电力节能措施范文
时间:2023-12-05 17:56:13
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篇1
现今,伴随社会经济的飞速发展,各个领域、行业对电力的需求逐年增多,在国家电网日益扩大的背景下,电网的安全性、能源节约问题日益凸显[1]。在全世界范围内,我国的能源消耗量位居前列,对于电力系统而言,能源的消耗量也是十分巨大。因此在未来,电力系统急需优化产业结构,提高资源的利用效率,降低能源的消耗,进而实现经济效益、社会效益的双赢。
1 电力系统能源消耗的主要原因
1.1 用电企业节能机制不健全
现今多数的用电企业,都缺少完善的电能消耗监管制度,不能有效的监测电能的使用状况,致使节能机制的不健全。电能损耗问题不能及时、有效的处理,形成一种累积循环的模式,不利于电能的节约[2]。
1.2 电网结构布局不合理,线路维护不到位
电能在具体的传输过程中,常存在着重叠迂回供电的状况发生,电网结构布局不合理,输配电线路存在严重的交错情况,线路维护不到位,线路存在严重的破损的情况,常造成能源的大量损耗。
1.3 电力系统工作人员综合素质低,电力企业对于电能的损耗情况考核不严
电力系统中,多数的工作人员都存在着素质低、业务水平差的问题,电力设备的维修不及时,输配电线路的维护不到位的情况时有发生,常导致电能的损耗增加。在电力企业中,缺乏完善的考核管理制度,不能有效的进行电能损耗情况的检查工作,数据的真实性很难保证,电能损耗问题较为严重。
1.4 变压器空载的损耗程度高
在电力系统中,主变压器、配电变压器等,都具有较高的运行效率,但是自身又存在容量配置大、整体基数大的问题,因此在设备运行中,常发生空载的状况,导致损耗较高[3]。
2 电力降耗节能的主要技术措施
2.1 加强日常的电能监管
电力企业的管理,主要的目标就是降低成本,因此在管理上、技术上都应加强制度的管理。首先,应有效的杜绝日常管理中的纰漏情况发生。电力单位应加强管控工作,定期进行系统检查,及时更换系统中的破损的设备,避免电力流失情况的发生。其次,关注电网的运营状况。在具体的电网管理中,常存在电网规划的问题存在,诸如某一线路处于轻负荷状态运行,实际的线损数据就会明显增加,发生经济浪费[4]。
2.2 做好电网的系统规划工作
电力企业应注重电网的设计工作,做好电网系统的整体规划。在电网规划的过程中,经由建立合适的电力系统、网架结构,实现降低能源损耗的情况。具体的规划中,应将安全经济、节能降耗作为标准执行,同时尽量使用低能耗机组实施工作。电力企业应定期组织专人,检查电网系统、电力设备、电路线路的损害状况,做好更换与维护的工作,确保电力的节约供应。
2.3 优化电源结构,推行电力节能服务体系
电力企业中,发电中多数采用煤作为燃料。煤是不可再生能源,而且燃烧排放的气体危害较大,因此电力企业逐渐开发新能源与可再生能源。电力企业不断的优化电源的结构,逐渐的增加水电、核电等新能源的发电比例,逐渐的降低化石燃料的比重。现今电源的结构已有明显的改善,可再生能源比例增加,具体如表1所示[5]。在电力企业中,还应大力推行电力节能服务体系,有效的发挥节能服务的社会效益、经济效益。电力节能服务体系构成图,具体如图1所示[6]。
表1 2010-2020电源结构预测表
单位:万千瓦
2.4 降低综合线损的措施
电力企业中发电损耗的绝大部分,都是在输电线路上发生的损耗。因此部分电力企业,推行中压配电网的延伸策略,降低低压配电网的范围,减少供电线路的损耗。电力企业应采用新型的、非晶合金铁芯变压器,取代损耗较大的铁芯变压器,确保变压器运行的经济性。电力企业应加强科学管理,优选最佳的电气运行设备,降低变压器的无功功率的空载消耗,减少变压器的空载损失。可以经由在受电端安装无功补偿的装置,降低无功功率的损耗情况,进而提高电气设备的有功功率[7]。
3 结语
总而言之,伴随社会的进步发展,电力系统也需要进行不断的改革与更新,进而向节能、环保型发展。我们应增强电力系统的节能设计水平,不断的提升节能技术理念与措施,确保新型节能技术,可以在电网运行中获得有效的节能功效。
参考文献:
[1]徐家勇.浅谈电力自动化节能设计技术[J].山东工业技术,2015,2:201-202.
[2]陆岩玉.浅谈电力系统损耗及节能措施[J].技术与市场,2012,19(9):30-31.
[3]陈兆庆,王t晨.电力节能降耗技术措施分析[J].中国高新技术企业,2016,2:83-84.
[4]王平江.浅议电力系统的节能降耗技术[J].现代电力行业,2011,(3).
[5]万立勇,陈朝仁.供电企业节能降耗主要措施分析[J].中国电力教育,2011,(21).
篇2
【关键词】 电力网 线损 理论计算 降损措施
电力网电能损失率简称线损率,是电力企业的一项重要的综合性技术经济指标,它反映了一个电力网的规划设计、生产技术和运营管理水平。目前我国的线损率与世界上发达国家相比还比较高,节能降损的潜力比较大。随着电力企业经营转制,不断掌握现代化管理手段,摈弃粗放管理,更好地应用定量的、可操作的、可考核的科学管理办法,把不合理的电能损耗减少到最小,这是电力企业现代化管理的核心内容之一,也是电力企业生存和发展的必要条件。
1 线损电量的组成
当电流在电力网中流动时,从发电机出口到用户的各个输、变、配电环节中都发生电能的损耗。电力网电能损耗有在输、变、配电设备中消耗的,也有在电网运营管理中消耗的。了解线损电量的组成对降低电能损耗,提高企业经济效益有直接作用。
线损电量的组成主要有:
(1)35kV及以上输电线路中的损耗。
(2)10(6)kV配电线路中的损耗。
(3)低压线路中的损耗。
在线路上损耗的电能最多,约占总损耗电能的70%。
(4)降压变电所主变压器中的损耗。
(5)配电变压器中的损耗。
(6)无功补偿设备中的损耗。
以上各项损耗电量可以通过线损理论计算确定其值,其余损耗电量可通过下列各项统计确定。
(1)变电所的直流充电、控制及保护、信号、通风冷却等设备消耗的电量。
(2)电流、电压互感器及二次回路中的损耗。
(3)接户线及电能表中的损耗。
(4)其它损失主要有以下几个方面:①计量装置误差。表计接线差错、计量装置故障、二次回路电压降、熔断器熔断等都引起计量误差。②营业工作中漏抄、漏计、错算及倍率错误等。③用户违章用电。④窃电。
造成其他损失的原因是多方面的,而且情况比较复杂,所造成的差错电量既可正也可负,其值能在线损实际中明显地反映出来。
2 电力网电能损耗的计算方法
电力网电能损耗是指一定时段内网络各元件上的功率损耗对时间积分值的总和。从这个意义上讲,准确的线损计算比在电力系统确定的运行方式下稳态潮流计算还复杂,这是因为表征用户用电特性的负荷曲线具有很大的随机性,各元件上的损耗对时间的解析函数关系很难准确表达出来,因此只能用数理统计的方法解决。均方根电流法是线损理论计算的基本方法,并在此基础上根据计算条件和计算资料,衍生出平均电流法(形状系数法),最大电流法(损失因数法)、等值电阻法、电压损失法等方法。
在《电力系统分析》中我们得出以下计算公式:
线路功率损耗:
2.3 最大电流
最大电流法是利用均方根电流与最大电流的等效关系进行能耗计算的方法。令均方根电流的平方与最大电流的平方的比值为F,称为损失因数。F=Iar2K2/Imax2
3 电力网节能降损措施
3.1 线损的分类
线损按电量组成可分为两类,一个是技术线损,一个管理线损。技术线损就是在输送和分配电能过程中各元件必然产生的功率损耗和电能损耗,可以通过提高电压来减少损耗,但是是无法避免的,其损失值是由当时网络中的负荷情况和供电设备参数决定的,可以通过理论计算得出;另一部分损失是由管理因素和人为因素造成的,称为管理线损。实际线损与理论线损(即技术线损)两者之差就是管理线损。
