特点是错综复杂,变化多端,比高压配电线路更加复杂。有单相供电,33相供电,34相供电线路,更多的是这几种线路的组合。因此,要精确计算低压网络的损失是很困难的,一般
18、采用近似的简化方法计算。(一)、简单线路的损失计算1、单相供电线路一个负荷在线路末端时:R线路总电阻 多个负荷时,并假设均匀分布 RRj2222RRPj223232供电所线损管理供电所线损管理2、33供电线路一个负荷点在线路末端多个负荷点,假设均匀分布且无大分支线3、34相供电线路A、B、C三相负载平衡时,零线电流I00,计算方法同33相线路。三相负载不平衡时,I00。取不平衡损失系数,平均电流I(Ia+Ib+Ic)/3式中:1、2分别是负载较小的两相与最大负载那一相电流的比值,1,21,值见表。RRj2233RRj2222212122121121/3供电所线损管理供电所线损管理 一个负载时一
19、个负载时 有多个负载均匀分布时有多个负载均匀分布时表表 34相负载不平衡损失系数相负载不平衡损失系数 Rj23 Rj212 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0.50.40.30.2 0.1 0 1.0 1.00 0.9 1.003 1.006 0.8 1.014 1.017 1.030 0.7 1.034 1.038 1.052 1.078 0.6 1.065 1.072 1.089 1.119 1.165 0.5 1.110 1.120 1.141 1.178 1.233 1.313 0.4 1.172 1.187 1.215 1.260 1.328 1.423 1.556 0.3
20、1.255 1.277 1.315 1.373 1.456 1.574 1.7 36 1.957 0.2 1.364 1.396 1.448 1.523 1.630 1.778 1.980 2.2 57 2.633 0.1 1.505 1.553 1.623 1.722 1.861 2.051 2.310 2.663 3.146 3.813 0 1.688 1.756 1.852 1.985 2.168 2.427 2.755 3.217 3.854 4.742 6供电所线损管理供电所线损管理 从表中可以看到,当三相负荷不平衡时,输送同样的负荷电能损耗会加大,当集中在两相且两相平衡时,线损会增
21、加倍,若单相供电,线损是三相平衡供电的6倍。(二)复杂线路的损失计算线路一般结构比较复杂。在三相四线线路中单相、三相负荷交叉混合,有较多的分支和下户线,在一个台区中又有多路出线。对几种情况进行分析。1、分支对总损失的影响假设一条主干线有n条相同分支线,每条分支线负荷均匀分布。主干线长度为,分支线长度为l。则 主干电阻 R主r0L 分支电阻 R分r0l 总电流为I,分支总电流为I分In主干总损失P主主分主主主RnRR22223/3I I主主I I分分供电所线损管理供电所线损管理各分支总损失P分线路全部损失分支与主干损失比也即,分支线损失占主干线的损失比例为l/nL。一般分支线小于主干长度,l/n
22、L1n。分分分Rn2nlLrRnRn022分主分分主nLlRnRn主分分分主分222供电所线损管理供电所线损管理2、多分支线路损失计算若各分支长度不同,分别为l1,l2ln,而单位长度负载量和导线载面相同,则式中:I0单位长度负载电流,I0Il l分支线长度总和线路总损失niiniiilrR1302012分分分分主niilrR130202主llLrnii1302供电所线损管理供电所线损管理3、等值损失电阻RD主干、分支导线截面相同,各分支长度相等主干、分支导线截面相同时的等值电阻:主干、分支导线截面均不同,即r0不同4、损失功率llLrRnilD1303llrLrRniliD130031分主n
