摘要:从降损、供电可靠性、供电设备经济性以及农电管理等几个角度分析农网的改造,重点谈无功补偿对10W农网降损的有效,并提出一些个人看法。
关键词:农网改造;负荷中心;无功补偿;计量管理
我国农村电网,大多是60、70年代架设的线路,由于技术和材料等原因,许多电网已不适应现代经济发展的需要。随着社会的发展,乡镇和个体经济的状大,农网的输送和配电功率也迅速增加。许多线路已严重超载,加之电网设备的老化,使供电质量和供电安全得不到保证。造成直接的后果是农网电价普遍超限价,有些高达3~4元/度以上,农民怕用电不敢用电。还有同一地方各用户电价不一致,差距很大。因此改造农村电网已势在必行。然而农网改造是个系统工程,电力部门将直接管理到农村电网的未端,即农村的每家每户。同时电力部门将无条件地承担10KV线路的损耗。如何管理好农村10KV电网,降低线路损耗,合理供电,提高电力企业的经济效益,已成为一个严峻的课题摆在电力企业的面前。
一、选择适当的供电方式
农网的特点是负荷分散,输送距离长,电压损失大,考虑供电方式一定要以降低损耗和提高供电质量为前提。
(一)采用三相四线制供电
为了节省初期投资,农村的供电方式大多是单相供电,随着社会的进步,这种供电方式已不能满足农村生活和生产的需要。农村以一个自然社(队)为单位,供以三相四线制,安装配电变压器,同时做好三相负荷平衡,理论证明这种供电方式比单纯的单相供电可大大降低线损和功本损耗。
(二)采用负载中心法供电
现有低压电网多为单端树干式结构,这种供电方式的功本损耗和电压损失都非常大。采用负载中心供电方法,将电源引入负荷中心,即变压器配电所设置在负载中心处,使供电干线尽量以变压器为中心向四周辐射这样减少了供电的半径,使较大电流通过较短的导线送到用户,以使线路损耗最小。
(三)加强农网的无功补偿
无功补偿可降低线路与变压器的可变有功功本损耗。同时还可降低线路上的无功功率的输送,提高负荷的功本因数。农网的无功补偿宜采用集体补偿和分散补偿相结合的原则。针对农村电网的点多、面广、线路长、负荷季节性强、变化大等特点,采用分散补偿更具有优越性。电力系统中,变压器和异点电动机是无功功率的主要消耗者,分别占电力系统全部无功功率的20~25%和60~70%,而农村电网中的变压器和异点电机经常处于轻载和空载,在这种状态下采用无功分散补偿效果显著。如在配电变压器的低压侧安装电容器可大大减少线路电能损耗;在电机附近安装电容器,可提高电动机的端电压,增大电动机的启动转矩,减少电动机的启动电流,相应地延长电动机的使用寿命。另外,根据10KV导线的等值电路(10KV线路的对地导纳可忽略),有功功本损耗P=(P2+Q2)×R/U2,由以式可直观地看出,要想减少10KV线路的损耗,减少流经导线的无功电流是一种非常有效的手段,对于变压器 PT=(P2+Q2)RT / U2+ Pt1由此公式可看出提高功率因数,变压器的无功功率Q即减少,变压器的功本损耗 PT就能减少。对于农村综合变以下用户,绝大多数却是100KVA以下的小用户,电力部门对其功率因数不作考核。用户也不愿意投资进行无功补偿,从而导致10KV线路无功功率偏高,损耗偏大,往往农村10KV线损高出市压10KV线路十几个百分点,在10KV线路上由前所说加补装补偿电容器是直接减少配电线路无功输入量和缩短配电线路无功输送距离,从而达到降低线路损耗的有利技术措施。
理论计算和实践经验证明,要使补偿电容器取得最大的降损效果,电网的无功补偿应首先从未端开始,线路上电容器的安装组数越多,其降损效果越好,但考虑到运行与维护等因素,通常一条线路以安装1组补偿电容不宜。(少数长线路,负荷重的可安装2组)
(四)适当提高电网运行电压水平
由公式 P=(P2+Q2)×R/U2、PT=(P2+Q2)RT / U2+ Pt1可知,电网中的功本损耗和运行电压平方成反比,当输送同样的功率时,提高电网运行电压,也可减少可变损耗。但是当运行电压开高后,变压器、电动机等电气设备的漏磁感抗增加,系统的功率因数降低,可变损耗反而增加。另外由于电压升高,固定损耗也要增加。所以如何调整取决于可变损耗和固定损耗的比值,在电网运行电压允许范围内适当提高,既可提高电能质量,又可降低线路的损耗。农村电网一般采用额定电压10KV的高压配电线路和380/220V的低压配电线路。当供电距离较长时,为了保证电能质量,可采用35KV及以上电压的供电线路。
