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電力網(wǎng)節(jié)能運(yùn)營途徑的論文

時間:2023-04-30 02:21:29 論文范文 我要投稿
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電力網(wǎng)節(jié)能運(yùn)營途徑的論文

  [論文摘要]首先討論了電網(wǎng)的主要損耗,接著分析了采用高壓深入負(fù)荷中心的供電方式、合理調(diào)整電網(wǎng)運(yùn)行電壓、改善供電電壓水平,最后研究了提高功率因數(shù)和調(diào)整負(fù)荷、削峰填谷。

電力網(wǎng)節(jié)能運(yùn)營途徑的論文

  [論文關(guān)鍵詞]電網(wǎng)節(jié)能運(yùn)營節(jié)能電力網(wǎng)

  一、引言

  電力是一種使用方便的優(yōu)質(zhì)二次能源,廣泛應(yīng)用于國計民生各個領(lǐng)域,當(dāng)今世界能源的發(fā)展以電力為中心。根據(jù)有關(guān)資料的估算:從發(fā)電到供電,一直到用電的過程廣義電力系統(tǒng)中的各種電氣設(shè)備(包括發(fā)電機(jī)、變壓器、電力線路、電動機(jī)等)全部的電能消耗約占發(fā)電量的28%-33%。以2002年我國發(fā)電量計算,對于全國來說一年就有4632億kW·h-5458億kW·h的電能損耗在運(yùn)行的電氣設(shè)備中,相當(dāng)于10個中等用電省的用電量之和。這說明節(jié)電潛力非常之大。為保證國民經(jīng)濟(jì)高速穩(wěn)定地發(fā)展,尋求一條不用物資投資,依靠高新技術(shù)就能節(jié)電的途徑具有重大意義。電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行就是不用物資投資取得明顯節(jié)電效果的一項(xiàng)內(nèi)涵節(jié)電技術(shù)。

  二、電網(wǎng)的主要損耗

  電網(wǎng)的主要損耗包括變壓器損耗和輸電線路導(dǎo)線損耗。

 。ㄒ唬┳儔浩鲹p耗

  一般來說,從發(fā)電、供電到用電,需要經(jīng)過3~5次的變壓過程,其自身會產(chǎn)生較大的有功功率損失和無功功率消耗。變壓器損耗主要由鐵損和銅損組成,變壓器鐵損與電網(wǎng)運(yùn)行電壓的平方成正比,由于系統(tǒng)運(yùn)行電壓基本保持穩(wěn)定,因此鐵損的變化很小,稱為不變損耗,用△P0表示;變壓器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。

 。ǘ┹旊娋路導(dǎo)線損耗

  由于輸電線路導(dǎo)線電阻的存在,電力傳輸時會造成大量的電能損耗,遠(yuǎn)距離高壓電力傳輸線路造成的電能損耗大約占所輸送電能的5%~7%。輸電線路導(dǎo)線的損耗和導(dǎo)線電流的平方成正比,與電網(wǎng)運(yùn)行電壓的平方成反比,因此輸電線路導(dǎo)線的損耗也是可變損耗,用△PL表示。

 。ㄈ╇娋W(wǎng)總損耗

  電網(wǎng)的總損耗△P由變壓器損耗與輸電線路損耗所組成,即電網(wǎng)的總損耗為:

  P-(△P0+△PK)+△PL(1)

  因此,電網(wǎng)的節(jié)能降損工作應(yīng)該從變壓器及輸電線路的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行兩方面去考慮。

  三、采用高壓深入負(fù)荷中心的供電方式

  對于地方電力網(wǎng),就是要把35千伏或110Kv的高壓線路的終端深入到企業(yè)及城市負(fù)荷中心,以大量縮短10千伏配電線路的長度和減少線路損失。對于中等城市供電,由于生產(chǎn)的發(fā)展,人民生活水平的提高,原有的供電線路負(fù)荷增長很快,這就應(yīng)該采用高壓深入負(fù)荷中心供電,以降低能耗。如果城市缺少高壓線路的空中走廊,則可考慮采用高壓電纜,敷設(shè)于地下供電。對于車間變電所也同樣應(yīng)放在負(fù)荷集中的地方或者盡可能靠近用電負(fù)荷群的地方。如果一個企業(yè)有幾個大的負(fù)荷集中點(diǎn),就相應(yīng)設(shè)幾個總變電所;同樣一個大的車間有幾個負(fù)荷集中的地方,也相應(yīng)設(shè)幾個車間變電所。這種將l0千伏電壓深入低壓負(fù)荷中心,對于減少低壓線路的電能損失和節(jié)約有色金屬消耗量,更有不可忽視的重要意義。