3.2 对降低管理线损的几点建议
管理线损主要包括几个方面:220kV电能平衡对线损的影响、计量设备的误差对线损的影响、电费抄收对线损的影响、用电管理对线损的影响等。
(1)结合目前进行的城网、农网改造工程,加快对高损耗线路的改造。调整负荷,换粗导线,缩小供电半径,增强供电能力。解决卡脖子、迂回供电,高能耗问题。进一步完善和优化电网网架结构,积极推广新技术、新设备、新材料、新工艺,如单相节能变压器、低压无功补偿自动投切装置等;充分发挥“四新”降损作用。
(2)按无功就地补偿原则加强对低压电网的无功补偿。提高供电力率,同时,为提高系统电压质量,适度增加感性补偿容量。
(3)把住关口计量关,定期效验、轮换,确保计量的正确。
(4)加强职业道德教育,提高营业人员的思想水平,加强岗位培训,提高营业人员的技术业务水平,加强用电营业管理,开展营业普查,加强反窃电措施,堵住窃电和违章用电,减少电费电量差错,杜绝营业经济损失,以法管电,严肃处理窃电行为。
3.3 降低线损的技术措施
在搞好线损管理的基础上,采取行之有效的技术措施是降低电力网电能损耗的重要途径,各级电力企业都从实际情况出发,认真作好电网规划建设、调整网络布局、电网升压改造、简化电压等级、合理调整运行电压、缩短供电半径、减少迂回供电,换粗导线截面、更换高能耗变压器、增加无功补偿容量等。
当前我国的电力网损耗可分为三个等级:220kV及以上电压等级网损、110kV及35kV网损、10kV损耗,其中10kV配网的降损潜力最大。
10kV及以下配电网网损大的突出原因在于,配电网建设严重滞后,网架薄弱,设施老化,线路长、线径细。为此国家投入了大量的资金在农网、县城网改造中。
工程实践中、以下措施得到了重视:
(1)改造配电网网架结构,甚至提高电压等级和增加变电站,合理分配有功和无功。
(2)更换高能耗变压器。
(3)加大导线截面,缩短供电半径。
(4)无功功率补偿。
这4种措施相互关联,但并不冲突。
第一种措施是基于配电网长远发展考虑,合理地改造不尽完善的配电网,可以为配电网提供10年以上高效、稳定的运行环境。但是工程投资巨大,投资回收周期长。
第二、三种措施投资大为减少,在落实资金的基础上可以考虑。
第四种投资最少。通过无功补偿来降低网损和提高电压是投资少、回报高的方案。在配电低压侧的补偿不但可以降低线路损耗,还能够降低配变的损耗。据估算,网损在105%以上的10kV配电线路,大致可降损5%~10%,投资在1~2年内回收。而前几种措施要达到同样的降损效果,投资需在3~4倍以上。
4 结束语
由此可知,线损电量主要消耗在发、输、变、配电设施中。在电力企业中为达到节能降损的目的,在管理上加强线损电压的管理,把一些人为造成的电量损失减少到最低限额,并通过线损理论计算,在生产设施上提高技术含量,如设备更新改造、提高运行电压、增加无功补偿等使电网合理规划,采取节能型产品,把线损降到可接受的水平。
全球风力发电成本大幅下降
据报道:国土资源部4月16日对社会公开的《2007年中国国土资源公报》显示,2007年,全国地质勘探投入进一步加大,新探明冀东南堡等3个亿吨级大油田,吉林长岭等5处300亿立方米大气田,勘探工程取得重大进展。
公报显示,2007年全国投入地质勘探费620.09亿元,同比增长25.2%,其中财政拔款55.63亿元,增长47.2%。新发现大中型矿产地208处,77种矿产有新增查明资源储量。其中石油12.11亿吨,天然气6974亿立方米,原煤406.25亿吨。石油新探明冀东南堡、大庆古龙、长庆姬塬等3个亿吨级大油田;天然气新探明吉林长岭、长庆神木、四川广安、塔里木大北、北方淞南等5处300亿立方米大气田。
篇3
关键词:电力工程;供配电,设计;节能
当前,根据有关资料,全国电网的损耗约占总发电率的5.32% ,因此如何尽量降低供配电环节的电能损耗具有重要的意义。《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》在能效目标上明确提出:要确保到2010年,单位国内生产总值能源消耗降20%。节能应涵盖建筑、结构、设备和使用等方方面面。在此分析了供配电设计中的一些节能措施,仅供参考。
1、供配电系统总体规划方面的节能措施
供配电系统总体的规划设计,应充分考虑负荷容量、供电距离及分布、用电设备特点等因素,做到系统尽量简单可靠,操作方便。变配电所应尽量靠近负荷中心,以缩短配电半径,减少线路损耗。合理选择变压器的容量和台数,以适应由于季节性造成的负荷变化时能够灵活投切变压器,实现经济运行,减少由于轻载运行造成的不必要的电能损耗。
1.1供电电压等级与节能
根据负荷容量、供电距离及用电设备等因素,合理设计供配电系统和选择供电电压等级。供电电压越高则线路电流越小,线路上损耗的电能就越少。
变电所应尽量靠近负荷中心以缩短供电半径、减少线路损失,在供电电压的范围内提高供电电压的等级,可以达到节能的目的,但却要增加投资。对此,必须进行方案的经济比较。供电电压与负荷大小、输送距离有一定关系,可参见表1。
表1.线路电压、输送功率与输送距离关系
1.2线路设计的选择与节能
输电线路有架空线路与电缆线路两种,导线电缆的截面选择过大,虽然可以达到节能的目的,但却会增加投资;选择太小又会影响可靠运行,缩短使用寿命,带来安全隐患及经济损失。
设计时架空导线截面应按经济电流密度合理选择,较长距离的大电流回路或35kV以上的高压电缆,应选择经济截面。
线路设计时应遵循减少线路损耗的原则。配电线路有电阻,有电流通过时会产生功率损耗,其公式为:
P=3I2R・10-3
式中: P―――三相输电线路的功率损耗(kW);
I―――线电流(A);
R―――线路相电阻(Ω)。
其中,“R”线路电阻在通过电流不变时,线路长度越长则电阻值越大。如果一个工程线路上下纵横交错,对于一般工程线路总长不下万米,大工程更长,造成的电能损耗是相当可观的。所以,减少线路能耗必须引起设计人员的足够重视。在具体工程中,线路上电流一般是不变的,要减少线损,只能尽量减少线路电阻。线路的电阻R=ρL/S,即与导线电阻率ρ、导线长度成正比,与导线截面S成反比。因此,要减少电阻值应从以下几个方面考虑:
(1)尽量选用电阻率ρ较小的导线,如铜芯导线较佳,铝线次之;
(2)尽可能减少导线长度。在设计中线路应尽量走直线少走弯路,在低压配电中尽可能不走或少走回头路,变电所应尽可能靠近负荷中心;
(3)增大导线截面积。对于较长的线路,在满足载流量、热稳定、保护配合及电压降要求的前提下,在选定线截面时要加大一级线截面。这样虽增加了线路费用,却因节约能耗而减少了年运行费用,综合考虑节能经济时还是合算的。
2.变配电设计方面的节能措施
2.1合理选用变压器
变压器是电压变换设备, 广泛应用于电力系统,特别是10kV 和35kV 电压等级的变压器,在电力和配电系统中普遍使用,数量巨大。据估计,目前在电网上运行的10 kV 和35kV 级变压器约有10 亿kVA 以上。由于使用量大,运行时间长,变压器在选择和使用上存在着巨大的节能潜力, 特别是量大面广的10kV 和35kV 级变压器。选择高效节能产品,不但对节约能源具有重要意义,同时还可以大大降低变压器的运营成本,是企业改善经济效益的重要途径。因此,选择变压器时,应选用低损耗节能型变压器,如S系列或S10系列、S11系列,目前广东佛山最低配置用到S11的变压器。对于高层建筑、地下建筑、化工等单位及对消防要求较高场所,宜采用低损耗节能型干式电力变压器(SG10、SG11、SC6 等系列) 。对电网电压波动较大,为改善电能质量,可采用有载调压电力变压器。
