隨著農(nóng)村電力事業(yè)的發(fā)展,農(nóng)網(wǎng)整改后新的電網(wǎng)構(gòu)架已初俱規(guī)模,縣級(jí)供用電管理層面的中心工作的重點(diǎn)都向著多供少損,降損節(jié)能方面轉(zhuǎn)變,抓線損、促效益已成為縣級(jí)供電企業(yè)的重要工作,加強(qiáng)無(wú)功管理提高線路和配電臺(tái)區(qū)的功率因數(shù)是實(shí)現(xiàn)降損節(jié)能工作的重要舉措。
根據(jù)國(guó)家電網(wǎng)公司《關(guān)于下發(fā)國(guó)家電網(wǎng)公司農(nóng)村電網(wǎng)電壓質(zhì)量和無(wú)功功率管理辦法》的精神,我縣采取堅(jiān)持全面規(guī)劃、合理布局,集中補(bǔ)償與分散補(bǔ)償相結(jié)合,以分散補(bǔ)償為主;高壓補(bǔ)償與低壓補(bǔ)償相結(jié)合,以低壓為主;調(diào)壓與降損相結(jié)合,以降損為主。我們縣局主要采用四級(jí)無(wú)功補(bǔ)償方案:一級(jí)是變電站采用高壓集中補(bǔ)償方式,cosφ控制在0.95以上;二級(jí)是10kV線路采用兩個(gè)2/3法的高壓補(bǔ)償方式,cosφ控制在0.95以上;三級(jí)是臺(tái)區(qū)低壓分組補(bǔ)償方式,cosφ控制在0.9以上;四級(jí)是低壓隨機(jī)補(bǔ)償方式, cosφ控制在0.85以上。做到分級(jí)補(bǔ)償、就地平衡。進(jìn)一步減少電網(wǎng)送、售兩端的電壓降,從而改善電能質(zhì)量降低了損耗,實(shí)現(xiàn)了最科學(xué)、最合理、最經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行方案。
一、變電站高壓集中補(bǔ)償方式
我縣的變電站高壓集中補(bǔ)償?shù)碾娙萜髦饕b于10個(gè)35kV變電站,和兩個(gè)110kV變電站,采用的是密集型電容器配合10kV高壓開(kāi)關(guān)柜進(jìn)行電容補(bǔ)償投切。主要依據(jù)10kV母線的電壓高低和功率因數(shù)的高低來(lái)確定投切時(shí)間。電壓取樣以10kV電壓互感器為準(zhǔn),整定值為11.5kV切除補(bǔ)償,電壓在9.8kV時(shí)投入補(bǔ)償,投入、切除時(shí)預(yù)告信號(hào)在中央信號(hào)屏上顯示。為了防止送電時(shí)電壓超過(guò)10%,產(chǎn)生斷路器動(dòng)作,在電容柜保護(hù)上加裝延時(shí)繼電器,整定值為1s。電容柜主要保護(hù)有過(guò)壓、過(guò)流、功率因數(shù)、諧振,作用于速斷、過(guò)流、過(guò)壓、諧振繼電器。
我縣10個(gè)35kV變電站的電容器室均裝有放電電壓互感器 3只,型號(hào)為JDJ—10型,接成三相四線,每只單相開(kāi)口三角出線端子上并聯(lián)一只100W放電燈泡,來(lái)增加阻抗,改變阻抗分配,破壞共振條件來(lái)消除鐵磁諧振。
二、10kV線路高壓補(bǔ)償方式
由于我縣屬于農(nóng)業(yè)大縣,縣、鄉(xiāng)用電工業(yè)比重較小,生產(chǎn)的連續(xù)性較差,負(fù)荷的季節(jié)性特點(diǎn)比較鮮明,日平均負(fù)荷和年四季負(fù)荷曲線起伏大,燈峰和低谷的用電負(fù)荷嚴(yán)重不平,會(huì)出現(xiàn)高峰時(shí)段部分線路超負(fù)荷,低谷時(shí)段沒(méi)人用電現(xiàn)象,致使功率因數(shù)高低不穩(wěn)。
