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降低線路損耗的方法和措施-文庫吧資料

2024-09-10 15:00本頁面
  

【正文】 偷竊電、黑戶等有關(guān),那么規(guī)劃管理部門、配網(wǎng)運行管理部門、調(diào)度部門、用電營銷管理等有關(guān)部門在線損管理工作中就不應(yīng)該只考慮自己本職的工作,更應(yīng)該橫向協(xié)調(diào),跨部門之間重視交流,從而達到線損管理的整體目標(biāo)。后面的平均電流 法、最大電流法和等值電阻法都是在均方根電流法的基礎(chǔ)上衍生出來的。均方根電流法是中低壓配電網(wǎng)中常見的理論線損計算方法。理論線損計算具有指導(dǎo)降損節(jié)能,促進線損管理深化、科學(xué)化的作用。 表 31 不同型號變壓器損耗對照 容量 SL S9 降低總損耗 空載損耗 短路損耗 空載損耗 短路損耗 100 200 630 1250 12 本章小結(jié) 本章先介紹了線損理論計算的作用和對于計算的基本要求。 3) 功率因數(shù)對線損的影響 如果提高線路的功率因數(shù),則可以減小線路中的無功功率,從而降低線損,提高功率因數(shù)后年減少的電能損失: 21221 PFLL PF??? ? ? ????? (325) 式中: L? 為年減少的電能損失 (kWh); L 為在原功率因數(shù)下的年線損電量 (kWh);1PF 為原來的功率因數(shù); 2PF 為提高后的功率因數(shù)。 2) 線路運行電壓對線損的影響 負荷一定的條件下,線路的電流與線路運行電壓成反比,適當(dāng)提高運行電壓可以降低線損。 研究理論線損的技術(shù)因素 1) 導(dǎo)線電阻對線損的影響 一方面,可以通過增大導(dǎo)體截面,降低線路電阻(更換導(dǎo)線、加裝復(fù)導(dǎo)線或架設(shè)第二回路)從而減少線損;二是通過優(yōu)化線路,縮短線路長度減少線路總電阻,從而降低線路損耗。等值電阻法是基于均方根電流法推導(dǎo)而來的,它將配電網(wǎng)的可變損耗等價為兩個等值電阻上的損耗,避開了配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)上的復(fù)雜性,而且等值電阻法還根據(jù)實際電網(wǎng)中負荷的變化情況對這兩個電阻進行修正,因此 精度較高。 綜上所述,均 方根電流法是線損理論計算的基本方法,其它幾種方法均是在均方根電流法的基礎(chǔ)上衍生出來的。 從式 (318)中可以看出,求 1eR 不必收集大量的運行資料, 1eR 只與 NiS 、 iR 和線路出口的運行資料有關(guān),而 NiS 和 iR 在技術(shù)資料檔案中可以查到,線路出口的運行資料可取代表日的均方根電流、平均電流或最 大電流,則配電線路的電能損耗就可以按下式計算: 23 if eTA I R t?? (319) 同理,根據(jù)式 (318)也可以求出配電變壓器的等值電阻 eTR ,然后計算出配電變壓器的銅損: 22322112210nn i k iNiN i iii N ieTNNUPSSRSRSS??????????? ?? (320) 華南理工大學(xué)廣州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(論文)說明書 12 依照上述假設(shè),即各配電變壓器節(jié)點電壓 iU 相同,不考慮電壓降 ( iUU? ),則: 231 210n kiieTNUPR S?????? ? (321) 式中: eTR 為公用配電變壓器的等值電阻 ( ? ); kiP? 為第 i 臺公用配電變壓器的額定短路損耗 (kW); TiR 為第 i 臺公用配電變壓器的繞組電阻 (? ); n 為該條配電線路上的配電變壓器總臺數(shù)。