2.2多采用变频设备
变频器节电可以从4个方面节电:第一,软启动,一般交流电动机的启动电流为电动机额定电流的6~7倍,变频调速启动电流不超过电动机的额定电流。第二,节省设计冗余,一般设计都按照使用时的极端条件,因而都留有设计冗余,有的余量很大,形成大马拉小车。变频调速可以把这部分冗余节省下来。即负载变化时,变频器进行调速,电动机输出的轴功率相应变化。第三,调速节电,电动机轴上的输出功率和转速及负载转矩之间的关系如下式:
P=TN/97.4
式中: P为电动机轴上的输出功率; T为负载转矩; N为电动机转速。转矩按平方降低特性的电动机如风机泵类, T∝N2,P∝N3,由此可知,转速下降,轴功率变小,这是变频调速的主要节电原理。以一台75kW的锅炉引风机为例,采用变频器后,节电相当可观。数据表明:应用变频调速装置其节电率可达到50%左右,并且风机所需风量越低,应用变频调速节电效果越好。第四,功率因数高,一般在0.95以上,节省无功,减轻了变压器的负担。
由于变频器的优异性能,许多以往采用电磁调速电机的设备都改为变频调速,在实际工作中改造采用变频器调速,既节省了电能,又优化了工艺。变频调速确实是节能降耗的好技术,已被许多企业认可并采用。
2.3提高供配电系统的功率因数
功率因数提高了, 可以减少线路无功功率的损耗,从而达到节能的目的。前面提到的输电线路损耗P 中包含了线路传输有功功率时引起的线损和线路传输无功功率时引起的线损。传输有功功率是为了满足设备功能所必须的,是不变的。而在供配电系统中的某些用电设备如电动机、变压器、灯具的镇流器等都具有电感性,会产生滞后的无功电流,它要从系统中经过高低压线路传输到用电设备末端,无形中又增加了线路的功率损耗。然而,这部分损耗是可以避免的, 可以通过以下两种方法来降低损耗:
(1) 减少用电设备无功损耗,提高用电设备的功率因数。在设计中, 应尽可能采用功率因数高的用电设备,如同步电动机等,电感性用电设备可选用有补偿电容器的用电设备(如配有电容补偿的荧光灯) 等。
(2) 用静电电容器进行无功补偿。电容器可产生超前无功电流以抵消用电设备的滞后无功电流,从而提高功率因数。同时减少整体无功电流在具体设计时可采用高压集中补偿、低压分散补偿和低压成组补偿等方式,可根据具体情况选择补偿方式。
3.照明设计方面的节能措施
照明节能设计应提倡绿色照明。绿色照明并不只是照明节能,而是在有益于提高人们生产、工作、学习效率和生活质量,保护身心健康的基础上达到节约能源、保护环境的目的。因此,照明节能设计就是在保证不降低作业面视觉要求、不降低照明质量的前提下,力求减少照明系统中光能的损失,从而最大限度的利用光能。通常照明的节能措施有以下几种:
(1) 充分利用自然光,这是照明节能的重要途径之一。在设计中,电气设计人员应多与建筑专业配合,做到充分合理地利用自然光,使之与室内人工照明有机地结合,从而大大节约人工照明电能。
(2)《照明设计规范》规定了各种场所的照度标准、视觉要求、照明功率密度等。照度标准是不可随意降低的,也不宜随便提高。要有效地控制单位面积灯具安装功率, 在满足照明质量的前提下一般房间(场所) 应优先采用高效发光的荧光灯(如T5、T8 管) 及紧凑型荧光灯;高大车间、厂房及室外照明等宜采用高压钠灯、金属卤化物灯等高效气体放电光源。
(3) 推广使用低能耗、性能优的光源用电附件,如电子镇流器、节能型电感镇流器、电子触发器以及电子变压器等,公共建筑场所内的荧光灯宜选用带有无功补偿的灯具,紧凑型荧光灯优先选用电子镇流器,气体放电灯宜采用电子触发器。
(4) 改进灯具控制方式, 采用各种节能型开关或装置也是一种行之有效的节电方法。根据照明使用特点可采取分区控制灯或适当增加照明开关点。卧房、病房、客房等床头灯可采用调光开关;高级客房采用节电钥匙开关;公共场所及室外照明可采用程序控制或光电、声控开关;走道、楼梯人员短暂停留的公共场所可采用节能自熄开关。
4、结语
总之,节能是一项涉及全社会的工作,电气设计人员在设计中应从安全性、可靠性、经济性及节能等方面进行综合考虑。选择合理的设计方案, 尽可能有效地减小电能损耗,提高供配电系统运行的经济性,对提高电能的利用率、节约电能、促进经济可持续发展和建设节约型社会具有重要的意义。
参考文献:
[1]工业与民用配电设计手册[M].北京:中国电力出版社.
[2]变压器经济效益评价方法[M].北京:国际铜业协会.
篇4
关键词:电力工程;10kV配电设计;节能措施
中图分类号:TM92 文献标识码:A
目前我国大力提倡节能减排,为了响应国家号召,电力企业在进行电力工程10kV配电设计时要采取有效的节能措施,实现降低电能损耗的目的。
一、合理设置配电线路
1缩短0.4kV线路供电半径
供电半径设计合理能够有效提高电网输送功率,减少线路的损耗,保障供电质量。将10kV配电线路深入0.4kV系统负荷的中心,能够缩短0.4kV配电线路的供电半径,从而提高电压质量。在进行电力工程10kV配电设计时,在不影响用户正常使用的情况下,将独立变电所的位置尽量靠近负荷中心,利用负荷电能、功率矩法和负荷指示图确定近似位置。此外,将电源设置靠近负荷中心,在供电容量不变和配电网电阻接近的情况下,增加分支线路能够降低损耗,所以应避免单侧出线供电。
2选择10kV线路大截面导线
将10kV配电线路更换为大截面的导线,能够有效降低线路的电阻,满足供电需求,保证输送负荷不变,又能实现节能降耗。功率损耗的计算公式为P=3I2R×10-3,,将换线前电阻设为R1,换线后电阻设为R2,则降低的功率损耗百分比为:
P%=P1-P2/P1*100%
=3I2(R1-R2)×10-3/3I2R1×10-3*100%=(1-R2/R1)*100%
假设每千瓦电价是a元,相邻截断电缆每米的价格相差是b元,增大导线截面之后,减少的电费M和增加的投资N是:M=Wx×a(元),N=b×L(元),其中Wx是有功电能损耗的下降值,L是导线长度,使用四芯电缆进行埋地敷设,计算出电流在环境温度30℃时的载流量,增大截面后节约的电能如表1所示。
3使用架空绝缘导线
架空绝缘导线技术是一种新型的输电电路架设技术,与传统的裸导线架设相比,能够提高供电的稳定性和可靠性,减少了线路之间的短路问题,不会造成大面积的停电现象,减少线路维修工作,增强了线路利用率;使用架空绝缘导线所占空间更小,线路能够在狭小通道内穿过,与裸导线相比,线路走廊缩小了一半;绝缘导线多了一层绝缘保护层,比裸导线的绝缘性能优越,不易受到氧化腐蚀,延长线路的使用寿命,能够降低电能损失。
二、选择合适的配电变压器
1应用并推广节能变压器
变压器的电能损耗是10kV输配电线路中损耗较多的部分,尤其是10kV以下的小型变压器,使用量较多,运行的时间很长,存在较大节能空间。过去电力系统中主要使用的是S9型号的变压器,目前已被S11型号的节能变压器所取代,节能变压器与传统变压器相比,具有如下优点:损耗低,其空载损耗比传统变压器减少了30%,空载电流减少了70%;噪音低,与传统电压器噪音标准值相比,减小了3~5db;具有强大的抗短路能力,可靠性较高。
2选择合适的变压器组别
在进行电力系统10kV配电设计时,三相变压器的连接组别包括Y,yn0和D,yn11两种,目前我国的民用和工业建筑中容量在1000KVA或以下的变压器多使用Y,yn0的连接组别,但是D,yn11连接组别具有一定节能优势,表现在:其负载损耗和空载损耗都小于同容量的Y,yn0变压器;能够有效减少高次谐波电流的影响,其连接零序阻抗更小,有利于切除单相接地导致的短路故障。
应用无功补偿技术
1无功补偿的作用