我縣電網(wǎng)第二個(gè)特點(diǎn)是:一是線路長(zhǎng)、分支多。二是負(fù)荷分散。據(jù)我縣84條10kV線路的實(shí)際測(cè)算,線路的無(wú)功消耗約占總無(wú)功負(fù)荷10%~15%。因此對(duì)84條10kV線路我們主要采用分段和分散補(bǔ)償及集中補(bǔ)償方式。有的線路供電半徑較長(zhǎng)、由于末端用電設(shè)備的急劇增加,會(huì)使末端無(wú)功負(fù)荷逐漸增多,無(wú)功負(fù)荷向后移動(dòng),這樣補(bǔ)償?shù)闹攸c(diǎn)也必須向末端移動(dòng)。我們就采用兩個(gè)三分之二法進(jìn)行線路無(wú)功補(bǔ)償。即:在線路長(zhǎng)度的2/3處加大補(bǔ)償電容;選用線路最佳電容量為全線路無(wú)功負(fù)荷的2/3。
為了避免線路輕載時(shí)出現(xiàn)過(guò)補(bǔ)現(xiàn)象,無(wú)論是分散補(bǔ)償或固定補(bǔ)償,一般都控制在總無(wú)功負(fù)荷12%,安裝方式采用露天式桿上安裝。
三、低壓分組補(bǔ)償方式
變電站高壓集中補(bǔ)償可以減少變電站以上輸電線路傳輸?shù)臒o(wú)功電能,降低出線網(wǎng)絡(luò)的無(wú)功損耗,但它不能降低低壓配電網(wǎng)絡(luò)的無(wú)功損耗,解決不了配電網(wǎng)絡(luò)的降損問(wèn)題。高壓線路補(bǔ)償也僅能補(bǔ)償補(bǔ)償點(diǎn)以前的無(wú)功功率,對(duì)補(bǔ)償點(diǎn)以后的線路和負(fù)荷的無(wú)功起不到補(bǔ)償作用,所以低壓分組補(bǔ)償可直接補(bǔ)償?shù)脚潆娋€路和負(fù)載的無(wú)功功率,且補(bǔ)償?shù)男Ч鼮槔硐搿? (一)配變分相式補(bǔ)償方式
配變分相式補(bǔ)償主要是在臺(tái)區(qū)低壓配電屏上加裝400V并聯(lián)補(bǔ)償電容器。由于農(nóng)村用電季節(jié)性強(qiáng),燈峰和后夜負(fù)荷變化大,而且在三夏、秋收、抗旱等農(nóng)忙季節(jié)用電負(fù)荷較高,平時(shí)負(fù)荷低。我縣除環(huán)城、二郎、宋集三個(gè)鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)的村委鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)用電比較集中外,其余大部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)均系農(nóng)民生活用電。如果供電正常一般配變白天供農(nóng)副加工,除燈峰有照明外到后夜配變幾乎處于空載狀態(tài)。另外、農(nóng)副業(yè)加工用電設(shè)備如榨油、面粉加工、飼料粉碎,大都是采用小容量感應(yīng)異步電動(dòng)機(jī),這些用電設(shè)備為了建立旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),都要消耗大量的無(wú)功功率。從整體上來(lái)看、配網(wǎng)60%的無(wú)功功率均被臺(tái)區(qū)配變這些用電設(shè)施消耗,所以進(jìn)行低壓臺(tái)區(qū)分相補(bǔ)償有著重要的意義。
我們的設(shè)計(jì)方法是:
變壓器無(wú)功補(bǔ)償功率的計(jì)算QC=IO%Sn×10-2
QC——變壓器空載無(wú)功功率。
IO%——變壓器空載電流百分?jǐn)?shù)。
Sn——變壓器的額定容量。
一般補(bǔ)償電容量取變壓器額定容量0.2~0.3,對(duì)負(fù)荷分散的一般取0.5~0.6。
