電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式探討與分析論文
關(guān)鍵詞 ：電網(wǎng) 經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式 電壓 功率因數(shù)
摘 要：通過(guò)分析，結(jié)合電網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行情況，選取最佳的供電方案，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，使網(wǎng)絡(luò)的總線損最大限度地減少，節(jié)約電能，提高企業(yè)和社會(huì)效益。
電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的基本原則是：在保證電力系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行和電能質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)的前提下，盡量提高電能生產(chǎn)和輸送的效率。對(duì)運(yùn)行中的電力設(shè)備，要降低損耗，首先必須從合理安排系統(tǒng)運(yùn)行方式人手，因?yàn)檫@些措施不僅不需要增加投資，而且在降低損耗的技術(shù)措施中，是最合理和最經(jīng)濟(jì)的。通過(guò)適當(dāng)提高電網(wǎng)的運(yùn)行電壓；合理組織變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行；調(diào)整用戶的負(fù)荷曲線；安排好設(shè)備檢修計(jì)劃等措施來(lái)加強(qiáng)電網(wǎng)的運(yùn)行管理，才能實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，從而達(dá)到降低系統(tǒng)損耗的目的。
1 合理調(diào)整電網(wǎng)運(yùn)行電壓
1．1變壓器的損耗
變壓器的損耗主要由銅損和鐵損組成。變壓器的銅損和繞組中的電流平方成正比，與運(yùn)行電壓的平方成反比。因此，稱為可變損耗，用△PK表示。變壓器的鐵芯損耗(鐵損)與鐵芯中的感應(yīng)磁通有關(guān)，也即與變壓器的運(yùn)行電壓有關(guān)，變壓器鐵損與電網(wǎng)運(yùn)行電壓的平方成正比，與繞組中的電流無(wú)關(guān)。由于系統(tǒng)的運(yùn)行電壓，基本保持穩(wěn)定，因此鐵損的變 化也很小，稱為不可變損耗，用△P0表示。
1．2輸電導(dǎo)線的損耗
輸電導(dǎo)線的損耗用△PL表示。
導(dǎo)線的損耗和導(dǎo)線中的電流平方成正比，與電網(wǎng)運(yùn)行電壓的平方成反比。因此導(dǎo)線的損耗也是可變損耗。
由此可知，電網(wǎng)的總損耗為：∑△P=△PK+△P0+△PL
其中變壓器鐵損△P0 (不可變損耗)在電網(wǎng)運(yùn)行電壓提高，變壓器分接頭作相應(yīng)調(diào)整后，可接近不變。而變壓器銅損及線路損耗的和△PK +△PL(可變損耗)與電網(wǎng)的運(yùn)行電壓的平方成反比。當(dāng)△PK +△PL(可變損耗)占電網(wǎng)總損耗∑△P的比例大于50％時(shí)，適當(dāng)提高電網(wǎng)運(yùn)行電壓可明顯降低電網(wǎng)損耗。當(dāng)∑△P0(不可變損耗)占電網(wǎng)總損耗∑△P的比例大于50％時(shí)，應(yīng)適當(dāng)降低電網(wǎng)運(yùn)行電壓，才能降低電網(wǎng)的損耗。通過(guò)以上分析，由于變壓器供電負(fù)荷較大，電網(wǎng)可變損耗占的比例一般大于50％，因此地區(qū)調(diào)度(地調(diào))可以采用以下方法組織電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，適當(dāng)提高電網(wǎng)的運(yùn)行電壓水平：
(1)在系統(tǒng)無(wú)功充足的情況下，地調(diào)適時(shí)調(diào)整220kV變電所主變分接頭檔位，適當(dāng)提高1l0kV母線電壓，以提高1l0kV電網(wǎng)運(yùn)行電壓。
(2)地調(diào)適時(shí)調(diào)整管轄范圍內(nèi)1l0kV各變電所主變分接頭檔位，提高各所lOkV母線電壓，并控制在電壓合格范圍，從而提高1l0kV配電網(wǎng)的電壓水平。
(3)地調(diào)應(yīng)加強(qiáng)管轄變電所電容補(bǔ)償裝置的投退，在負(fù)荷高峰期，盡量投入電容器，在負(fù)荷低谷期，適當(dāng)退出電容器，使各所l0kV母線電壓維持在較高的合格水平。
(4)在年負(fù)荷高峰期，應(yīng)要求各供電公司(所)及時(shí)調(diào)整配網(wǎng)變壓器臺(tái)檔位，適當(dāng)提高l0kV變壓器低壓側(cè)380V配電網(wǎng)的運(yùn)行電壓。
(5)地調(diào)應(yīng)要求各統(tǒng)調(diào)發(fā)電廠以功率因數(shù)0．8為標(biāo)準(zhǔn)發(fā)電，盡量多發(fā)無(wú)功功率，以提高1l0kV電網(wǎng)電壓水平。
2 加強(qiáng)無(wú)功運(yùn)行管理，提高電網(wǎng)功率因數(shù)