无功补偿指的是在电力系统中提高电网的功率因数,降低供电变压器和输配线路的损耗,提高了供电效率,使供电环境得到改善。对10kV配电系统采取无功补偿措施,能够减少谐波污染,降低无功电流流动造成的有功损耗,提高系统运行的安全性和稳定性,保证电压质量,起到节能效果。
2 10kV配电设计中应用无功补偿技术的方式
10kV配电线路产生损耗的最主要原因是线路功率因数较低。率因数与线路损耗成反比,所以,要采用无功补偿技术,提高线路的功率因数。其有效方法是在4KV主线一侧安装并联电容器,设置电容补偿柜和动态调节设备,电力用户的低压无功补偿装置会根据无功负荷的变化自动对补偿电容器进行投切,从而实现动态控制,能够降低10kV配电网络的无功电流,使有功功率的损耗降到最小,而且也不会向高压线路输送无功电能。也可以将并联电容器设置在10kV配电主线一侧,主要对配电变压器和10kV配电线路的无功损耗进行补偿,在节能降耗的同时也提高了线路终端的电压。在进行平衡就地补偿时,无功补偿的容量要综合考虑变压器的容量和功率因素以及负荷性质进行计算。
结语
综上所述,合理设置配电线路,选择合适的配电变压器,利用无功补偿技术,采取科学合理的节能降耗措施,积极影响国家节能减排的号召。
参考文献
篇5
关键词:配电网;电能;节能降耗;线损管理
1引言
近年来,随着我国经济的发展,用电负荷持续快速增长,配电网中广泛存在着线损率偏高、电能损失严重的现象。在当前能源供应日趋紧张的形势下,积极采取合理的节能降耗措施,有效降低配电网电能损耗,对实现节能环保和低碳经济具有重要的作用。目前,国内外很多学者和研究机构针对配电网节能方案开展了大量研究[1-5],这些研究具有重要的参考价值。本文以配电网节能降耗的现状和基本概念为出发点,先从理论上分析了配电网络中电能损耗产生的物理机理,然后结合实际建设、改造、运行的工程因素有针对性的研究了配电网节能降耗措施,这些措施及方案对配电网节能工作的开展具有很好指导意义。
2. 配电网物理网损产生机理
配电网中的电能损耗主要为线路损耗和配电变压器损耗,此外配网中的电容器、断路器、开关等设备在运行过程中也会产生一定的损耗。本文先分析配电网网损产生的物理机理和相关因素,为下一步研究配电网节能降耗措施提供了理论基础。
2.1 配电线路上的损耗
配电线路是配电网中最基本也使用最多的元件,其等值电路常以电阻、电抗、电纳、电导来表示,如下图1所示。
图1 配电线路等值电路图
根据电路原理可知,配电线路的大部分有功损耗ΔPL计算式如下:
(1)
式(1)中,RL为线路等值电阻;IL为线路输送电流;P为线路输送的有功功率;U为线路运行电压;cosφ为线路运行功率因数。
考虑配电线路一定运行周期内负荷存在波动,则线路在运行时间T内的有功电能损失ΔAL计算式如下:
(2)
式(2)中,IL(t)为线路t时刻电流;Ieq为线路等效电流值;Iav为线路平均电流值;Uav为平均运行电压;Pav为平均输送有功功率;cosφav为线路平均功率因数,K为形状系数,随负荷波动程度的增大而增大。
可见,线路的负载大小、电阻值、运行电压、功率因数以及负荷波动程度是影响线路损耗的主要因素。电阻越小、负荷波动越小、运行电压和功率因数越高将更有利于线路损耗的降低。
2.2 配电变压器的损耗
中压配电网中一般采用双绕组变压器,配变的有功损耗ΔPT和无功损耗ΔQT如下:
(3)
(4)
式(3)~(4)中,ΔPCu、ΔPFe为配变负载有功损耗和空载有功损耗;ΔQCu、ΔQFe为配变负载无功损耗和空载无功损耗;S、SN为运行视在功率和额定视在功率;U、UN为运行电压和额定电压;PkN、P0、I0%、UkN%依次为配变参数:短路损耗、空载损耗、空载电流百分值、短路电压百分值,其中PkN和P0可由配变高低压绕组的总电阻RT和配变励磁支路的电导GT计算得到,参考图2。
图2配电变压器等值电路
考虑到配变运行实际,并忽略电压波动的影响,配变年电能损耗ΔAT和年运行效率η如下:
(5)
(6)
式(5)~(6)中,βmax为配变最大负载率,即βmax=Smax/SN;τmax为年最大负荷损耗小时数;Tmax为年最大负荷利用小时数;cosφ为配变年负荷等效至最大负荷的对应功率因数。
可见,提高变压器自身技术参数、减小流过变压器的无功以减小运行视在功率(提高配变负载功率因数)、合理选择运行电压,可以降低变压器的有功损耗。此外,减小变压器的负载波动和恰当的安排其负载率也可以降低其损耗电量。
2.3 并联电容器的损耗
电容器在配电网中起到减少无功潮流和有功损耗的作用,广泛应用于中低压配电系统中。但电容器的投运本身也会产生一定的损耗:
ΔPC=QCtana(7)
式(7)中,ΔPC为电容器有功损耗,QC为电容器的额定容量,tana为电容器介质损耗角。
3配电网节能降耗的措施探析
基于前面的分析,可以对配电网采取建设改造降损、调整运行降损和管理降损措施[2,3]三种措施。
3.1 配电网建设改造降损措施
所谓建设改造措施主要指通过对供配电线路装备进行改造升级,使供配电系统的送电能力得到节能降耗、改善电压质量等效果,常见手段有:
(1) 对电网进行升压改造,减少变电容量并降低配电网络损耗。
(2) 增加电源(变电站、开关站、配电站)布点,减小中低压供电半径。
(3) 增加并列线路运行,降损并提高送电能力。
(4) 更换并增大线路的导线截面。
(5) 改造不合理的接线方式,如迂回线路、卡脖子线路等。
(6) 进行无功就地平衡,适当增加中低压无功补偿。
(7) 逐步更新老式高能耗变压器,采用低损耗、有载调压新型变压器,配电网中适当采用单相变压器。
(8) 更新并推广采用新式节能开关、用电设备等。
3.2 配电网运行调整降损措施
运行调整措施指不需要投资或仅需少量投资,将供配电系统调整至经济优化区间运行,以达到节能降耗的目的,常见手段有:
(1) 确定并改用经济型供配电网络接线方式和合理的运行方式,如最佳合环、闭环、双回路并列运行等。
(2) 根据不同的线路状况选择合理的运行电压。
(3) 合理调整用电负荷削峰填谷,减小负荷波动,提高负荷率。
(4) 开展变压器经济运行,在低负荷时适当停用部分变压器。
(5) 平衡三相用电负荷,减小三相不平衡造成的附加损耗。
3.3 配电网管理降损措施
通过优化配电网的管理运作也可以起到一定的降损效果,其中常见措施如下:
(1) 指标管理,供电企业应进行线损理论计算,并与实际情况相比较,以获得较合理的线损指标,将指标按年、季、月下达给各基层部门并纳入经济责任制考核。
(2) 无功管理,根据负荷用电特点,选择合适的电容器投切依据。
(3) 谐波管理,供电企业应对本系统的谐波存在和污染程度进行检测,做到心中有数,必要时应采取谐波抑制措施。
(4) 计量管理,对电度表应定时检查、校验,及时调整倍率,降低电能计量装置的综合误差。
(5) 统计分析,分区、分片、分电压等级进行线损统计,定期分析线损现状,分析电压、无功工作中出现的问题,提出改进措施,确保线损指标的完成。
4结论
目前,国家电网和南方电网均对配电网节能降耗提出了明确的目标,配电网因电压等级低,用户和设备极多,线损长期居高不下,一直是节能降耗的重点。本文从研究损耗产生的基本元件和物理原因出发,结合实际配电网现状和实际因素,合理的提出节能降耗的建设、改造、运行及管理措施,既有理论依据,也有相当的工程实用价值。
参考文献
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[3] 河南省电力公司. 城市中低压配电网建设改造技术细则. 2007.
[4] 王正风. 变压器容量选择和经济运行[J]. 变压器. 2006, 43(3):30-32.