23、lLrRD031DjR23 供电所线损管理供电所线损管理5、多线路损失计算配变台区有多路出线,设有M路出线如果各出线结构相同,则6、下户线的损失下户线由于线路距离短,负载电流小,其电能损失所占比例也很小。取:下户线平均长度为l,有n个下户线总长为L,线路总电阻Rr0L,每个下户线的负载电流相同均为I单相下户线三相或三相四线下户DMMDDMRRR2222121213123DRMLrR02222下户LrR02233下户供电所线损管理供电所线损管理四、电压损失计算电压质量是供电系统的一个重要的质量指标,如果供到客户端的电压超过其允许范围,就会影响到客户用电设备的正常运行,严重时会造成用电设备损坏,给
24、客户带来损失,所以加强电压管理为客户提供合格的电能是我们的一项重要任务。根据规定:配电线路客户端电压允许波动范围为标准电压的7。低压线路到户电压允许波动范围为标准电压的10。电压损失是指线路始端电压与末端电压的代数差,是由线路电阻和电抗引起的。线路阻抗22RU1 R,x U2I,cosI,cossincos3RU线)sincos(XRU相电压损失电压损失 1 12 2IZIZ供电所线损管理供电所线损管理(二)一般高低压配电线路该类线路负载多、节点多,不同线路计算段的电流、电压降均不相同,为便于计算需做以下简化。1、假设:线路中负载均匀分布,各负载的cos相同,由于一般高低压配电线路阻抗Z的co
25、sz=0.8-0.95,负载的cos在以上,可以用代替U进行计算。2、电压损失3、电压损失百分数21相U23线U%100%UUU供电所线损管理供电所线损管理五、线路电能损失的估算1、基本原理和方法线路电阻R,阻抗Z之间的关系线路损失率其中:单一负荷时 多个负荷时 zZRcos%100coscos%100coscos%100cos%1002UkUUUURzzcoscos32coscoszzkk供电所线损管理供电所线损管理单一负荷时线路损失修正系数单一负荷时线路损失修正系数k多负荷时线路损失率修正系数多负荷时线路损失率修正系数k cosk 导线截面1.0 0.95 0.90 0.85 0.80 0
26、.75 0.70 0.65 0.60250.640.6740.7110.7530.80.8530.9140.9851.067350.620.910.6890.7290.7750.8270.8860.9541.033500.5870.6180.6520.690.7330.7820.8380.9030.978700.540.5680.60.6350.6750.720.7710.8310.9 cosK导线截面1.00.950.90 0.85 0.80 0.75 0.70 0.65 0.60250.961.0111.067 1.129 1.2 1.28 1.371 1.477 1.6350.930.9
27、791.033 1.094 1.163 1.24 1.329 1.4311.55500.880.9260.978 1.0351.1 1.173 1.257 1.354 1.467700.810.8530.9 0.953 1.013 1.08 1.157 1.2461.35供电所线损管理供电所线损管理典型台区法:目前影响低压线损的因素主要有:台区供电量、主干线线径、供电半径、供电户数、电子表和机械表构成比例等项。因此对于按供电量、供电半径、供电户数不同进行分类选取“典型台区”基本可达到计算要求。具体细分如下:供电量:供电量按四个档次划分:3000kWh及以下,3000以上至7000kWh及以下、
28、7000kWh以上至12000kWh及以下、12000kWh以上。供电半径:供电半径按三个档次划分:500m以内、500m及以上至1000m、1000m及以上。供电户数:供电户数按三个档次划分:150户以内、150户及以上至250户、250户以上。对以上不同情况进行组合,可组合出不同情况下典型台区。对各种类型的典型台区各选取两个台区进行实际线损考核,考虑到影响低压线损的因素较多,实际线损考核至少应考核3次,取其平均值,理论线损计算和实际测试都完成后,各种类型台区线损考核指标遵照在理论值基础上上浮20%和实际值基础上下浮20%之间核定的原则进行,核定出典型台区线损指标后,低压台区按组合类型进行分