(五)加强对小水电站的无功管理
对于有小水电站发电的农村10KV电网,电力部门应该进一步提高管理水平,减少因管理不善而产生的线损。长期以来,电力部门对小水电站的功本因数考核标准是每月的加权功率因数必须小于等于0.8。目前这种功率因数考核办法存在的缺陷,主要是没有在峰与谷时段分别进行功率因数考核,更没有考核实时功率因数,从而留下了管理的空子。小水电站为了自身的经济效益,钻管理的空子。
首先:小水电站主围绕着峰与谷时段的电价差,在峰时段只发有功,不发无功,导致该条线路在峰时段必须从变电所输送无功电流给其它用户,从而增加线损。而在谷时段,小水电主考虑到电价差,为了补上无功不足,避免被罚,则尽量多发无功,致使该条线路从电站输送无功电流到变电所,导致无功倒送,加重线路负担,增加线损。
其次,小水电站在丰水期多发有功,而在枯水期为了补上本月无功不足,会尽量多发无功电量,为了杜绝小水电的不良操作,电力部门应该给小水电装上分峰谷时段计算的无功电能表,进行功率因数考核,堵住管理上的漏洞。
二、根据供电可靠性和经济性原则指导农网改造
配电系统供电可靠性指标直接体现供电系统对用户的供电能力,反映电力工业的发展水平,也直接关系到整个电力系统的安全运行,农网改造要解决的主要问题,首先应是提高供电可靠性,在提高供电可靠性的同时,降低线损、提高效益。根据此原则,农网改造时可采取以下几个方面。
(1)分段开关将配电线路干线分为几段,各分段通过联络线路与相邻馈线联系。如某段配电线路干线故障或抢修时,可以通过原来电源式与相邻线路的配电线路干线完好原段供电,以缩小故障或抢修的停电范围。
(2)采用先进的电气设备,提高配电网的安全供电水平,减少事故的发生。
在提高供电可靠性的同时,考虑投资的经济性。
一种电气设备的选择,既要考虑其初期投资,又要考虑其运行费用,既要考虑其成本,又要考虑其投资回报。如对导线截面的选择,较大的导线截面,虽工程的一次投资较大,但由于运行中电能损耗小,故能降低运行费用;反之,较大的导线截面虽然一次投资可以减少,但对应的运行费用增大。因些选择导线截面必需按“经济电流宽度”选择,当然,在地方电力网中,为了保证负荷端的电压偏移不超过容许范围,就必须按电压损耗来选择导线截面。又如农网的配变压器的选择,按照农网改造的技术原则,高中耗配变肯定不能使用,这就要求选择损耗低,运行维护费用少的节能变压器。
三、加强农电管理
现有农村电价超高除了线路老化、设备老化、线损过大的因素外,农村基层管电组织不健全,缺乏管理也是一个重要的原因,经常出现错抄,估抄或偷、漏电现象。在农村电力改造的同时,加强农村基层用电管理,是减少损耗非常必要的。
加强农电管理,应首先制定一套符合实际情况的规章制度,规范用电行为使之步入正常的运行轨道。其二,加强计量管理措施,计量装置的选择要符合有关技术规定,同时按规定的周期进行校验,严格执行抄、核、收制度。在农村最好采取分表集中装箱的管理措施,它能较好地解决抄表分散的困难,也可一户一表装箱管理,避免窃电事情的发生,同时提高了电能计量管理水平。其三,加强监督管理,选择有威信村民代表组成监督机构,增加管电的透明度,实现电量、电费、电价、限价的公开制度。有目的,针对性地开展管理普查,杜绝偷,漏溻和违章用电,堵塞管理漏洞,使运行费用更加合理。
四、结束语
综上所述:农村10KV电网改造,降低线损,合理供电,提高供电可靠性,提高供电质量所涉及的因素是多方面的,首先要从管理上做好工作,同时也要对农网的全面部局综合并合理考虑,再从企业本身做好工作,降低不必要的线损,使农网改造更加合理,更加科学。
参考文献:
[1]曾昭桂输配电线路运行与检修:第三章、第四章、第五章
[2]罗庆跃农电降损分析 电工技术 1992(2)
[3]罗毅芳电网线损理论计算与分析子流1997(9)