對(duì)于運(yùn)行中的電網(wǎng)，無(wú)功功率在電網(wǎng)中傳輸，增加了導(dǎo)線的有功功率損耗，而實(shí)現(xiàn)無(wú)功功率的分層分區(qū)就地平衡，不僅可改善電壓質(zhì)量，對(duì)提高電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性也有重大作用。 線路功率損耗與電網(wǎng)功率因數(shù)的平方成反比，功率因數(shù)提高時(shí)，電網(wǎng)能量損耗下降。為此應(yīng)采取以下措施，加強(qiáng)無(wú)功管理，提高電網(wǎng)功率因數(shù)：
(1)在安排系統(tǒng)運(yùn)行方式上，應(yīng)及時(shí)調(diào)整變電所電容器的補(bǔ)償容量。
(2)應(yīng)及時(shí)投退各變電所電容器組，并靈活掌握，有條件的可以采用VQC(無(wú)功自投裝置)，適時(shí)調(diào)整系統(tǒng)電壓。
(3)及時(shí)對(duì)系統(tǒng)無(wú)功補(bǔ)償容量進(jìn)行計(jì)算分析，對(duì)補(bǔ)償容量不足的變電所，應(yīng)通過(guò)改造加裝電容器組。
(4)各供電公司(所)應(yīng)在負(fù)荷較重的10kV線路加裝無(wú)功補(bǔ)償裝置，并加強(qiáng)管理。
(5)嚴(yán)格考核大工業(yè)用戶功率因數(shù)，要求裝設(shè)電容器組，并加裝無(wú)功電能表，采取獎(jiǎng)罰制度。
(6)鼓勵(lì)大工業(yè)企業(yè)裝設(shè)的同步電動(dòng)機(jī)，在負(fù)荷高峰期過(guò)勵(lì)磁運(yùn)行。
3 組織變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行
對(duì)于35kV及以上輸變電網(wǎng)，在一個(gè)變電所內(nèi)裝設(shè)有n（n≥2）臺(tái)容量及型號(hào)相同的`變壓器，總負(fù)荷功率為S，且n臺(tái)主變并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，則n臺(tái)主變的總損耗為：∑△PT（N）=n△P0+n△Ps(S/nSN)2
式中△P0-主變空載損耗，kW
△Ps一主變短路損耗，kW
SN一主變額定容量，kVA
由上式可見(jiàn)，變電所主變的鐵損與主變臺(tái)數(shù)成正比，銅損與主變臺(tái)數(shù)成反比。當(dāng)變壓器輕載運(yùn)行，鐵損占的比例大于50％時(shí)，應(yīng)減少變壓器臺(tái)數(shù)，才能降低變電所內(nèi)變壓器總損耗，當(dāng)n臺(tái)并聯(lián)運(yùn)行的變壓器的總損耗與n-1臺(tái)并聯(lián)運(yùn)行的變壓器的總損耗相等時(shí)，則變電所的總負(fù)荷功率為臨界功率，臨界功率可由下式算出：Scr=SN[n(n-1) △P0/△Ps]1/2當(dāng)負(fù)荷小于臨界功率時(shí)，在供電可靠性允許的情況下，可考慮一臺(tái)主變退出運(yùn)行，轉(zhuǎn)為熱備用，以減少變壓器損耗。因此，可采取以下技術(shù)措施，組織變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行：
(1)對(duì)于長(zhǎng)期低負(fù)荷運(yùn)行的10kV配網(wǎng)，變壓器臺(tái)可停用，負(fù)荷由其他就近變壓器臺(tái)轉(zhuǎn)供電。
(2)有多臺(tái)變壓器同時(shí)并聯(lián)供電的區(qū)域，在負(fù)荷低谷期且供電可靠性允許情況下，可減少一臺(tái)或多臺(tái)變壓器運(yùn)行。
(3)對(duì)于大型工業(yè)企業(yè)，可采用兩臺(tái)容量不同的變壓器，將動(dòng)力及照明電源分開(kāi)。
(4)根據(jù)實(shí)際計(jì)算分析，在負(fù)荷較低、供電可靠性允許的情況下，對(duì)多臺(tái)變壓器并列運(yùn)行的變電所，可將一臺(tái)或多臺(tái)主變退出運(yùn)行轉(zhuǎn)為熱備用。
4 合理安排運(yùn)行設(shè)備檢修
加強(qiáng)運(yùn)行設(shè)備檢修的計(jì)劃性，把110kV線路，以及主變檢修與10kV線路及大工業(yè)用戶設(shè)備檢修相配合，或多安排在節(jié)假日低負(fù)荷時(shí)期檢修，盡量縮短檢修時(shí)間，以及帶電檢修等，都可以降低電網(wǎng)檢修運(yùn)行方式時(shí)的線損。有計(jì)劃地綜合檢修供電線路和設(shè)備，不但可以降低電網(wǎng)損耗，而且能夠減少停電次數(shù)，有利于提高供電企業(yè)的社會(huì)聲譽(yù)和經(jīng)濟(jì)效益。
結(jié)束語(yǔ)：
電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行就是一項(xiàng)實(shí)用性很強(qiáng)的節(jié)能技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)是在保證技術(shù)安全、經(jīng)濟(jì)合理的條件下，充分利用現(xiàn)有的設(shè)備、元件，不投資或有較少的投資，通過(guò)相關(guān)技術(shù)論證，選取最佳運(yùn)行方式、調(diào)整負(fù)荷、提高功率因數(shù)、調(diào)整或更換變壓器、電網(wǎng)改造等，在傳輸相同電量的基礎(chǔ)上，以達(dá)到減少系統(tǒng)損耗，從而達(dá)到提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。
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