29、类,并按典型台区线损指标对号入座。供电所线损管理供电所线损管理电网结构优化的方法:1、合理确定各级电网的供电半径,达到供电半径的优化。坚持:小容量、密布点、短半径的原则。10kV线路供电半径15KM,不超过500m。1)设备容量密度在1000kW/km2以上的地区,供电半径为。2)设备容量密度在400-1000kW/km2的地区,供电半径为。3)设备容量密度在200一400kW/km2的地区,供电半径为。4)平原及山牧区,设备容量密度小于200kW/km地区供电半径:平原块状地区应大于;带状地区不应大于。二、降低线损的技术措施二、降低线损的技术措施(一)农网规划与建设、改造l降损工作必须从电网
30、规划建设开始,实现电网结构优化。l电网结构和设备,决定了技术线损率的高低。l管理线损降到一定程度,再降低线损率就只有依靠技术措施。供电所线损管理供电所线损管理2、网络布局优化配电台区应设置在负荷中心。由于过多的从安全、施工便利方面考虑,10kV线路深入负荷中心不够,低压网络呈现树状结构。将配电变压器由村边移到村的中间,改变低压线路结构,降损效果能减少50%-90%的损失。10(6)kV线路呈辐射状向四周供电,线路负荷均衡分配。供电所线损管理供电所线损管理线路结构对损失的影响1、电源点由首端改为线路中间 212212412nnr121612nnrn损失41 2、十字状线路由一端供电改为中心供电、
31、十字状线路由一端供电改为中心供电1308061221nnrn1213222nnrn89.916.821供电所线损管理供电所线损管理3、线路结构优化 对于树状结构线路,电能损失集中在主干线,在主干线上又集中 在线路的前半部。根据这种分布规律,在建设和改造线路时,重点加大主干线前2/3的导线 截面,就能达到投资少的降损效果大的目的。供电所线损管理供电所线损管理主干线路损失分布规律前m段损失占线路总损失的比重,从首端到末端累计损失比重见表从首端起,10的线路其损失占总损失的27.1%,到60线路时,损失比达到。由前往后同样长度的线路段损失比迅速降低。121612nnrnmn 0.1 0.2 0.3
32、0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0Pm/P(%)27.1 48.8 65.7 78.4 87.5 93.6 97.3 99.2 99.9 100损失增量()27.1 21.7 16.9 12.7 9.1 6.1 3.7 1.9 0.7 0.1 前m段线路损失比重表供电所线损管理供电所线损管理主干线与分支线损失分布关系设有n个分支的线路,截主干为相等的n段,每个分支均匀联接着彼此相等的n个负载,每个负载的电流为I,则共有n2个负载。分支损失功率之和主干线路损失功率分支与主干损失之比当分支较多时,分支损失占的比重较小。因此,线路中的损失大部分集中在主干线上。(分支线长度小于主干
33、线长度)分支分支 分支分支分支分支 分支分支1216122nnrn分1216132nnrn主n1主分供电所线损管理供电所线损管理(二)设备选型1、变压器的选型和容量优化(1)采用节能型变压器 型卷铁芯变压器,与S9型变压器相比有良好的节能效果 空载损耗降低25%30%空载电流降低50%80%噪音降低610dB(A)型非晶合金变压器具有超低损耗特性 空载损耗比同容量S9变压器平均下降75%调容变压器具有大小两个容量,并可根据负荷大小进行容量调整。供电所线损管理供电所线损管理1、单台双绕组变压器的容量选择:过小:运行不经济,满足不了负荷发展需要,不安全;过大同样不经济、导致扩大供电范围,供电半径过