接線方式要根據(jù)電容器的標(biāo)定電壓分為星形和三角形接線兩種。
由于目前沒(méi)有嚴(yán)格的無(wú)功獎(jiǎng)罰制度,以及用戶(hù)對(duì)無(wú)功功率的認(rèn)識(shí)不足,對(duì)提高功率因數(shù)自覺(jué)性不高,不愿意投資加裝無(wú)功補(bǔ)償裝置,再加上供電單位“重安裝、輕管理”,忽視了對(duì)城市公用變和農(nóng)村公用變臺(tái)區(qū)的無(wú)功運(yùn)行管理工作,臺(tái)區(qū)無(wú)功設(shè)備長(zhǎng)期未能正常運(yùn)行,沒(méi)有充分起到無(wú)功補(bǔ)償作用,造成電力系統(tǒng)“電能利用效率低”,和線損增加的現(xiàn)象。要想提高“電能利用率、就必需提高電網(wǎng)功率因數(shù);要想提高功率因數(shù)就必需加裝各級(jí)無(wú)功補(bǔ)償裝置。必需解決原來(lái)“重安裝、輕管理”和100kV·A及以上的公用變、專(zhuān)用變只裝無(wú)功表不安裝無(wú)功補(bǔ)償裝置的漠糊認(rèn)識(shí)。針對(duì)上述問(wèn)題我局組織工程技術(shù)人員對(duì)城區(qū)77個(gè)臺(tái)區(qū)補(bǔ)裝了無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備、農(nóng)村公用變所有的無(wú)功設(shè)備進(jìn)行了檢查,改進(jìn)了電容自動(dòng)投切裝置,實(shí)行三相分相補(bǔ)償,重新設(shè)計(jì)了各項(xiàng)主要參數(shù)和控制范圍,采用了高工作性能的晶閘管,根據(jù)晶閘管過(guò)零觸發(fā)電容投切,實(shí)現(xiàn)無(wú)功補(bǔ)償自動(dòng)跟蹤和自動(dòng)投切,由靜止型動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)代替原來(lái)的固態(tài)繼電器或電容交流接觸器,使安全可靠性顯著提高。并對(duì)每塊電容器的電容量進(jìn)計(jì)了測(cè)量,功率因數(shù)也根據(jù)負(fù)荷季節(jié)變化特點(diǎn),重新設(shè)置了力率,進(jìn)行了優(yōu)化調(diào)整,使其發(fā)揮應(yīng)有的降損作用。
10kV的I 李環(huán)線路功率因數(shù)一直為75.51%,功率因數(shù)低,我局對(duì)該條線路的專(zhuān)用變、公用變無(wú)功補(bǔ)償電容進(jìn)行調(diào)整維護(hù):對(duì)陳華生冷凍廠電容盤(pán)未運(yùn)行、無(wú)功表?yè)p壞進(jìn)行處理;西洪粉廠因沒(méi)加裝取樣電流互感器使功率因數(shù)常期低于0.85,且無(wú)功電能表不走;公用變臺(tái)區(qū)西譚小店、西譚東、西譚西、湯買(mǎi)趙1號(hào)臺(tái)區(qū)低壓無(wú)功補(bǔ)償不運(yùn)行等。我部組織人員,對(duì)以上問(wèn)題進(jìn)行處理后,該條線路線損有明顯下降,產(chǎn)生良好經(jīng)濟(jì)效益,功率因數(shù)上升為92.98%。
(二)對(duì)大中用戶(hù)無(wú)功補(bǔ)償