在計算要求不太高的情況下,可以對式 (317)進行簡化,即假設(shè): 1) 負荷的分布按負荷節(jié)點裝設(shè)的配電變壓器額定容量成正比(即認(rèn)為各配電變壓器的負荷系數(shù)相 等); 2) 各負荷點的功率因數(shù)相等; 3) 各節(jié)點電壓相同,不考慮電壓降。 在額定電壓為 10kV 架空輸電線路的導(dǎo)線電阻中,功率損耗計算公式為: 213miiiP I R???? (315) 式中: iI 、 iR 為第 i 段線路上通過的電流 (A)和該 段的導(dǎo)線電阻 (? ); m 為該條配電線路上的總段數(shù)。因 10kV 配電網(wǎng)絡(luò)節(jié)點多、分支線多、元件也多 ,各支線的導(dǎo)線型號不同,配電變壓器的容量、負荷系數(shù)、功率因數(shù)等參數(shù)和運行數(shù)據(jù)也不相同,要精確的計算配電網(wǎng)絡(luò)中各元件的電能損耗是比較困難的。令均方根電流的平方與最大電流的平方的比值為 F ,稱為損失因數(shù),其關(guān)系式為: 22maxjfIF IF? 或 22maxjfI I F? (312) 引入形狀系數(shù) K 后,也可利用 K 值求得 F 值 2 2 2 2a m axjf vI I K I F?? 或 2 2a2maxvIFKI? (313) 可得 23m ax3 10A I F R t ?? ? ? ? (314) 式中: maxI 為代表 日最 大負荷電流 (A); avI 為代表日 負荷電流的平均值 (A)。代表日損耗電量計算根公式為: 2 2 33 10avA I K R t ?? ? ? (311) 2) 最大電流法 最大電流法是利用均方根電流與最大電流的等效關(guān)系進行能耗計算的方法。令均方根電流與平均電流之間的等效系數(shù)為 K ,稱為形狀系數(shù),其關(guān)系式為 ifavIKI? (39) 式中: avI 為代表日負荷電流的平均 值 (A); ifI 為代表日的均方根電 流 (A)。 均方根電流法與其它線損計算方法的比較 1) 平均電流法 平均電流法是利用均方根電流與平均電流的等效關(guān)系進行能耗計算的方法。 均方根電流法的優(yōu)點是:方法簡單,按照代表日 24 小時正點負荷電流或有功功率、無功功率或有功電量、無功電量、電壓參數(shù)等數(shù)據(jù)計算出均方根電流就可以進行電能損耗計算,計算精度較高。一般電流值是通過代表日 24h 正點負荷得到的,設(shè)每小時內(nèi)電流值不變,則全日 24h 元件電阻中的電能損失為: ? ?2 2 2 3 2 31 2 2 43 1 0 3 2 4 1 0ifA I I I R I R??? ? ? ? ??? ? ? ? ? ? (33) 或 233 10jfA I R t ?? ? ? ? (34) 式中: jfI 為均方根電 流 (A); R 為元件電阻 ( ? ); t 為計算期小時數(shù) (h)(計算代表日電能損失 t =24) 2 2 21 2 2 424jf I I II ? ? ????? ( ) (35) 當(dāng)負荷代表日 24h 正點實測的是三相有功功率、無功功率和線電壓時,則: 第三章 電力系統(tǒng)理論線損的計算方法 9 222422113 24 ttjf i tPQI U? ?? ? (36) 24 221 72ttijfPQI ??? ? (37) 式中: tP , tQ 為正點時通過該元件電阻的三相有功功率 (kW)和無功功率 (kvar);tU 為與 tP 、 tQ 同一測量端同一時間的線電壓 (kV)。為盡量減少運行數(shù)據(jù)的收集量,同時又不影響線損計算的精度,一般作如下假設(shè) [5]: 1) 各負荷節(jié)點負荷曲線的形狀與首端相同; 2) 各負荷節(jié)點功率因數(shù)與首端相等; 3) 忽略沿線的電壓損失對能耗的影響; 4) 負荷的分配與負荷節(jié)點裝設(shè)的變壓器額定容量成正比,即各變壓器的負荷系數(shù)相同 (負荷系數(shù)為通過變壓器的視在功率與其額定容量之比 )。 