34、大。容量最小应满足最大负荷的要求,并富有一定余度。配电变压器容量与用电设备容量之比,采用1:为宜。1)变压器的经济负载系数及经济运行区 当负载率JJP=(经济负载系数)即变压器的铜损等于铁损时,有功损耗率P%达到最小值。这时:(2)变压器的经济运行区域。kpp0 002%100%cos2JJPePPSP最佳运行区:最佳运行区:JJPJJP2 2经济运行区:经济运行区:JJPJJP2 211非经济运行区:非经济运行区:00JJPJJP2 2供电所线损管理供电所线损管理最劣区经济区最佳区PZ%=f()L1ZJ1ZJZJ2ZL2Z0(0.75)(1)PZ%PZN%P75%PZb%最佳运行区最佳运行区
35、 JJPJJP2 2经济运行区:经济运行区:JJPJJP2 211非经济运行区:非经济运行区:00JJPJJP2 2 供电所线损管理供电所线损管理(二)导线的选型和截面确定 合理选择导线截面:增加导线截面会降低导线电阻,减少电能损耗和线路压降。导线截面积与电能损耗成反比关系%1001%12RRP其中,R1为换线前导线的电阻,R2为换线后导线的电阻。供电所线损管理供电所线损管理增加导线截面会增加投资,在增加导线截面时,要综合考虑投入与降损的关系。选择原则选择原则:10kV一般按照允许电压损耗选择,用机械强度、发热条件校验,主干线不宜小于70mm2,支干线不宜小于50mm2,分支线不宜小于35 m
36、m2。低压主干线应按最大工作电量选取导线截面,但不应小于35mm2,分支线不得小于25mm2,禁止使用单股、破股线和铁线,宜推广使用绝缘导线、集束导线,集束导线对于防止偷漏电损失具有良好的作用。低压接线线应使用绝缘导线,铝芯线截面不小于10mm2,铜芯线不小于4mm2;计量箱至每户的低压进户线铝芯绝缘线不小于4mm2,铜芯绝缘线不小于。排灌机井推荐使用地埋线。供电所线损管理供电所线损管理(三)无功规划与建设(三)无功规划与建设1、提高功率因数的意义、提高功率因数的意义除白炽灯、电阻电热器等用电设备的功率因数接近于1之外,其他如三相交流异步电动机、变压器、电焊机、电抗器、架空线路等的功率因数均小
37、于1,特别是轻载的情况下,功率因数更低。用电设备功率因数降低之后,将带来许多不良后果:(1)使电力系统内的电气设备容量不能得到充分利用。因为发电机或变压器都有一定的额定电流和额定电压,在正常情况下是不容许超过的,根据 关系式,若功率因数降低,则有功功率将随之降低,使设备容量不能得到充分利用。(2)增加输、配电线路中的有功功率和电能损耗。设备功率因数降低,在线路输送同样有功功率时,线路中就会流过更多的电流,使线路中的有功功率损耗增加。功率因数降低,还使线路的电压损失增加,结果在负载端的电压下降,有时甚至低于允许值,会严重影响电动机及其他用电设备的正常运行。特别在用电高峰季节,功率因数太低,会出现
38、大面积的电压偏低,这对工农业生产带来很大的损失。所以,电力系统的功率因数高低,是需要认真研究的一个重要课题,必须设法提高电力网中各个组成部分的功率因数,以充分利用发变电设备的容量,增加其发输电能力,减少供电线路中的有功功率和电能损耗,并降低线路中的电压损失与电压波动,以达到节约电能和提高供电质量的目的。供电所线损管理供电所线损管理无功电流对损失的影响无功电流对损失的影响无功电流在线路中造成的损失功率与sin2成正比,在cos较低时,所占比例是很大的。例 cos时,Px0.64P cos时,Px损失修证系数:理论计算 第44片 Pf:负载率供电所线损管理供电所线损管理在国家电力公司国电农1999
39、652号文件中的供电所线损管理办法中规定:农村生活和农业线路功率因数不小于;工业、农副业专用线路功率因数不小于。为了鼓励用电单位提高功率因数,国家规定了功率因数调整电费的方法。变压器容量在3151EVA及以上容量的工业客户的功率因数标准为。变压器容量在100315kVA的工业客户功率因数标准为。变压器容量在100kVA及以上的农业客户功率因数标准为。当客户月用电平均功率因数高于标准值时,以减少电费的形式进行奖励,功率因数越高,奖励的比例越大。反之,功率因数低于标准值,将以增加电费的形式进行惩罚,功率因数越低,惩罚的比例越大,上交电费就越多。供电所线损管理供电所线损管理(二)提高功率因数的方法提