篇6
【关键词】电力;节能;措施
1.电力节能技术措施
节能降耗和污染减排是“十一五”期间一项全社会任务,是构建和谐社会的重要因素。国家在“十一五”规划中提出2010年单位GDP能耗下降20%,这个任务非常艰巨。
1.1 降低发电能耗
1.1.1 优化调度模式
“调整发电调度规则,实施节能、环保、经济调度。”国家发展和改革委员会等部门已下发有关通知,要求发电调度中优先考虑可再生能源和低能耗机组发电。为此。电力公司尽快研究制定新的调度规划,以节能、环保、经济为标准,确定各类机组的发电次序和时间,优先调度低能耗机组发电,或直接按照能耗标准调度,激励发电企业降低能耗,减少高能耗机组的发电量。
一个电网发电侧经济性指标主要取决于所有装机设备等级及状况、平均负荷率两大要素。在前者一定的前提下,提高电网整体经济性的主要手段就是如何提高平均负荷率(包括数值及品质);次要手段是在平均负荷率一定的情况下,如何优化分配各台运行机组之间的负荷。
1.1.2 可再生能源发电
在我国,新能源与可再生能源是指除常规能源和大型水力发电之外的风能、太阳能、小水电、海洋能、地热能、氢能和生物质能等。可再生能源的开发利用是实现“节能、降耗、环保、增效”的重要手段。根据我国能源发展的有关规划。“十一五”期间,我国将大力发展风电,适当发展太阳能光伏发电和分布式供能系统。
风能和太阳能等可再生能源大规模开发利用时,必须解决可再生能源发电的并网以及可再生能源电源与电网之间的影响问题。一方面,电网公司除了要优先收购风电外,还应承担电网建设和传递电力的义务,需要大量的资金投入,因此政府的政策支持十分重要;另一方面,由于风电和太阳能电源的功率间歇性和随机性特点,大规模接入地区电网后,将对地区电网的结构设计、运行调度方式、无功补偿措施以及电能质量造成越来越明显的影响。电网公司必须采取妥善的技术和管理措施。
1.2 降低综合线损技术
1.2.1 电阿规划优化
建设节能低耗、符合环保要求的配电网。变配电站小型化、紧凑型,注重与环境相协调。为了减少线损,提高电压质量。上海电网采用中压配电网延伸,进住宅小区,压缩低压配电网范围,多布点,近距离供电。同时。采用了低损耗、低噪音设备。
1.2.2 电力变压器节能
a.变压器降耗改造。变压器数量多、容量大,总损耗不容忽视。因此降低变压器损耗是势在必行的节能措施。若采用非晶合金铁芯变压器。具有低噪音、低损耗等特点,其空载损耗仅为常规产品的五分之一,且全密封免维护。运行费用极低。sl1系统是目前推广应用的低损耗变压器,空载损耗较s9系列低75%左右,其负载损耗与s9系列变压器相等。因此,应在输配电项目建设环节中推广使用低损耗变压器。
b,变压器经济运行。变压器经济运行指在传输电量相同的条件下,通过择优选取最佳运行方式和调整负载,使变压器电能损失最低。变压器经济运行无需投资,只要加强供、用电科学管理,即可达到节电和提高功率因数的目的。每台变压器都存在有功功率的空载损失和短路损失,无功功率的空载消耗和额定负载消耗。变压器的容量、电压等级、铁芯材质不同,故上述参数各不相同。因此变压器经济运行就是选择参数好的变压器和最佳组合参数的变压器运行。
l.3 用电侧管理技术
开展电力需求侧管理能带来直接经济效益和良好的社会效益,有效的技术手段是实施需求侧管理的基础,研究掌握好能效技术、负荷管理技术,采用先进技术来提高终端用电效率,对实现电力需求侧管理的目标起到保障作用。
l.3.l 改变用户用电方式
主要指负荷整形管理技术,包括削峰、填谷和移峰填谷三种。根据电力系统的负荷特性,以某种方式将用户的电力需求从电网的高峰负荷期削减、转移或增加电网负荷低谷期的用电,以达到改变电力需求在时序上的分布,减少日或季节性的电网峰荷,提高系统运行的可靠性和经济性,还能减少新增装机容量、节省电力建设投资,降低预期的供电成本。主要在终端用户中采用蓄冷蓄热技术、能源替代运行技术和改变作业程序、调整轮休制度。
1.3.2 提高终端用电效率
主要有选用高效用电设备、实行节电运行、采用能源替代、实现余能余热回收和应用高效节电材料、作业合理调度、改变消费行为等。
推广高效节能电冰箱、空调器、电视机、洗衣机、电脑等家用及办公电器,降低待机能耗,实施能效标准和标识,规范节能产品市场。引导企业采用无功补偿、智能控制技术、变频调速和高效变压器、电动机等节电控制技术和产品。有利于电网削峰填谷、优化电网运行方式、改善用能结构、降低环境污染,提高终端电能利用率。
1.4 楼宇及变配电站建筑节能
虽然办公楼和变配电站的建筑能耗一般占电力公司总能耗的比重不大。但是全社会的商业用电中,楼寓的空调和照明用电占了很大份额。因此电网企业作为能源供给企业,应做出节能表率,树立电力的良好形象,通过示范效应促进社会节能。
1.4.1 围护结构节能技术
围护结构节能技术指通过改善建筑物围护结构的热工性能,达到夏季隔绝室外热量进入室内,冬季防止室内热量泄出室外,使建筑物室内温度尽可能接近舒适温度.以减少通过辅助设备(如采暖、制冷设备)达到合理舒适室温的负荷,最终达到节能目的。建筑物的围护结构节能技术分为墙体节能技术、窗户节能技术、屋面节能技术、遮阳系统、生态绿化等。
1.4.2 电气设备节能
a.电气布置及接线优化。从电气设备布置而言,尽量将需要散摘的设备放在通风良好的场所,以最大限度地减少机械通风,降低建筑物内的能耗I将变压器窒等产生大量热量的设备房间与需要配置空调的设备房间的隔墙采取隔热措施。
b.进用环保节能型设备。变压器是主要的耗能设备,降低变压器的损耗是变电站节能的关键;尽量利用自然采光,特别是人员巡视、设备运输的楼梯间和走廊应尽可能采用自然采光;所有的照明光源全部采用发光二极管;选用配置有变频器的风机及空调设备,即采用智能化产品,可根据环境状况自动启动和自动关闭,即仅在设备运行或事故处理的时候才启动,以达到节约用电的目的;使用温湿度控制器,在环境温度和湿度未满足运行要求时,再自动投入开关柜的加热器。
1.4.3 照明节能
a.利用自然采光。尽量利用自然采光,特别是人员巡视、设备运输的楼梯间和走廊应尽可能采用自然采光。
b.选用高效、节能的电光源。光源的节能主要取决于它的发光效率。照明光源的选择。除根据使用场所的需求外,还应根据电光源的显色指数、使用寿命、调光性能、点燃特性等综合考虑。原则是根据不同需求情况积极选用新一代的节能光源,如用电子节能灯替换自炽灯,用高压钠灯、金卤灯替换高压汞灯。
c.采用高教、光通维持率高的灯具。灯具是对光源发出的光进行再分配的装置。衡量灯具的节能指标是光输出比(LOR)(灯具效率)。选用优质高效、光通维持率高的灯具对照明节能具有重要的意义。
篇7
[关键词]节能降损;技术措施;管理措施;应用
中图分类号:S65 文献标识码:B 文章编号:1009-914X(2015)35-0161-01
一、农电企业线损情况
湾里区供电公司担负着湾里区行政域约250平方公里的1乡,3镇,2街办,10个社区居委会,45个行政村委会、4个国营林场及省市驻区单位、院校近2.5万户、13万人口的供用电管理任务。湾里供电公司10kV的年平均线损率为3.49% ,低压年平均线损率为9.21% ,虽然能达到国家标准要求,但与其他电网先进地区比较存在着很大的差距。
二、降损节能的技术措施
a)改善农网电路的布局和结构。农村电网建设和改造应当按照“供电安全可靠、运行经济灵活、网架结构合理、电能质量合格和便于维护管理”的原则规划、设计,坚持统一标准、讲求实效、先易后难、分步实施,这样才能保证技术降损工作有良好的基础。
b)加强农电网络的无功补偿。众所周知,提高线路功率因数,减少无功功率的输送不仅对提高配电网电能质量,而且对降低线路均具有重要的意义。在负荷的有功功率不变的条件下,提高负荷的功率因素可减少负荷的无功功率在线路和变压器的流通,达到减少无功功率在线路和变压器中引起的有功损耗,降低线损。
c)加快高耗能变压器及计量装置的更新改造,是降损节能工作的关键。加快现有高耗能变压器的技术改造,降低变压器本身的损耗。强化计量装置的技术改造,用电计量装置应安装在供电设施的产权发界处,应提高计量装置的准确度,高供低计的用户选用S级的电流互感器,电能表选用费控智能电能表,高供高计的用户选用S级多线圈互感器,电能表宜选用费控智能电能表,减少因计量装置造成的损耗。
d)调度自动化主站系统开发应用了潮流计算、经济运行、无功优化等相应管理软件。值班人员可随时监控线路负荷、主变负荷率、母线电压等现场运行数据,并可远方调档、控制开关,根据潮流分布,及时调整主变运行方式,及时调整主变档位,合理投切电容器,从而保证了电网的经济运行。建立了变电站远抄系统,能够完成所有变电站电量数据的远程自动采集、监测、传输、分析和适时监控,显示日、月电量、数据分析图表等数据,可随时对变电站各出线电量进行查询,实施冻结数据,平衡母线损失,计算实时网损,开展动态分析,实现数据垂直管理,信息资源共享,保证了数据统计准确。
e)加强无功设备的运行和检修管理,提高运行可靠率,对系统和用户的无功设备定期检查,并指导用户检修、维护,一般处理不超过一周,消缺率100%,有力保证了无功装置的可用率。