在進行配電網(wǎng)線損計算時,需收集沿線各節(jié)點的負荷。一般來說,饋線出口均裝有電流表、功率表,可以獲取饋線出口代表日 24h 正點電流。因此,配華南理工大學(xué)廣州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(論文)說明書 8 電網(wǎng)在線損計算方法上是以盡量減少原始資料的收集范圍為指導(dǎo)思想,通過合理的簡化和近似,來計算配電網(wǎng)中各元件存在的電能損耗及其變化。這主要是由于配電網(wǎng)中元件數(shù)太多,每個元件上的運行數(shù)據(jù)具有一定的隨機特性,收集這些運行數(shù)據(jù)(負荷資料)是相當(dāng)困難的。 3) 所采用的方法的計算結(jié)果應(yīng)達到足夠的精確度,應(yīng)能滿 足實際工作的需要;如有誤差,應(yīng)在允許范圍之內(nèi)。但是,不管采用哪種方法進行計算,都應(yīng)達到下列要求: 1) 所采用的方法不應(yīng)過于復(fù)雜或繁瑣,而應(yīng)較為簡便、易于操作,計算過程應(yīng)簡潔而明晰。具體地說,它的作用有以下幾點: 1) 計算出來的各種線損電量所占比重,可以為線損分析提供可靠依據(jù),進而尋找出電網(wǎng)的薄弱環(huán)節(jié),確定降損的主攻方向,采取有針對性的措施,獲取事半功倍的效果; 2) 線損理論計算所提供的各種數(shù)據(jù),是合理下達線損考核指標(biāo),按線路或設(shè)備等分解指標(biāo),推行降損承包經(jīng)濟責(zé)任制的基礎(chǔ); 3) 計算出來的理論線損率,可以為實際線損率提供一個“對比”,從而可以知道企業(yè)的管理水平是高是低,其實際線損率的統(tǒng)計是否合理; 4) 線損理論計算所提供的各種資料,是企業(yè)的技術(shù)管理和基礎(chǔ)工作的一個重要組成部分,因此,線損理論計算是推動企業(yè)做好這兩項工作的一個具有重要環(huán)節(jié)性的工作; 5) 計算出來的最佳線損率,可以 為理論線損率提供一個“對比”,從而可以知道電網(wǎng)的運行是否經(jīng)濟,電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和布局是否合理 [4]。雖然如此,但是降低線損的意義還是非常巨大的,只要線損越低,那么帶來的效益就越大。 總的來說,通過此章對線損基本概念的論述,可以發(fā)現(xiàn)線損存在著可以大為降低的可能性。技術(shù)線損主要包含了固定線損和可變線損,這兩種損耗與電氣元件和設(shè)備有著直接關(guān)系,損耗可以通過理論計算來預(yù)測,并且可以采用技術(shù)措施給予降低。線損貫穿電力系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié),每個電氣元件或者其他設(shè)備都可以產(chǎn)生損耗。 華南理工大學(xué)廣州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(論文)說明書 6 4) 負荷曲線形狀系數(shù) K 值 K 值越大,負荷曲線起伏變化 越大,高峰和低谷差越大,線損就越大,當(dāng) K 值接近 1 時,負荷曲線趨勢于平坦,線損最小。 3) 功率因數(shù) 功率因數(shù)的提高,使得線損中的可變損耗將減少;功率因數(shù)的降低,則線損中的可變損耗將大幅度增加,這是因為 = cosP U I ???有 功 。這是因為在可變線損占主導(dǎo)地位時,電壓越高,電流越小,線損也就越?。?=P U I? 。 影響線路損耗的因素 1) 電流 負荷電流增大則線損增大,負荷電流減小則線損降低,但任何一條運行中的配電線路都有一個經(jīng)濟負荷電流范圍,當(dāng)實際負荷電流保持在這個范圍內(nèi)運行時,就可以使線損率接近 極小值,在一定階段理論線損率的極小值及經(jīng)濟負荷電流值是一定的,但當(dāng)某一種因素發(fā)生重大變化時,可以根據(jù)線路的實際情況改變線路結(jié)構(gòu)和供電條件,以提高線路經(jīng)濟運行水平,最大限度地降低線損。 