40、高功率因数的途径主要有:一是减少电力系统中各个部分所需的无功功率,特别是减少负载的无功功率消耗;二是进行补偿。1.提高自然功率因数采用降低各变电、用电设备所需的无功功率以改善其功率因数的措施,称为提高自然功率因数。主要有:(1)正确选用异步电动机的型号和容量。异步电动机在工农业生产中占有很大的比重,异步电动机的功率因数和效率,在70以上负荷率时最高,在额定功率时的cos约为;而在空载和轻载运行时的功率因数和效率都很低,空载时的cos只有。因此,正确选用异步电动机的容量使其与所带负载相匹配,对于改善功率因数是十分重要的。(2)合理选择变压器容量。变压器在电磁转换过程中需要一定的励磁功率,而励磁功
41、率中绝大部分是无功功率,其所需无功功率Q的大小,可用空载电流I0近似算出,即 式中认为额定电压。在变压器二次侧所带负荷功率因数一定的情况下,变压器一次功率因数的高低,取决于其负荷率的高低。负荷率高,则一次功率因数高;反之,一次功率因数低,空载时,功率因数最低。为了避免变压器的空载和轻载运行,一般变压器的负荷率在50以上时比较经济。供电所线损管理供电所线损管理2.无功补偿提高功率因数无功补偿的作用:(1)减少线路中的电流,从而减少了线路和变压器的有功损耗。(2)可以释放出配电变压器的富裕容量,减少新装变压器容量或使原有变压器增加承受负荷能力(即可以认为变压器增容)。(3)改善电压质量,减少电压降
42、,提高了线路的末端电压。(4)减少电动机的启动和运行电流,从而保证电动机的额定输出转矩,延长电动机的使用寿命。3、无功补偿的原则、无功补偿的原则集中补偿与分散就地补偿相结合,以分散就地补偿为主;变电站补偿与配电线路补偿相结合,以配电线路补偿为主;高压补偿与低压补偿相结合,以低压补偿为主;调压与降损相结合,以降损为主。做到分级补偿、就地平衡,改善电能质量、降低损耗。供电所线损管理供电所线损管理110kV及以下县级配电网无功优化补偿方式 供电所线损管理供电所线损管理4、补偿容量的确定、补偿容量的确定1)10kV配电线路集中补偿:按照2/3法则,即在线路的2/3处,投入平均2/3的全补偿容量,这时节
43、电效率最高。一般采用跌落式熔断器作为线路电容器组进行保护控制,因此电容器组的容量不易太大,一般为100-150kvar。此外,应用新型自动分组投切补偿电容器,采用真空开关或SF6开关控制,分组投切,但造价较高。2)农村配电变压器低压侧随器补偿:随器补偿应用于补偿配变空载无功,属于固定补偿方式,农配变负荷率和平均负载率低,因此变压器低压侧补偿容量不宜过大,补偿容量不宜超过配变空载无功。否则空载时或轻载时造成过补,向系统倒送无功,造成电源电压升高。应按其容量的10%-15%确定。随器补偿是将低压电容器通过低压保险接在配电变压器二次侧,以补偿配电变压器空载无功的补偿方式。3)低压集中补偿:在低压母线
44、上装设自动投切的并联电容器成套装置主要补偿变压器本身及以上输电线路的无功功率损耗,而在低压配电线路上产生的损耗并未减少,补偿容量应以变压器额定容量的20%40%确定,或从提高功率因数的角度考虑Qb=P(tg1-tg2),其中tg1、tg2是补偿前后功率因数角的正切值。正切值补偿前后功率类数角的设备的有功功率补偿前线路)(2121、tgtg、PtgtgPQ供电所线损管理供电所线损管理3)用户就地补偿按要求的功率因数确定补偿容量。因为配变低压侧无功补偿,作用仅限于减少变压器本身及以上配电网的功率损耗,凡是向负荷输送的无功功率,由于仍然要经过低压线路的电阻和电抗,配电线路上产生的功率损耗并未减少。整
45、个配电网无功负荷的70%的用户无功负荷应在用户端就地补偿,以最大限度地提高功率因数,减少配电网功率损耗。对于4kW及以上的交流异步电动机实施随机补偿。随机补偿就是将低压电容器组与电动机并接,通过控制、保护装置与电机同时投切。为防止电机退出运行时产生自激过电压,补偿容量一般不应大于电机的空载无功。也可以估算为电机额定容量的20-30%03)98.095.0(IUQNC供电所线损管理供电所线损管理供电所线损管理供电所线损管理(3)最佳补偿地点:一般来说,线路干线在10km以内,补偿点为1处;线路干线在10-15km时,可以安装2处。在线路上取一点补偿的情况下,补偿点在线路首端时,线路中的无功电流分