f)及时增加各类电压监测点,电压监测表真实的反映了当地电压的水平,针对湾里供电公司负荷的特点,在农忙、夏季、冬季负荷高峰和可变损占线损比重大时可适当提高电压使接近上限运行;在农闲、低谷轻负荷和固定损占线损比重大时可适当降低电压使其接近下限运行。通过电压监测表实时监测电压水平,通过无功补偿或在变电站调节变压器分接头或调整配电变压器分接头等手段,来实现这一目标。
三、降损节能的管理措施
a)加强线损管理。成立节能降损领导小组,设专责人。建立健全线损管理工作的目标管理制度,将线损指标分解到线路、配电变压器台区和管理人员,建立线损分析例会制度,定期开展理论线损的计算工作,根据现有电网接入方式及负荷水平,对各元件电能损耗进行计算,以便为农网改造和考核线损提供科学的理论依据,不断收集整理理论线损计算资料,经常分析线损变化情况及原因,为制定降损方案和年、季、月度线损计划指标提供依据。
b)加强电度、电费抄核收管理工作。健全抄表、核算和收费管理机构,强化工作人员业务培训,完善抄核收管理制度,实行定期轮换抄表收费工作制,防止错抄、漏抄、少抄、估抄等现象的发生,对全采集、全覆盖的专变台区、低压动力、居民户也要实行至少3个月核抄一次,防止表计故障和人为造成的计量长时间差错。为了对线损的精准管理,要求对所有用户、变电站与用户端每月同一时间采集电能表数据,做到对线损的精准分析。
c)加强计量管理。计量管理是线损管理的重要环节,在线损管理的全过程中占有举足轻重的位置,加强计量管理是适应市场经济、实现企业转轨的客观要求,随着电力体制改革的不断深化,计量工作的重要性更加显现,为此,专门成立了计量装置消缺班,加强对表计的管理、维护及采集工作。
d)加强稽查力度,杜绝违章用电。严格用电管理制度,加大反窃电力度。随着农电体制改革,表计已装到每家每户,个体私营经济的发展,窃电行为有所抬头,为将此不明损失降到最小程度,定期或不定期进行营业普查、重点抽查。积极推广行之有效的防止违章用电的技术措施,同时,随着电力信息化的推进,传统抄核收电子表已向智能化、信息化发展,可充分利用用电信息采集管理系统,加强对用户用电情况的监控,对客户无故的电量波动及时安排稽查人员现场核实。
四、降损节能措施在农电管理中的应用
下面笔者将结合自己多年的工作经验,就降损节能措施在农电管理中的应用谈几点看法。
a)配置合理的变压器
确保选用的变压器容量科学合理,以免产生“大马拉小车”的问题,如果选用了过大的变压器容量,其无功功率也就愈大,所选用的变压器容量应当按照负荷在70%左右实效最好。应采取措施,提高农村用户的避峰填谷意识,加强用户的自然力率,进行合理的补偿,降低低压线路的有功损耗。
b)安装子母变压器
因为农村用电负荷受到季节性的影响比较大,用电负荷变化比较快。如果仅仅安装一台变压器,在最高负荷的时候,容易出现满载或者超载现象;而在轻负荷的时候,容易出现轻载现象。从而导致变压器的损耗进一步增加,因此如果条件允许,宜按最高负荷以及最低负荷安装两台变压器,高负荷的时候运行大容量的变压器,轻负荷的时候运行小容量的变压器,从而实现降损节能,使变压器能够更加经济、高效运行。
c)对停运空载变压器以及部分线路进行有效管理
农村10kV的线路太长,部分空载运行的线路比较多,导致空载线损进一步增加。因此,生产技术部门、用电单位、调度部门必须有机结合,应制定农排以及相似的空载变压器相关停运管理办法,及时组织召开计划停电、用电沟通协调会,以实现科学、合理供用电。
d)对电网结构进行优化,减小供电半径
目前,农村电网已经改造,然而仍然存在一些问题,比如迂回供电现象;10kV供电线路比较多,并且供电距离太远,电压的质量不稳定,损耗非常大;大部分35kV的电网的供电半径太长。因此,务必对线路进行合理布局,增设适当的变电站,以减小供电半径,尽可能让高压伸向用户。
e)对“卡脖子”线路段进行改造
产生“卡脖子”线路段的主要原因:电源重新进行了布点,原有的线路末端成为了首端;线路的负荷提高,特别是大用户增加,原有的线路建设标准比较低。对于这些线路应及时进行改造,确保供电质量,降损节能。改造的标准是在最高负荷时确保新线路导线截面积的电流密度≤1~1.5A/mm2。
f)加强防窃电的技术手段以及管理水平
电能通常是通过高低压配电网直接输送至用户,大部分电能消耗的计量装置都安装在用户的场区以及居民住宅小区里面,因此在计量装置之前存在表外用电的空白区域,从而给窃电造成可乘之机,也增高了线损,对企业的经济社会、效益产生不利影响。所以,电力企业务必采取预防为主反窃电以及防窃电措施,对窃电高发行业和线损较高台区实施常态监控和持续打击,以保证企业的经济和社会效益。
综上所述,在对农电实施降损节能的工作过程中,务必查明导致线损的关键因素,在强化农电网基础建设的同时,还必须高度重视管理工作,从技术设备到人为管理各个方面着手,从根本上降低或避免线损。
参考文献
篇8
关键词:污水处理厂电气节能 节能措施
中图分类号:TE08 文献标识码: A 文章编号:
由于改革开放以来,我国的经济实现了突飞猛进的发展,同时对环境的破坏也日趋严重。在能源紧张的今天,节能降耗越来越重要,对城市污水处理厂更是如此。城市污水单位水量运营费约为0.35元/m3~0.55元/m3,主要包括员工工资、设备维护费用、药剂费用、办公费、电费等,其中电费约占其中的40%,是运营费的最大支出。很多已建成的污水处理厂因为无法解决巨额的运行费用而不能正常运转,使国家投巨资建设的污水处理厂没有发挥它的社会效益,致使我国的水环境状况日益恶化。因此对污水处理厂进行电气节能是保障污水处理厂正常运行的重要手段。
1、污水处理厂供配电系统的节能措施
污水处理厂供配电系统的节能措施,可以从灵活布置变电站,相应减少供配电级;合理选择变压器,提高供配电的效率;正确认识热效应,及时抑制高次谐波三个方面采取措施,下文将逐一进行分析。
1.1灵活布置变电站,相应减少供配电级
污水处理厂内耗费的能量是电能,污水处理厂供配电系统的节能措施,灵活布置变电站,相应减少供配电级是关键。在污水处理厂中,变电站发挥着重要的作用,对变电站的布置应灵活,尽量布置在负荷中心,负荷中心是污水处理厂中供电、供气、供热量较大较多的地方,这样可降低供电电缆的初始投资及线路损耗,从而可降低供电总成本,与此同时,也有利于保障供电的稳定性和安全性。在供配电级方面,就目前而言,国内大部分污水处理厂总用电负荷为1000~10000kW,应尽量减少配电级数,降低由于配电级数过多造成的电能损失。
1.2合理选择变压器,提高供配电的效率
合理选择变压器,提高供配电的效率,也是污水处理厂供配电系统节能措施的重要组成部分。在污水处理厂配电系统节能措施中,合理选择变压器是指合理选择变压器的容量及台数,在选择变压器的容量和台数时,应结合污水处理厂的实际运行情况计算负荷,根据负荷的计算值进行变压器容量的选择,公式如下,
对平稳负荷供电的单台变压器,负荷率一般取85%左右。即:β=S/Se式中:
S———计算负荷容量(kVA);
Se———变压器容量(kVA);
β———负荷率(通常取80%~90%)
根据用电性质合理调整变压器的运行台数,使所选用的变压器能经常处于经济运行状态,减少变压器轻载导致的电能浪费,可以达到节能的目的。在提高供配电的功率方面,功率因数是电力用户的一项重要技术,功率因数可以衡量供配电系统是否经济运行,提高供配电系统的功率因数,减少用电设备的无功功率的需要量,可以达到节能的目的。
1.3正确认识热效应,及时抑制高次谐波
正确认识热效应,及时抑制高次谐波,是污水处理厂供配电系统节能措施的有效途径。谐波不仅会使系统的功率因数下降,而且在设备及线路中产生热效应,导致电能大量损失。正确认识热效应,及时抑制高次谐波中的高次谐波是指非线性光学现象产生的光波。随着污水处理厂非线性负载的增多,污水处理厂电气系统产生的高次谐波的危害问题也随之增多,正确认识热效应,及时抑制高次谐波,对污水处理厂供配电系统节能显得尤为重要。在污水处理厂供配电系统中,可以通过谐波的测量和计算,合理的设计选择交流滤波装置,减少谐波对电网的影响,抑制和治理谐波。
2、污水处理厂电气线路的节能措施
2.1随着我国工业化的发展,用电需求不断增加,以及人们生活用电需求也在日益增长,因此对污水处理厂电气线路提出了较高的要求,污水处理厂电气线路的节能措施,可以从三个方面采取措施,即电气负荷、电缆及导线截面和供电线路三个方面。在电气负荷方面,负荷的三相不平衡造成的线损是很大的,电气负荷应严格按三相负荷平衡的原则进行布线,尽量保证三相负荷的平衡,达到三相供电平衡的目的。在电缆及导线截面方面,必须按照导线及电缆的经济电流截面,正确合理地选择输电导线的型号和截面,保持供电系统安全,可靠、经济的运行。在供电线路方面,变电所应尽量靠近负载中心,光缆耐张尽可能设在线路转角处,减少供电线路的长度,这样不仅可以降低线路损耗,而且还保证供电电压质量,促进污水处理厂电气线路的节能。
2.2电气线路的节能措施还包括低压配电系统无功补偿的优化
无功补偿可分为集中补偿和分散补偿。分散于就地的无功补偿有以下好处:简单可靠,因为只要在用电设备上并联一台合适的专用电容器就可以满足,不需要外加其他保护装置;能提高低压电网的功率因数;具有较好的经济效益;提高了低压线路的功率因数,减少末端电压波动。污水处理厂的负荷一般比较集中,低压配电房选在负荷中心位置时,优先采用低压配电集中补偿。
