配電系統(tǒng)的降損節(jié)能措施

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　概述

　　我國(guó)現(xiàn)有電力系統(tǒng)中，35kV以上電壓等級(jí)輸變電系統(tǒng)主要擔(dān)負(fù)著遠(yuǎn)距離傳輸電能的作用，l0kV及380/220V電壓等級(jí)則是配電系統(tǒng)的主體，與用戶(hù)關(guān)系最為密切。電能通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)、開(kāi)關(guān)、變壓器等設(shè)備進(jìn)行傳輸?shù)倪^(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生功率損失（有功、無(wú)功功率），并在相應(yīng)的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生能量損失（有功、無(wú)功電量）。配電系統(tǒng)的線(xiàn)損率就是指在一段時(shí)間內(nèi)，配電過(guò)程中損失的有功電量和該系統(tǒng)所獲得的總電量之比。

　　線(xiàn)損電量通常包括兩部分：技術(shù)線(xiàn)損電量和管理線(xiàn)損電量。技術(shù)線(xiàn)損電量是在傳輸過(guò)程中直接損失在傳輸設(shè)備上的電量，主要有：正比于電流平方的配電線(xiàn)路導(dǎo)線(xiàn)和變壓器繞組中的電能損失，也稱(chēng)負(fù)載損失；與運(yùn)行電壓有關(guān)的變壓器損失和電容、電纜的絕緣介質(zhì)損失，電能表電壓線(xiàn)圈損耗，互感器鐵心損耗等，也稱(chēng)空載損失。技術(shù)線(xiàn)損電量可以通過(guò)采取相應(yīng)的技術(shù)措施予以降低。管理線(xiàn)損電量則是在計(jì)量的統(tǒng)計(jì)管理環(huán)節(jié)上造成的，包括：各類(lèi)電表的綜合誤差；錯(cuò)抄、漏抄及計(jì)算錯(cuò)誤；設(shè)備漏電；無(wú)表用電、竊電等造成的電量損失，需要采取必要的組織措施與管理措施來(lái)避免和減少。

　　1、配電網(wǎng)線(xiàn)損的危害

　　1.1 發(fā)熱是線(xiàn)損造成的最突出問(wèn)題發(fā)熱的過(guò)程就是把電能轉(zhuǎn)化為熱能的過(guò)程，造成了電能的損失；發(fā)熱使導(dǎo)體溫度升高，促使絕緣材料加速老化，壽命縮短，絕緣程度降低，出現(xiàn)熱擊穿，引發(fā)配電系統(tǒng)事故，例如變壓器的絕緣材料在140℃21t寸的壽命降低率將是常規(guī)工作溫度（98℃）時(shí)的128倍。尤其當(dāng)建筑物內(nèi)配電線(xiàn)路容量不夠時(shí)，發(fā)熱常是造成電氣火災(zāi)的直接原因。

　　發(fā)熱在接觸部分的影響最為明顯，配電網(wǎng)中相當(dāng)多的故障是由接點(diǎn)處的電阻發(fā)熱引起的。一般接點(diǎn)處的接觸電阻往往大于兩端材料的電阻，即使在正常負(fù)荷電流情況下也會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重發(fā)熱，從而又加劇導(dǎo)體接觸電阻上升，產(chǎn)生惡性循環(huán)，最終導(dǎo)致接觸部分燒壞，引起故障。架空線(xiàn)路的壓接處與電力電纜的中間接頭處經(jīng)常是事故多發(fā)點(diǎn)。

　　1.2 配電系統(tǒng)的線(xiàn)損造成能源的大量浪費(fèi)配電系統(tǒng)的線(xiàn)損沒(méi)有轉(zhuǎn)化為有用的能量而白白浪費(fèi)，而且還要通過(guò)如通風(fēng)、冷卻等方式對(duì)熱量進(jìn)行散發(fā)，也需要電能。根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，一般配電網(wǎng)的線(xiàn)損率在3%t－2上，嚴(yán)重者可達(dá)到10%甚至更高。這不僅意味著電能的損失，更表現(xiàn)在一次能源的大量浪費(fèi)以及對(duì)環(huán)境造成更多的污染。因此，配電系統(tǒng)的線(xiàn)損產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)損失，體現(xiàn)在發(fā)、供、用電的各個(gè)環(huán)節(jié)。如果不采取措施降低配電系統(tǒng)的線(xiàn)損率，必然對(duì)國(guó)家能源利用、環(huán)境保護(hù)和企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益產(chǎn)生不良影響，而且隨著電力需求的不斷增長(zhǎng)，電量損失也會(huì)越來(lái)越大。每個(gè)用電企業(yè)都必須從大局出發(fā)，從技術(shù)上、管理上降低線(xiàn)損。