為了加強(qiáng)無(wú)功管理工作,使電容器的安裝率達(dá)到100%、可投率達(dá)到100%,我們還對(duì)部分工廠、企業(yè)的電容器安裝和運(yùn)行按照“分級(jí)補(bǔ)償,就地平衡”的原則,采用集中補(bǔ)償、分散補(bǔ)償和就地補(bǔ)償?shù)仁侄危Y(jié)合春季預(yù)防性試驗(yàn)工作,定期對(duì)電容器性能指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試,使電容器的安裝率達(dá)到95%,可投率達(dá)到98%以上;無(wú)功補(bǔ)償裝置提倡以自動(dòng)投切為主。為減少投資,對(duì)50kV·A及以下固定負(fù)荷用戶(hù),采取固定補(bǔ)償加一級(jí)自動(dòng)補(bǔ)償。對(duì)新增100kV·A變壓器按其動(dòng)力負(fù)荷大小配備無(wú)功計(jì)量,還要安裝足量的電容器和分相自動(dòng)補(bǔ)償裝置,并嚴(yán)格從源頭把好驗(yàn)收關(guān),保證用戶(hù)的無(wú)功實(shí)現(xiàn)就地平衡。
我局在加強(qiáng)無(wú)功表計(jì)的安裝管理的同時(shí),嚴(yán)格執(zhí)行功率因數(shù)調(diào)整電費(fèi),實(shí)行兩部制電價(jià)。對(duì)未加裝無(wú)功表的老用戶(hù)要促進(jìn)加裝速度,鼓勵(lì)和推動(dòng)新用戶(hù)盡快投資,以利于提高電網(wǎng)功率因數(shù)。保證無(wú)功設(shè)備的投運(yùn)率。另外,還加大了宣傳力度,提高管理人員和用戶(hù)對(duì)無(wú)功的重視程度解決認(rèn)識(shí)不到位和自覺(jué)性不高的毛病。使無(wú)功管理工作逐步走向更具有科學(xué)性、先進(jìn)性、實(shí)用性的正確軌道。
在抓好臺(tái)區(qū)無(wú)功管理的同時(shí)我們也重點(diǎn)規(guī)范中小企和農(nóng)副業(yè)加工無(wú)功管理工作:
由于原來(lái)中小用戶(hù)大部分沒(méi)裝無(wú)功功率表,無(wú)法進(jìn)行無(wú)功電容量的補(bǔ)償計(jì)算。必需對(duì)各用戶(hù)所需的功率因數(shù)、無(wú)功功率、電容量進(jìn)行計(jì)算。
如我縣城一工廠,月最大平均有功功率為300kW,每月抄見(jiàn)有功電量90000kW·h,無(wú)功電量86400kV·Ar·h,則該廠的功率因數(shù)為:
cosφ=■=0.72
如果使該廠的功率因數(shù)由0.7提高到0.9,需安裝的電容器的容量為:
QC=P■-1-■-1=300■-1-■-1=
300×(1.04-0.48)=168kvar
如果使該廠由cosφ0.7提高到cosφ0.9,計(jì)算每月少損電量多少?
根據(jù)降低線損率公式:
1-■2=1-■2=1-0.59=0.41
計(jì)算出每月少損電量9000×5%×0.41=1845kW·h。
四、低壓隨機(jī)補(bǔ)償方式
農(nóng)網(wǎng)整改結(jié)束后,配變?nèi)萘吭龃螅妷嘿|(zhì)量升高,促進(jìn)了農(nóng)村“五小”手工業(yè)的迅速發(fā)展。家用電器也普遍得到應(yīng)用,由于家用電器功率因數(shù)很低,非線性負(fù)荷用戶(hù)迅速增長(zhǎng),對(duì)本來(lái)無(wú)功配置不足的配電電網(wǎng)又加重了負(fù)擔(dān),使得電網(wǎng)用戶(hù)側(cè)的無(wú)功需求非常大,且不能就地平衡,致使電網(wǎng)電壓明顯下降,有時(shí)會(huì)威脅著電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。必需對(duì)農(nóng)副加工的帶鋸、飼料粉碎、等小用電戶(hù)也加裝隨機(jī)補(bǔ)償電容。