3、污水处理厂电气设备的节能措施
污水处理厂电气设备的节能措施,要把握好两个方面的内容,一方面要选择节能型变压器;另一方面要选择高效电动机。变压器作为污水处理厂电力主要变电设备,在选择节能型变压器方面,通过对变压器容量的计算和型号的选择,以及不同变压器节能和价格差的回收年限计算,尽量考虑选择损耗较小的节能型变压器。随着我国节能减排呼声的日益高涨,在电动机的选择方面,污水处理厂还应选择高效电动机。高效电动机是指比通用标准型电动机具有更高效率的电动机。对污水处理厂而言,由于电动机的损耗分布随功率大小和极数的不同而变化,从节约能源、保护环境出发,节能型高效电动机对污水回处理厂尤为重要。高效电动机从设计、材料和工艺上采取措施,降低各项损耗,提高电动机效率,可以达到污水处理厂电气设备节能的要求。
4、污水处理厂控制系统的节能措施
污水处理厂控制系统的节能措施,要把握好两个关键点,一是选择变频调速节能设备;二是合理选择控制系统。污水处理厂控制系统的节能,在选择变频调速节能设备方面,由流体学相似定律可知,功率与转速的3次方成比例,要利用流量与转速的比例关系,采用具有节电率高,改善用电质量,设备回收期短等特点的新型智能化节电设备,实行优化运行数据,适时调节风机的风量或水泵的流量,使其随负荷的变化而同步变化,可以最大限度地节约电耗。污水处理厂自动控制系统的节能设计是建筑节能所倡导的,污水处理厂自动控制系统有运行可靠性高、稳定性强、安全;性价比高等诸多优点,而且其兼容性和开放性良好,满足并优化污水处理厂的生产工艺和管理,因此该系统具有矢量精确控制,便于调试安装等特点,可以最大限度地节约电耗,能够对污水处理厂控制系统的节能起到很好的节能效果。
5、结论
总之,污水处理厂电气节能措施具有长期性和复杂性,在污水处理厂进行电气节能,应把握好供配电系统的节能措施、电气线路的节能措施、电气设备的节能措施和控制系统的节能措施等方面的内容,只有这样,才能促进污水处理厂电气节能工作的开展,进而有效降低电能损耗,实现供配电系统及用电设备的经济运行。
参考文献:
篇9
关键词:水电站;运行;节能降耗;措施
中图分类号:F407文献标识码: A
一、电站在运行中可能出现的问题
在水电站的运行中,通常可能会遇到的造成出现水耗以及电耗比较大的状况主要有:
(1)机组额定负荷运行时间比较低,并且开停机比较频繁,导致机组长时间都是处在低负荷区,降低效率,增大耗水率;
(2)机组开机空载带厂用电运行导致大量水量损失,对电站的发电效益有效的降低了。
(3)机组在空载运行时也使主变压器处在空载运行状态,这样就导致空载损耗电量增大。
(4)主电压器和配套的冷却器运行方式不当造成耗水量增加。
(5)在运行中由于设备的缺陷导致的水耗,例如主轴密封缺陷以及闸门止水缺陷和导叶间隙漏水等导致的水量损失。
二、水电站中节能降耗的措施
(一)降低单位电量的水耗率
水电站节能降耗的重要措施首先为降低单位电量的水耗率。单位电量的水耗率实际上指的就是水电站发单位电量所需消耗的用水量,提高单位电量的水耗率就可以使同样多的水发更多的电,具体的推导过程可以从下面公式看出。
水轮发电机组的出力公式:
N = 9.81ηQH
下式中N代表发电机组的出力,Q代表水流量,H代表水头高度。 或 从上述公式可以看出,在发电站的运行过程中,通过提高发电机组的水头高度可以有效的降低单位电量的水耗率,从而提高水电站的发电量,耗用较少的水量来发相对较多的电量。
(1)提高运行水位
河流枯水期,上游来水量往往小于机组满负荷工作所需的水流量,因此,在这一时期,要提高电站的发电量,应主要通过提高上游的蓄水位,从而使水位抬高,降低单位电量的耗水量。在发电机组的运行过程中,首先要将机组的出力提高,还应尽量保持发电机组的入库流量大致等于出库流量,只有这样,才可以保证水位的高度,使发电机组在运行的过程中上游水位可以保持在最高位置。
河流丰水期时,上游的来水量会比机组满负荷工作时所需的水量大,要通过开闸泄洪来降低入库流量,从而降低下游机组的尾水水位。另外,在开闸泄洪的时候还应注意要尽量通过操作远离厂房的泄水闸门来削减入库流量,以避免造成泄洪水流与发电水流混合,使尾水的顶托减少,下游水位减低过多。
(2)减少流量和水头的损失
在河流丰水期时,虽然河流的水量很大,但是往往水流水速较快,挟带了大量的杂质,此时如果发电机组处于全开状态,经常会因为杂质过多而堵塞了发电机前池的进水口,这样势必会使发电机组的进水流量与水头产生非常大的损失,甚至有时还会造成机组无法满负荷工作,给机组的处理造成不利影响。另外,进水口如果堵塞比较严重,还会造成发电机组的进水口水力不平衡,进而造成发电机组产生异常振动,对发电机组的安全稳定运行造成极大的威胁。从以上分析可以看出,机组在运行过程中应尽量降低水头和水量的损失,从而使发电效益得到提高。
提高机组的发电效益,可以从以下几个方面采取措施,首先,应采取一定的措施来保证发电水量,使泄水闸门在枯水期全部关闭,丰水期由于闸门启闭频繁,应提前做好检查和准备工作。另外电站的工作人员还应及时对闸门的运行情况做好检修工作,泄水闸门在全部关闭时会由于杂物在闸门底部卡阻而导致闸门漏水,有时闸门两边的受力轮也会由于底部杂物的卡阻而导致闸门无法关到指定的位置而造成闸门漏水。此外,工作人员还应做好闸门止水橡胶的检查工作,止水橡胶的损坏与否也在一定程度上影响到发电水量的大小。
(3)使机组运行在最优工况及高效率区
水电站的水轮发电机组的发电效率与机组的运行方式及运行工况有着直接的关系,因此,可以根据上述水轮发电机组的出力公式判断,在流量和水位确定的情况下,提高η值可以有效的提高发电机组的出力,从而增加发电量。另外水电站的工作人员还应根据机组制造厂家给出的水轮发电机组的运行曲线和效率曲线来确定发电机组高效运行的水头和负荷区间,确保水轮发电机组可以在最优工况及高效率区运行,从而提高水轮发电机组的发电量。
(二)降低能量损耗
根据输电线的电能消耗公式可以得出,减低输电线的电流可以有效的减少输电线的电能损耗。改变输电线电流的重要方式之一就是改变发电机的功率因数或发电机额无功功率,这种方式可以在保证输出有功功率不变的情况下,使发电机的输出电流减低。从《同步发电机的U形曲线》可以看出,提高功率因数可以使无功功率得到降低,从而提高输电线的输送效率,降低电能损耗。采取这一措施具有以下两方面的优点,第一,减小定子的输出电流可以使定子及主变的温度得到降低,保证机组的安全运行;第二,电流减低还可以使发电、供电、送电过程中的电能损耗得到有效的降低,从而提高电能的输送效率。
(三)降低非正常能量的损失
降低非正常的能量损失也是水电站节能降耗的重要措施之一,为此应该从以下几个方面采取措施。第一,努力加强梯级电站间的联络,提高水电站工作人员的专业技术水平和管理水平,并收集系统的水情信息,建立水情数据库,做到有效及时的掌握上游的来水量;第二,要加强设备的管理和检修工作,保证设备可以稳定良好的运行,努力避免设备在丰水期出现减负荷或停机弃水的消缺现象。
(四)节约厂用电措施
厂用电量经常会出现倒供电量大的问题,而且厂用电量比较高。因此,要做到节能降耗要从以下几个方面采取相应的措施。
(1)尽量减少停机时间
由于河流存在丰水期和枯水期,因此全年内河流流域内来水量不均匀,这样造成机组的开停机较为频繁,因此对机组的利用时间造成一定的削减,影响机组的全年发电量。例如,丰水期,尾水水位过高导致发电机组无法正常工作而不能发电,而在枯水期,上游水量较小,发电机的开机时间较短,倒供电量相对较高。为此,工作人员应该在设计的操作中不断的积累经验,对机组的运行情况有一个全面的把握和认识,减少机组的停机时间,提高机组的利用率。
(2)做好设备的检查和维修工作
水电站设备缺陷在一定程度上也大大提高了电厂的耗电量,因此做好设备的检查和维修工作,也是水电站节能降耗的重要措施。设备中存在的耗能较大的缺陷主要包括以下几种,第一,主轴密封、受油器窜油以及伸缩节漏水等;第二,气体管漏气,使得机组停机消缺或限负荷;第三,单位时间内设备的抽水、打气以及抽油的次数增多,这样造成用电量大幅增加,从而导致厂用电量上升。上述设备缺陷必须从源头上解决,通过专业的技术人员对设备的缺陷进行全面彻底的整改,另外,电站的工作人员还应及时做好机组相关设备的维护和保养工作,努力提高水电站发电机组设备的使用寿命。
(3)改变设备的运行方式
根据发电机组中各设备的功能及各自的运行方式,对设备的运行方式进行适当合理的改变,努力达到节约厂用电的目的。例如,发电机中冷却风机的主要作用是降低发电机中定子和转子的温度,在设备正常运行的情况下,夏天与冬天定、转子的温度会相差到几十摄氏度,设计人员可以从这一方面着手,根据机组所允许的最大温升来配置合适的冷却风机。
结语
随着电力行业竞争的日益加剧,水电行业要想在竞争中取得优势,必须采取有效的措施。对于水电站的运行管理来说,通过节水发电与控制能耗来降低成本,提高利润空间已成为必然趋势,水电站只有采取有效措施,降低发电水耗与厂用电,深入挖掘节能空间,才能占据优势地位,获取更大的效益。
参考文献
[1]邓志红.水电站节能降耗的探讨[J].中国水能及电气化,2010,Z1:53-54+58.