　　2、配電系統(tǒng)降損節(jié)能的技術(shù)措施

　　2.1 合理使用變壓器應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)企業(yè)的用電特點(diǎn)選擇較為靈活的結(jié)線(xiàn)方式，并能隨各變壓器的負(fù)載率及時(shí)進(jìn)行負(fù)荷調(diào)整，以確保變壓器運(yùn)行在最佳負(fù)載狀態(tài)。變壓器的三相負(fù)載力求平衡，不平衡運(yùn)行不僅降低出力，而且增加損耗。要采用節(jié)能型變壓器，如非晶合金變壓器的空載損耗僅為S9系列的25%－30%，很適合變壓器年利用小時(shí)數(shù)較低的場(chǎng)所。

　　2.2 重視和合理進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償運(yùn)行中的變壓器，其消耗的無(wú)功功率是消耗的有功功率的幾倍至幾十倍。無(wú)功電量在電網(wǎng)中的傳輸中造成大量的有功損耗。一般的配電網(wǎng)中，無(wú)功補(bǔ)償裝量安裝在變壓器的低壓側(cè)400V系統(tǒng)中，通常認(rèn)為將負(fù)載功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)?.9-0.95已是到位，而忽視了對(duì)變壓器的無(wú)功補(bǔ)償，即對(duì)l0kV高壓側(cè)的補(bǔ)償。

　　合理地選擇無(wú)功補(bǔ)償方式、補(bǔ)償點(diǎn)及補(bǔ)償容量，能有效地穩(wěn)定系統(tǒng)的電壓水平，避免大量的無(wú)功通過(guò)線(xiàn)路遠(yuǎn)距離傳輸而造成有功網(wǎng)損。對(duì)配電網(wǎng)的電容器無(wú)功補(bǔ)償，通常采取集中、分散、就地相結(jié)合的方式；電容器自動(dòng)投切的方式可按母線(xiàn)電壓的高低、無(wú)功功率的方向、功率因數(shù)大小、負(fù)載電流的大小、晝夜時(shí)間劃分進(jìn)行，具體選擇要根據(jù)負(fù)荷用電特征來(lái)確定并需注意下列幾個(gè)問(wèn)題：高層建筑或住宅聚集區(qū)單相負(fù)載所占比例較大，應(yīng)考慮分層單相無(wú)功補(bǔ)償或自動(dòng)分相無(wú)功補(bǔ)償，以避免由一相采樣信號(hào)作無(wú)功補(bǔ)償時(shí)可能造成其它兩相過(guò)補(bǔ)償或欠補(bǔ)償，這樣都會(huì)增加配網(wǎng)損耗，達(dá)不到補(bǔ)償?shù)哪康摹?/p>

　　裝設(shè)并聯(lián)電容器后，系統(tǒng)的諧波阻抗發(fā)生了變化，對(duì)特定頻率的諧波會(huì)起到放大作用，不僅對(duì)電容器壽命產(chǎn)生影響，而且會(huì)使系統(tǒng)諧波干擾更加嚴(yán)重。因此有較大諧波干擾而又需補(bǔ)償無(wú)功的地點(diǎn)應(yīng)考慮增加濾波裝置。

　　2.3 對(duì)低壓配電線(xiàn)路改造，擴(kuò)大導(dǎo)線(xiàn)的載流水平按導(dǎo)線(xiàn)截面的選擇原則，可以確定滿(mǎn)足要求的最小截面導(dǎo)線(xiàn)；但從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，選用最小截面導(dǎo)線(xiàn)并不經(jīng)濟(jì)。如果把理論最小截面導(dǎo)線(xiàn)加大一到二級(jí)，線(xiàn)損下降所節(jié)省的費(fèi)用，足可以在較短時(shí)間內(nèi)把增加的投資收回。

　　2.4 減少接點(diǎn)數(shù)量，降低接觸電阻在配電系統(tǒng)中，導(dǎo)體之間的連接普遍存在，連接點(diǎn)數(shù)量眾多，不僅成為系統(tǒng)中的安全薄弱環(huán)節(jié)，而且還是造成線(xiàn)損增加的重要因素。必須重視搭接處的施工工藝，保證導(dǎo)體接觸緊密，并可采用降阻劑，進(jìn)一小降低接觸電阻。不同材料間的搭接尤其要注意。

