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电网经济运行分析及措施

作者: 党志强

  摘 要:电网经济运行技术,是在保证技术安全、经济合理的条件下,充分利用现有的设备、元件,通过相关技术论证,选取最佳运行方式、调整负荷、提高功率因数、调整或更换变压器、电网改造等,在传输相同电量的基础上,以达到减少系统损耗,从而达到提高经济效益的目的。本文从电网改造、变压器经济运行、合理配置和安排补偿等方面阐述了降损节能的技术措施和意义。
  关键词:电网;经济运行;分析;措施;损耗
  中图分类号:F41 文献标识码:A
  
  1.概述
  近年来,国家投巨资进行电网改造,重点加快了主网架的建设,使得电网结构日趋合理,作为电力企业,要最大限度地在保证安全、可靠、优质供电的基础上,达到经济运行的目的。从理论上看,电力系统的经济运行主要包括电网的经济运行、发电厂的经济运行和变配电站的经济运行以及综合考虑整个电力系统的情况,其中电网经济运行在电力系统的经济运行显得尤为重要,因此对电网经济运行分析,同时提出相关措施,其意义重大。
  根据各方面经验与理论总结,电网运行降损措施包括的内容与种类较多,降损范围与措施很多,本文从影响电网经济运行重点因素探讨电网经济运行分析及相关措施。
  2.合理改造电网
  电网运行时变电容量不足,不仅影响了供电的安全和质量,而且也影响着线损。电力线路损耗和变压器损耗共同造成了电网的线损,因此为了电网经济运行,应该优化组合和择优选择电网中的所有变压器和电力线路。因此,应重点从以下几方面考虑:
  (1)电力线损
  按经济电流密度优化合理原则可以采用两线路并联运行或增加导线截面,线路负荷重、供电半径过长、线路迂回供电,是造成线路损耗增大原因之一。对此,可采取在线路上增设一条导线,让两条线路并列运行的方式。
  理论上分析,增大导线截面的同时,也就降低了线路的电阻,从而降低线路的有功损耗。因此一条线路,不仅可有效地降低线损,还可提高线路供电的可靠性。
  (2)配变的安装地点
  针对配变单端供电情况,为了达到低压线路由一路输出变为几路输出,减少线损提高电网经济运行,应合理选择配变的安装地点,一般将配变安装在负荷中心处。
  (3)简化电网的电压等级
  电压如能简化一级,这样就减少相关设备,就减少维修和保养管理,同时线损也相应减少。配电中心尽可能用高压,如具备相关技术资质和一定的经济条件应对线路升压改造,根据线路输送容量和周边的环境以及规划合理选择升压方案,适当考虑升压供电是可行的。合理设计、改善电网的布局和结构,减少供电半径太大对提高电网经济运行是显著的。
  (4)选用合理的变压器
  对目前正在使用的高能耗变压器合理规划,或者进行改造,予以更新或者淘汰。在电网改造设计中对新型变压器的容量选择,不仅应考虑到变压器容量利用率,同时更应考虑到变压器的运行效率。使变压器运行中的有功损耗和无功消耗最低。通过调整变压器的安装地点可以提高电压质量,降低线损,选用节能型变压器淘汰高能耗变压器可使变压器运行中的有功损耗和无功消耗最低。
  3 合理安排变压器运行方式
  (1)合理计算变压器经济负载系数
  两台以上主变压器的变电所应绘出主变压器经济运行曲线,确定其经济运行区域,负荷小于临界负荷时,一台运行。负荷大于临界负荷时两台运行。
  (2)平衡变压器三相负荷,降低变压器损耗。
  变压器不平衡度越大,损耗也越大,因此,一般要求电力变压器低压电流的不平衡度不得超过10%,低压干线及主变支线始端的电流不平衡度不得超过20%。
  (3)合理考虑变压器的特殊经济运行方式,降低损耗。
  变压器由于使用范围较广,根据不同的运行方式与电网结构,需要考虑一些特殊的运行方式,达到最佳的经济运行。