根據(jù)《電力系統(tǒng)電壓和無(wú)功管理?xiàng)l例》和《電力系統(tǒng)電壓和無(wú)功技術(shù)導(dǎo)則》中的要求:5.5kW以上的電機(jī)加裝隨機(jī)補(bǔ)償電容是行之有效的節(jié)能措施。我們的加裝方法是:將電容器組經(jīng)刀開(kāi)關(guān)后直接裝在用電設(shè)備旁邊,與用電設(shè)備的供電回路并聯(lián),來(lái)改善電壓質(zhì)量,提高功率因數(shù),使電機(jī)啟動(dòng)快,運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)同時(shí)也提高了電機(jī)的可靠性和使用壽命。
為了加裝隨機(jī)補(bǔ)償電容,我們加大了宣傳力度,講明改善電壓質(zhì)量,減少線損提高電機(jī)的可靠性和利用率的好處,以點(diǎn)帶面先搞試點(diǎn),使部分用戶(hù)見(jiàn)到效益,提高電機(jī)有功功率,減少了電費(fèi),得到了實(shí)惠,激發(fā)了農(nóng)村“五小”用戶(hù)對(duì)無(wú)功補(bǔ)償投資的積極性。
對(duì)單臺(tái)電機(jī)進(jìn)行了動(dòng)態(tài)隨機(jī)補(bǔ)償。計(jì)算方法如下:
電機(jī)的空載補(bǔ)償:QC=■UNIo
QC——需補(bǔ)償?shù)娜萘縦V·Ar
UN——電機(jī)的額定電壓
Io——電機(jī)的空載電流
電容的容量(單位kvar)與電容量(單位μF)換算如下:
電容量=QC/0.314CU2
為了工作方便,根據(jù)電機(jī)的容量我們編寫(xiě)出了電容量配置表以備隨時(shí)查閱。
隨機(jī)補(bǔ)償?shù)奶攸c(diǎn)是:無(wú)功電流僅僅與附近的用電設(shè)備相互交換,不流向網(wǎng)絡(luò)其他點(diǎn),在網(wǎng)絡(luò)中無(wú)功電流的無(wú)功損耗和電壓損耗小,既對(duì)系統(tǒng)補(bǔ)償,也對(duì)用戶(hù)內(nèi)部無(wú)功損耗補(bǔ)償,大大減少了電能損失。我們對(duì)轄區(qū)所有電機(jī)的用戶(hù)大部分都裝有隨機(jī)補(bǔ)償電容。實(shí)現(xiàn)了分級(jí)補(bǔ)償、就地平衡,提高了電網(wǎng)電能的利用率,cosφ得到普遍的提高,供方與用方共同受益,實(shí)現(xiàn)了雙嬴。
五、效果檢查
我們縣局在無(wú)功管理上做了大量的工作,經(jīng)過(guò)以上四種方式對(duì)高低壓進(jìn)行補(bǔ)償后取得以下經(jīng)濟(jì)效益。
1、完成供電量2246.87萬(wàn)kW·h。
2、使我局的綜合線損率由原來(lái)的8.1%降到6.2%以下。
3、10kV線損由原來(lái)2.0%降到1.0%以下。
4、400V線損率由原來(lái)的12%,柏城所供電所降到9%以下,低壓班降到7.6%以下。如果線損按下降4個(gè)百分點(diǎn)計(jì)算比原來(lái)節(jié)約電量2246.87萬(wàn)kW·h×(13%-9%)=898748kW·h。
5、電壓合格率由原來(lái)的85%提高到98%以上。
6、功率因數(shù)由原來(lái)的0.76提高到0.9以上。全年少損電量為2246.87萬(wàn)kW·h×5%×0.31=38264kW·h。
7、計(jì)算少損電量898748+38246=936994kW·h。
8、電費(fèi)回收率100%,電價(jià)執(zhí)行合格率100%。
實(shí)踐證明只要我們實(shí)行分級(jí)、分壓、分線、分臺(tái)區(qū)對(duì)無(wú)功層層分解,由粗放型管理向精細(xì)化轉(zhuǎn)變,多供少損的目標(biāo)一定會(huì)實(shí)現(xiàn),我們的線損管理的會(huì)更好!