　　2.5 采用節(jié)能型照明電器據(jù)統(tǒng)計(jì)，工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家中照明用電約占總用電量的10％以上。隨著我國(guó)居民居住條件的不斷改善和公用場(chǎng)所對(duì)照明要求的逐步提高，照明用電比例逐年遞增。根據(jù)建筑布局和照明場(chǎng)所合理布置光源、選擇照明方式、光源類(lèi)型是降損節(jié)能的有效方法。如1只20W電子節(jié)能燈的光通量相當(dāng)于1只100W白熾燈的光通量。推廣高效節(jié)能電光源，以電子鎮(zhèn)流器取代電感鎮(zhèn)流器；電子調(diào)光器、延時(shí)開(kāi)關(guān)、光控開(kāi)關(guān)、聲控開(kāi)關(guān)、感應(yīng)式開(kāi)關(guān)取代蹺板式開(kāi)關(guān)應(yīng)用于公共場(chǎng)所，將大幅降低照明能耗和線(xiàn)損。

　　2.6 調(diào)整用電負(fù)荷，保持均衡用電調(diào)整用電設(shè)備運(yùn)行方式，合理分配負(fù)荷，壓低電網(wǎng)高峰時(shí)段的用電，增加電網(wǎng)低谷時(shí)段的用電；改造不合理的局域配電網(wǎng)，保持三相平衡，使工礦企業(yè)用電均衡，降低線(xiàn)損。

　　3、配電系統(tǒng)降損節(jié)能的管理措施

　　3.2 指示管理用電管理部門(mén)應(yīng)進(jìn)行線(xiàn)損理論計(jì)算，并與實(shí)際情況相比較，以獲得較合理的線(xiàn)損指標(biāo)，將指標(biāo)按年、季、月下達(dá)給各基層部門(mén)并納入經(jīng)濟(jì)責(zé)任制考核。另外，還應(yīng)將用戶(hù)電表實(shí)抄率、電壓合格率、電容率可用率、電容器投入率及節(jié)能活動(dòng)情況等列人線(xiàn)損小指標(biāo)考核，獎(jiǎng)罰分明，調(diào)動(dòng)員工管理積極性。

　　3.3 無(wú)功管理除進(jìn)行正常的功率因數(shù)考核外，針對(duì)一些用戶(hù)只關(guān)心功率因數(shù)是否大于0.9，對(duì)無(wú)功倒送不加重視的情況，有選擇地在用電量大、功率因數(shù)接近1的用戶(hù)處裝設(shè)雙向無(wú)功電度表；根據(jù)負(fù)荷用電特點(diǎn)，選擇合適的電容器投切依據(jù)。

　　3.4 諧波管理隨著電網(wǎng)中非線(xiàn)性用電負(fù)荷，如整流設(shè)備、電熔煉設(shè)備、電力機(jī)車(chē)、節(jié)能器具、熒光燈、電視機(jī)、電腦等的大量增加，配電系統(tǒng)中諧波污染日趨嚴(yán)重。諧波不僅會(huì)使系統(tǒng)的功率因數(shù)下降，而且在設(shè)備及線(xiàn)路中產(chǎn)生熱效應(yīng)，導(dǎo)致電能損失。因此，用電管理部門(mén)應(yīng)對(duì)本系統(tǒng)的諧波存在和污染程度進(jìn)行檢測(cè)，做到心中有數(shù)，必要時(shí)應(yīng)采取諧波抑制措施。

　　3.5 計(jì)量管理正確的電能計(jì)量既是降低線(xiàn)損的依據(jù)，也是考核技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的依據(jù)。對(duì)電度表應(yīng)定時(shí)檢查、校驗(yàn)，及時(shí)調(diào)整倍率，降低電能計(jì)量裝置的綜合誤差。對(duì)于關(guān)鍵部位的電度表盡量采用先進(jìn)的全電子電度表，并盡可能的推廣集抄系統(tǒng)。

　　3.6 統(tǒng)計(jì)分析分區(qū)、分片、分電壓等級(jí)進(jìn)行線(xiàn)損統(tǒng)計(jì)，定期分析線(xiàn)損現(xiàn)狀，分析電壓、無(wú)功工作中出現(xiàn)的問(wèn)題，提出改進(jìn)措施，確保線(xiàn)損指標(biāo)的完成。做好月、年度線(xiàn)損率曲線(xiàn)，掌握系統(tǒng)有功、無(wú)功潮流、功率因數(shù)、電壓及線(xiàn)損等情況，為滿(mǎn)足下年度負(fù)荷增長(zhǎng)、提高電能質(zhì)量、系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行及制定降損措施提供依據(jù)。

　　4、結(jié)束語(yǔ)

　　配電網(wǎng)的降損節(jié)能工作不但可以減少用戶(hù)電費(fèi)支出，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，挖掘配電設(shè)備供電能力，而且對(duì)國(guó)家能源利用、環(huán)境保護(hù)、資源優(yōu)化配置極為有利。應(yīng)當(dāng)引起供、用電部門(mén)的高度重視。在采用傳統(tǒng)降損節(jié)能措施的同時(shí)，應(yīng)加大科技投入，提高用電管理的技術(shù)水平和管理水平。