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110 kV高压变电站的线损异常原因分析与解决措施

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摘?要 介绍了110 kv高压变电站的基本结构和各部分作用,分析了110 kV高压变电站出现线损异常原因,并提出了降低线损的具体措施。

关键词 110 kV高压变电站;线损异常;原因分析解决措施

中图分类号 TM714 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)052-0116-01

随着现代化工业的发展和人们生活电力使用量的提高,作为应用广泛的110 kV变电站也相应出现了一些问题,尤其是较为普遍的线损异常等现象,极大影响了变电站的使用寿命和人们生产生活的正常秩序。因此,有必要分析导致线损异常现象的原因,进而提出有效的解决措施。

1 110 kV高压变电站基本结构

110 kV高压变电站是电力系统中重要的组成部分,在我国应用十分广泛。它由5个主要部分组成:1)主变压器,其作用是将110 kV电压变为35 kV和10 kV两个电压等级;2)110 kV设备区,这个设备区的组成还包括线路设备、母线以及母线设备。其中,线路设备和母线设备均包括断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器和避雷器等等。110 kV设备区的作用是将110 kV电压等级的电能进行相应的分配和传送;3)35 kV设备区,目前此电压等级已经无法适应当前的用电形式,我国大部分地区均已取消,其组成及作用可参照2);4)10 kV高压室,此设备区的组成和作用同上可参照2),另外,这个设备区还还包括无功补偿设备,比如电容器、放电线圈等;5)主控楼,它由中央控制室、继电保护室、通信设备室以及蓄电池室四部分组成。其中,中央控制室是对全站设备进行控制操作,而继电保护室则是确保全站设备得以安全运行,比如它可以迅速切除故障设备,进而确保整个系统的安全运行。通信设备室是变电站与外界联系的媒介,蓄电池室则是为控制设备、保护设备和通讯设备提供电源。

2 110 kV高压变电站线损异常的原因分析

110 kV变电站属于高压网络,是电能传输和控制的枢纽。它从电力系统获取电能,然后通过变换、分配、输送及保护等功能,将电能安全、稳定、经济的输送到每个用电设备。

从110 kV高压变电站出现线损异常的现象,尤其是新建的变电站出现这种情况来看,造成线损异常现象主要是变电站自身的原因、外部原因以及人为原因。

2.1 变电站自身因素导致的线损异常

由变电站自身因素导致的线损异常主要体现在输电线的损耗偏高。输电线的损耗是无法避免的,但都保持在一定的正常线损值内。然而,一旦功率因素低,无功率的补偿效果就体现出来,这直接导致无功率电流增大。物理电学中已经明确,电流流经导体的过程中会因为电阻而发热,所以这种情况便导致了有功功率的计划外损耗,变电站因此线损加大,甚至大大超出正常线损值。如此便产生了线损异常现象。

2.2 外部原因导致的线损异常

2.2.1 自然因素

在外部原因导致的线损异常因素中,自然原因是导致变电站线损异常的重要因素之一。长期的风吹日晒都会对输电线造成不同程度的伤害,因此随着时间的流逝,变电站的运行年限也不断增长,输电线受损、设备老化导致线损越来越大。

2.2.2 社会因素

自改革开放以来,中国经济迅速腾飞,现代化的工业和人们日常生活和工作用电量的大幅度提高,让变压器负重超标。

比如:在20世纪90年代设计的110 kV变压器为60 MW,其相应配套的设备连接铝绞线、铜导体、均按相应的设计容量设计,完全可以满足当时人们生活和工厂生产的需要,然而随着社会的迅速发展,用电量的发幅度提高,这种变压器已经满负荷甚至超负荷运转,如此变压器自身因磁路饱和而使磁损耗增加,线圈也因发热使线圈线阻增大,这样就直接导致了有功损耗的加大。

与此同时,输电线的铝绞线、铜导体因长时间运行而在表面形成的氧化膜使得导体的散热性能大幅度降低,导体变会随着温度的升高而增大自身电阻,因此有功功率损耗增大,直接导致了变电站的线损增加。