46、布无变化,没节能效果;在线路末端,可能存在无功倒送。只要补偿点不在首端,补偿点之前各段无功电流就会发生变化,从而电能损耗也发生变化,变化的大小和范围与补偿容量有关。对于无功负荷分布均匀的配电线路,若确定安装n处补偿装置,则第i个补偿点的位置(与出线变电站之间的距离)可按下式确定最佳补偿地点:如果是一点补偿也即是:补偿地点选在离线路首端2/3处,2/3的全补偿容量这时的节电效率最大 88.9%在一般情况下,取补偿地点在线路的1245,补偿容量为全补偿的1245,这时的节电效率在80左右。多点补偿。如果线路分支较大或线路较长负载自然功率因数低,可采用分支线分段补偿方式,在每一补偿段或分支中的补偿地
47、点和补偿容量的选择,按前上述原则选取,可取得更高的节电效率。线路集中补偿简单、投资少、设备利用率高,能改善线路压质量,是应推广的一种补偿方法。)12)(1(9)12(2%3nnnnj)12/(2niL供电所线损管理供电所线损管理负荷负荷分布分布组组数数补偿位补偿位置置补偿补偿容量容量补偿度补偿度(%)线损下降线损下降(%)集中一L100100均匀一2/3L2/3Q66.788.9二12/5L2/5Q809624/5L2/5Q三12/7L2/7Q869824/7L2/7Q36/7L2/7Q递增一0.775L0.8Q8093二10.54L0.368Q90.497.620.86L0.518Q递减一0
48、.442L0.628Q62.885.810.253L0.422QCQQ典型负荷分布线路无功补偿安装位置与补偿容量表 供电所线损管理供电所线损管理配电线路优化无功补偿方法在线路中进行一点集中补偿设:补偿点在线路末起第k段(kn)全补偿容量到线路末起第j段(jn)补偿点前各段无功电流都减少了j个单位,电能损失发生变化,为P(1)节电功率为 PPP rj(n(n-j+1)+k(j-k-1)(2)节电效率)12)(1(61)1(1(%nnnkjkjnnjj供电所线损管理供电所线损管理(四)中低压配电网的经济运行1、合理调整变压器,及时停运空载变压器 淘汰高耗能变压器,推广使用节能型变压器和调容变压器;
49、调整长期轻载荷或长期超载变压器容量,避免“大马拉小车”和“小马拉大车”的现象;安装子、母变压器或调容变压器,根据实际负荷及时调整运行方式;及时停用空载变压器。农业排灌变压器实现专用化。2、做好低压三相负荷平衡 低压三项负荷平衡是节能降损的重要经济运行措施。单相负荷在三相四线制线路上要均匀分布,这时的功率损耗最低,是集中接在某一相上产生的功率损耗的六分之一。三相负荷平衡,应采取用电分类平衡、和节点平衡方法,不平衡率控制在10%以内。供电所线损管理供电所线损管理 一个负载时一个负载时 有多个负载均匀分布时有多个负载均匀分布时表表 34相负载不平衡损失系数相负载不平衡损失系数 Rj23 Rj21 2
50、 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0.50.40.30.2 0.1 0 1.0 1.00 0.9 1.003 1.006 0.8 1.014 1.017 1.030 0.7 1.034 1.038 1.052 1.078 0.6 1.065 1.072 1.089 1.119 1.165 0.5 1.110 1.120 1.141 1.178 1.233 1.313 0.4 1.172 1.187 1.215 1.260 1.328 1.423 1.556 0.3 1.255 1.277 1.315 1.373 1.456 1.574 1.7 36 1.957 0.2 1.364 1.