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关键词:电力行业;节能减排;实施措施
中图分类号:F407文献标识码: A
电力行业一直都是我国能源结构中的重要组成部分,是能源生产和消费的大户,具备高耗能、高污染的特点。随着国家推行节能减排政策,电力行业也面临着开展节能减排工作的问题,成为促进我国能源结构体系优化,建设资源节约型社会的一份子。
1.我国电力行业节能减排工作的现状
在经济快速发展的背景下,社会用电需求量激增的趋势依然存在,而国家积极推动节能减排政策,使得电力行业节能减排的压力越来越大,这是目前电力行业节能减排工作的大环境。现阶段我国电煤消耗量依然占据我国煤炭产量的半壁江山,火电二氧化硫排放量仍然是全国排放量的一半以上,烟尘排放量高达20%,由此产生的灰渣和工业废水量也不断增加。总而言之,电力行业是我国节能减排工作的重点和难点。对此,国家政府积极出台对应的节能减排方针政策,电力行业也积极响应号召,深入贯彻执行节能减排工作标准和规范,在很多方面取得了了可喜的成绩,但是电力行业节能减排工作的效果还不是很理想。具体来讲,其主要表现在以下几个方面:
1.1煤炭利用效率较低
在电力煤炭资源消耗方面,与国际社会上先进水平相比,我国电力行业的煤炭利用率处于低下水平,这一点是客观存在的,我们不得不承认。也就是说同样数量和质量的煤炭,我们能够转化出来的电能远远低于其他国家电力行业转化出来的电能。这对电力行业节能减排工作造成了很大的负面影响。
1.2脱硫设备质量不足
在节能减排政策的影响下,电力行业的烟气脱硫要求越来越严格,对于脱硫设备的质量也提出了更高的要求。在这样的情况下,如何保证脱硫设备的高质量,使得脱硫工程处于正常运转的状态,是保证脱硫效果的关键所在。但是,现阶段脱硫工程任务量大,脱硫设计工作经验不足,行业恶性竞争趋势明显,严重影响到脱硫设备的质量,从而影响到节能减排的效果。
1.3节能激励机制缺乏
现阶段,电力行业节能减排工作的被动性特点明显,也就是说多数情况下电力企业都是在行政政策压力下,采取做好各项节能减排工作的,有着明显的强制性,往往难以获得比较长期的效果。实际上,这是节能减排激励机制的缺乏,不利于节能减排机制的长效发展。
1.4节能减排意识淡薄
作为节能减排的行为主体,部分电力企业忽视政策法规,企业管理法律意识淡薄,难以将节能减排工作切实的执行下去。具体来讲,其主要表现在以下几个方面的内容:(1)节能减排自觉性不足,出现偷排二氧化硫的情况;(2)企业环保工作不足,业务能力有限,难以满足节能减排工作需求;(3)节能减排信息反馈程序不科学,企业自报的方式存在信息失真的可能性。
1.5缺少评价指标体系
节能减排评价指标体系,能够对于节能减排工作进行全面科学的总结和归纳,并且形成信息反馈,对于更好的实现节能减排工作的发展有着重要意义。但是,现阶段的评价指标体系缺乏,过度的将注意力放在技术上,忽视了管理和政策,也没有能够与循环经济相互融合。
1.6需求侧管理不完善
对于电力行业来讲,需求侧管理还欠缺国家财政、税务、物价等配套政策激励。因为在电力行业节能减排的过程中,往往需要消耗大量的资源在需求侧管理方面,而电力企业在此方面普遍缺乏健全的条件,尤其是难以保证稳定的资金来源。另外,需求侧管理与电网企业运营目标出现了不吻合的情况,也就是说电力企业开展节能减排工作之后,却使得其利润减少,出现了节能成果和利润考核之间的不和谐。
2.电力行业节能减排工作的改善措施
综上所述,我国电力行业节能减排工作还存在很多的缺陷和不足,需要秉持具体问题具体分析的原则,积极采取有效措施进行电力行业节能减排工作的改善和调整。具体来讲,其主要可以从以下几个角度来进行探析:
2.1研发煤炭利用率提高的技术
针对于目前我国电力行业煤炭利用率低下的问题,我们应该积极做好以下几个方面的工作:(1)积极引进国外先进的电力发电设备技术,将其运用到我国煤炭发电生产过程中去,实现我国电力行业煤炭利用效率的提高,降低能耗;(2)积极研发清洁煤炭燃烧技术,将其纳入到电力行业研究的重点领域,将其发展成为促进煤炭利用效率提高的关键项目,以实现我国煤炭利用效率的提高;(3)总结和归纳自身电力行业煤炭利用率低下的原因,从生产资料管理,节能管理等方面去实现改善,以保证煤炭资源的充分使用。
2.2强化脱硫设备质量管理工作
对于脱硫设备质量低下,工程效能发挥不全的问题,应该积极采取以下措施进行改善和调整:(1)严格依照招投标程序,秉持产品质量和价格平衡的原则,做好脱硫设备供应商资质考核工作;(2)强化对于脱硫设备的运行管理,做好日常的维护和保养工作,使得其处于良好的运转状态;(3)积极培养脱硫运行人员,实现其综合素质的提高,以保证脱硫程序的合理运行;(4)积极结合实际生产情况,请教相关专家,对于脱硫设备进行技术改造,使得其发挥更好的脱硫效果。
2.3建立健全节能激励机制体系
首先,依据电力行业的发展特点和节能减排工作目标,制定相应的节能减排激励机制,将行政引导,财政鼓励,政策优惠等纳入其中,形成健全的激励体系;其次,积极制定相应的电力节能减排优惠政策,鼓励电力企业参与到节能技术运用,节能设备采购活动中去,实现节能减排工作局面的营造;最后,对于在节能减排工作中,表现突出的电力企业给予更多的优惠,使得其成为节能减排工作的楷模。
2.4强化节能教育和宣传工作
首先,积极开展节能教育和宣传,倡导企业积极履行社会责任,将节能减排作为企业文化建设的重要内容,营造良好的节能氛围;其次,积极宣传节能减排工作的重要性,鼓励更多的企业参与到节能减排工作中去;最后,积极发挥电力行业协会在节能减排教育和宣传方面的作用。
2.5建立统一的评价指标体系
首先,对于电力企业的情况进行调查和总结,将其节能指标归结为生产环节,政策环节和循环利用环节,由此构成企业节能减排评价指标体系;其次,积极依据实际情况,对于节能减排的考核制度进行改善和调整,使得其体系越来越符合实际情况;最后,保证评价指标体系能够切实的反馈真实情况,并且成为促进企业下一次节能减排工作的行动指南。
2.6强化电力需求侧管理工作
积极扩大发电权市场交易,充分发挥市场杠杆在调节资源,完善能源管理体系,进行制度建设的作用,使得其成为需求侧管理工作的行动指南;其次,积极将电力需求侧管理纳入到统一部署体系中去,实现资源的规划整合,以达到良好的电力需求状态。
3.结束语
我们应该正视目前我国电力行业节能减排工作的概况,积极采取对应措施进行改善,我相信,随着我国电力行业节能减排工作经验的积累,制度体系不断健全,节能意识越来越好,节能管理水平越来越高,我国电力行业节能减排工作质量也将不断提高。
参考文献
[1]2007中国重点行业发展研究分析与决策建议报告一电力行业[R].东方嘉盛咨询有限公司,2007.
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