2.3 由人为因素导致的线损异常

计量误差导致的线损异常:

变电站线损异常在线损统计中,有时因为统计人员的方法不当造成了理论上的线损异常,而实际情况可能线损在标准之内,抑或情况更加严重。造成这种线损异常现象的主要原因是因为统计人员对变电站计量误差概念的混淆。

变电站的计量误差取决于变电站计量设备的综合误差,而变电站计量设备的综合误差是电表及互感器合成误差、电压互感器二次回路的误差以及电流二次回路阻抗过大造成的误差的综合误差合格结果。在实际检测的过程中,工作人员往往忽略了其中一点、甚至两点,这是导致数据失真,造成理论上线损统计异常的直接原因。

3 降低110 kV高压变电站线损的解决措施

3.1 科学设计110 kV高压变电站

科学合理地设计是降低线损的基本。因此,对于新建的

110 kV高压变电站在设计时应进行综合性地分析。明确变电所建立的任务,对当地当前和潜在用户的用电负荷进行综合分析和研究,确定用户无功功率补偿装置。然后根据所涉及面的宽度和广度,综合多方面因素选择变电所地址,并同时确定变电站的连线方式,短路电流的计算,以及选择送配电网络及导线。应注意选择变电站高低压电气设备,以便为变电站平面和剖面图提供有力依据。

3.2 降低人为因素导致的线损

国家电力管理部门对于线损有着明确的规定,对于各地变电站的管理部门应严格执行,明确目标,并根据当地情况从线损控制、线损异常处理、线损调整为主要内容制定完备的管理规范,从预防到发现线损,再到解决线损形成调理清晰的应对机制,这是降低人为因素造成线损的前提。

同时,应加强对技术人员的要求,实施技术人员分段、分片的责任制,如此不但对技术人员的工作提出了明确的范围,也方便问题可以及时发现、妥善处理。事实已经证明,很多线损正是平时检测中可以查到并得到有效控制的,因为管理工作的漏洞才导致了线损程度的加重,从而导致了无法控制的局面。

另外,在技术人员的工作中应注重对线损率的测量和计算工作。因为线损率不但是控制线损的重要依据,同时也是发现线损的有效途径。因此加强体制建设,完善体制规定,明确技术人员的工作范围和目标是有效控制线损的保障。

3.3 通过技术降低线损

3.3.1 做好变电负荷平衡的技术监控

在变电站运转中,应对供电区域进行全面的供电监控。因为每天的用电负荷都是不断变化的,所以,变电所应及时针对情况对用电平衡进行控制,尤其是对变压器出口的不平衡,应尽量使其降低,降低线损。

3.3.2 科学优化无功补偿设备

一般电力系统以及地区性电力网络对于无功补偿的方式都采取调节无功功率的分布来实现对线路的无功补偿,这个过程也达到了使整个系统电能损耗降低的目的,从而降低了线损。

3.3.3 减少变压器损耗

变电站的核心设备无疑是变压器,所以合理减少变压器的损耗是降低线损的有效措施之一。主要有四种方法实现减少变压器损耗:①尽量采用可调容量配电变压器,尽量选用节能的变压器,这在更换变压器或新建变电站时尤为重要;②使用中应灵活调整变压器分接头位置,以适应变压器工作变化;③按照配电定额容量的60%(这是最为经济的变压器运行条件)对主要变压器实现经济运行,当然这个度需要各变电站结合自身情况灵活把握。

4 总结

社会的快速发展要求我国的电网建设应更加完善,作为送变电网路中重要变电环节的110 kV变电站,应建立健全线损异常防范机制,确保低线损运行,从而为我国电力行业的发展做出贡献。

参考文献

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[2]纪炳瑶.从线损产生的原因探析降低线损[J].科技风,2010,6.

[3]刘滕美子.彭洋.谈如何进行线损管理[J].电力网络,2009,17.

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