  對于企業(yè)用電量不大,或者負(fù)荷分散,相距較遠(yuǎn),且無高壓用電設(shè)備的工程。電源條件允許時,宜采用35/0.4千伏的直降系統(tǒng)深入負(fù)荷中心,經(jīng)變電所直降為低壓用電設(shè)備電壓。這種高壓深入負(fù)荷中心的直配方式,可以省掉一級中間變壓,從而簡化供配電系統(tǒng),降低工程造價,并降低電能損耗,提高供電質(zhì)量。有著顯著的現(xiàn)實(shí)意義。

  四、合理調(diào)整電網(wǎng)運(yùn)行電壓

  電力系統(tǒng)主要損耗由變壓器損耗和輸電線路導(dǎo)線損耗組成。由于變壓器鐵損△P0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與電網(wǎng)運(yùn)行電壓的平方成反比,因?yàn)檫@部分損耗在總網(wǎng)損中所占比重較大,所以當(dāng)電壓提高時,總的網(wǎng)損略有下降。當(dāng)(可變損耗△PK+△PL占電網(wǎng)總損耗△P的比例大于50%時,適當(dāng)提高電網(wǎng)運(yùn)行電壓可明顯降低電網(wǎng)損耗。在實(shí)際電網(wǎng)運(yùn)行中,由于變壓器供電負(fù)荷較大,電網(wǎng)可變損耗所占比例一般大于50%,因此地調(diào)可以采用適當(dāng)提高電網(wǎng)運(yùn)行電壓的方法來降低電網(wǎng)的電能損耗。

  五、改善供電電壓水平

  提高電網(wǎng)運(yùn)行的電壓水平,是降低電力網(wǎng)電能損耗的措施之一。根據(jù)計算,若線路運(yùn)行電壓值提高5%,電能損耗可以降低9%,效果是顯著的。所以在城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造中可實(shí)行電網(wǎng)升壓改造,即利用原有線路的設(shè)備(條件允許時)將原有線路電壓升高1~2級運(yùn)行(如把3kV升到6kV或10kV),這樣不僅可以避免拆除舊線路,節(jié)省大量資金,減少施工和停電時間,而且電網(wǎng)升壓后,降損效果明顯。如把6kV線路升到l0V運(yùn)行,可降低功率損耗64%左右,同時線路輸送參量大大增加。此外,實(shí)行電壓改造還可以簡化變壓級數(shù),使電網(wǎng)布局更加合理,從而使電網(wǎng)的損耗降到最低(根據(jù)統(tǒng)計,每經(jīng)一次變壓要消耗1~2%的無功,變壓線數(shù)越多,損耗越大)。

  在電網(wǎng)運(yùn)行時,線路和變壓器等電氣設(shè)備的絕緣所允許的最高工作電壓一般不可超過額定電壓的10%。因此,電網(wǎng)運(yùn)行時,在不超過上述規(guī)定的條件下,應(yīng)盡量提高電壓運(yùn)行水平,以降低電能損耗。例如10kV電壓的線路,可以在11kV電壓下運(yùn)行。5kV電壓的線路可以在38.kV下運(yùn)行等等,F(xiàn)這一目的,可以采用無功補(bǔ)償或在變電站調(diào)節(jié)變壓器分接頭等手段。

  六、提高功率因數(shù)

  從前面的公式可知,線損與電力用戶的功率因數(shù)的平方成反比,故提高功率因數(shù)也是降損的有效措施。這可從兩方面著手:第一,合理選用用電設(shè)備的容量,減少用戶的無功功率損耗。正確選用異步電動機(jī)和變壓器的容量,提高它們的受載系數(shù),避免“大馬拉小車”現(xiàn)象;限制變壓器和電動機(jī)的空載和輕載運(yùn)行時間,當(dāng)它們不用時應(yīng)拉閘利用同步電動機(jī)代替異步電動機(jī)運(yùn)行,減少系統(tǒng)無功損耗。第二,裝設(shè)并聯(lián)補(bǔ)償電容器,減少電網(wǎng)無功輸送量。在用戶或靠近用戶的變電所裝設(shè)并聯(lián)電容器,就地平衡無功功率,限制無功功率往電網(wǎng)中傳送,這樣可減少電網(wǎng)的無功損耗,同時還可提高有功功率的輸送量。

  七、調(diào)整負(fù)荷,削峰填谷

  在了解供電系統(tǒng)的電能供應(yīng)情況和各種電能用戶不同的用電規(guī)律的基礎(chǔ)上,有計劃地、合理地安排和組織各類用戶的用電時間。如將大容量的用電設(shè)備改在低谷時間用電,以躲過用電的負(fù)荷高峰期,或合理安排企業(yè)的上下班時聞,使各用電單位的負(fù)荷高峰分散。通過這種方法來降低負(fù)荷高峰,填補(bǔ)負(fù)荷低谷,使負(fù)荷曲線平直,進(jìn)而達(dá)到降低電能損耗的目的。

  參考文獻(xiàn)

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