  (4)根据不同用户,采用一些特种变压器。
  在确保其安全运行的前提下,为了使变压器经济运行,应充分利用现有设备,通过择优选取变压器最佳运行方式、负载调整的优化、变压器运行位置最佳组合以及改善变压器运行条件等技术措施,降低电网损耗,实现经济运行。
  (5)变压器经济负载系数
  合理计算变压器经济负载系数,使变压器处于最佳的经济运行区。变压器并非在额定时最经济,当负荷的铜损和铁损相等时才最经济,效率最高。
   (6)平衡变压器三相负荷
  变压器不平衡度越大,损耗也越大,电网如果在运行中三相负荷不平衡,会在线路、变压器上增加损耗,因此要经常测量变压器出口和主干线路的三相电流,做好负荷的平衡工作,减少电网损耗率。要定期、定时负荷测试,从线路末端开始对不平衡的负荷进行调整,力求单相负荷在各相线上对称均匀分布。
  (7)合理调配变压器的并列与分列的经济运行方式
  按备用变、容量、台数组合等因素,优先考虑技术特性及并列、分列经济的变压器运行方式。
  同时变压器由于使用范围较广,根据不同的运行方式与电网结构,要考虑一些特殊的运行方式。由于供电系统的用户范围广大,对一些特殊用户要考虑特殊的供电方式才能使投入的变压器达到最佳的经济运行状态。如单相变、电炉变、调压变、专用变等,以满足专一用户而不影响其他用户的经济运行。
  4改善其潮流分布
  电力系统的经济运行主要是确定机组的最佳组合和经济地分配负荷。电网要考虑的是全系统的经济性,是在保证区域电网和地区电网的安全运行和保证供电质量的基础上,充分利用电网中现有输(配)变电设备,在系统有功负荷经济分配的前提下,做到配电网及其设备的经济运行是降低线损的有效措施。
  合理调整配电线路的联络方式:配电线路应该采取最佳运行方式使其损耗达到最小,通过互为备用、环网、并联线、双回线路等是可以达到的。对于环形的供电网络,正常需要运行断开,应根据两侧压降基本相等的原则,找到一个经济功率的断开点,使线路的电能损耗最小。推广带电作业,减少线路停电时间;对双回线路供电的网络,双回线路并列是最经济的,因此要尽量利用带电作业,减少双回线的停电次数与时间。
  5运行电压要合理
  电网的运行电压对电网元件的空载损耗、负载损耗和电晕损耗均有影响,当负荷不变时,电压提高,与电压成反比的负载损耗将减少。在额定电压附近,当变压器的分接头位置不变时,电压提高,变压器的空载损耗将增加。至于电晕损耗,它不仅与运行电压有关,而且与气象条件及电网电压等级等因素有关。超高压线路,由于电晕损耗相当可观,因此,对超高压线路运行电压的高低问题值得专门研究。
  小结
  要促进电网经济运行,总的来说,要做好电网网架的规划、建设和管理,使得电力输、配网络布局合理,结构优化,能满足电网优化运行的技术要求,首先应提高电网规划的预见性、经济性,加强需求预测,做好电网经济运行的前期工作。电网和电源布局的优化,是电力经济运行的基础,否则电力生产、流通过程的优化就将受到制约。电网经济运行方式是在保证电网安全运行和供电质量及满足供电需求基础上,通过对电网中变压器和电力线路不同运行方式所产生的损耗进行定量计算,通过对比优选变压器及电力线路损耗最小的运行方式,从而达到降低电网损耗的目的。本文从重要的几个方面进行分析,提出相关措施,提高电网的经济运行。
  参考文献
  [1]陈珩.电力系统稳态分析[M].北京:水利电力出版社,1984.
  [2]胡景生.变压器经济运行[M].天津:天津大学出版社.1991
  [3]利生.电力网电能损耗管理及降损技术[M].北京:中国电力出版社,2005.

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