管理線損即不明損失,等于統(tǒng)計線損與技術(shù)線損的差值。技術(shù)線損是電網(wǎng)中各元件電能損耗的總稱,主要包括固定損耗和可變損耗。 統(tǒng)計線損是根據(jù)電度表的讀數(shù)計算出來的,即供電量和售電量二者的差值。主要包括:計量裝置本身的綜合誤差,計量裝置故障;營業(yè)工作中的漏抄、漏計、錯算及倍率差錯等;客戶的違章用電、竊電;供售電量抄表時間不同期;統(tǒng)計線損與理論線損計算的統(tǒng)計口徑不一致,以及理論計算的誤差等。主要包括:變壓器的銅損,輸、配電線路的銅損,調(diào)相機、調(diào)壓器、電抗器、互感器、消弧線圈等設(shè)備的銅損,電度表電流線圈損耗,接戶線銅 損等。固定損耗主要包括變壓器及調(diào)相機、調(diào)壓器、電抗器、互感器、消弧線圈等設(shè)備的鐵損及絕緣子的損耗,電纜和電容器的介質(zhì)損耗,電度表電壓線圈損耗,電暈損耗等。 線損分類方法很多,根據(jù)目前電力企業(yè)線損管理工作中的分類方法,主要有下面兩種分類方式 [3]: 1) 按損耗的特點分類 按損耗的特點來分類 ,線損可分為固定損耗、可變損耗和其他損耗。通常,線損電量是用電度表計量 的 “總供電量 demA ”和“總銷售量 sA ”相減得出的,即線損率為: 100%( % )() 100%de mde m sde mAAAAAA??????? (22) 線損的構(gòu)成和分類 線路損耗電量可按其損耗的特點、性質(zhì)和變化規(guī)律進行分類。電能損耗 A? (kWh)是一定時間內(nèi)有功功率損耗對時間的積分,即: 30= ( ) 1 0TA P t d t ?? ? ?? (21) 一個供電地區(qū)或電網(wǎng)在給定時段(日、月、季、年)內(nèi),輸電、變電、配電各環(huán)節(jié)中所損耗的全部電量稱為線路損耗電量,簡稱線損。 華南理工大學(xué)廣州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(論文)說明書 4 第二章 電力系統(tǒng)線損的基本概念 線損及線損率的定義 發(fā)電廠生產(chǎn)的電能是通過電力系統(tǒng)中的輸電、變電和配電環(huán)節(jié) 供給用戶的。所以研究降低線損的意義重大。電力系統(tǒng)線路損耗不可避免,但是它產(chǎn)生的原因卻很多,有些在技術(shù)層面上可以大為改善的,有些是管理層面上疏忽造成的,也有一些是無法預(yù)測的不明損耗。 本課題研究主要內(nèi)容 在對近年來國內(nèi)外發(fā)表的學(xué)術(shù)資料,以及現(xiàn)有電力系統(tǒng)分析研究基礎(chǔ)之上,本文主要做了以下工作 : 1) 介紹電力系統(tǒng)線損的基本概念; 2) 介紹電網(wǎng)理論線損計算方法; 3) 從管理的角度提出降低網(wǎng)損的措施和方法; 4) 從技術(shù)的角度提出降低網(wǎng)損的措施和方法。對于線損計算,國外現(xiàn)在研究的重點多是對線損的分析和降損措施與方法研究,如:以降低線損為目標(biāo)的配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)、無功優(yōu)化 、補償電容投放位置的確定等問題,專門研究傳統(tǒng)意義上的線損計算方面的文章并不多。 國外在配電網(wǎng)建設(shè)方面的發(fā)展相比于國內(nèi),要先進很多。對于線損計算來說,原始數(shù)據(jù)包括兩大類,一類是有關(guān)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的元件參數(shù)及結(jié)線方
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