配电系统综合网损立体分级治理,提高企业经济效益
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[摘 要]油田企业到开发后期，在输电、配电、供电、用电等领域开展节能降耗活动，对顺利实现“十二五”节能降耗指标有着重要作用。网络损耗的高低，直接反映出一个企业的电力管理水平。以往的配电网损治理，均是依托网内单独设备隐患治理，仅是着眼于个别点的降损为主，未对整个配电网损的构成、影响因素和治理，进行全面的剖析、研究和规划。分析研究线损影响因素，以及各因素对配网线损的影响，有助于认识配电网损的本质，把握配电网损耗的关键环节，从而进行全面的治理规划和有针对性地采取降损节能措施，从而提高企业经济效益。
中图分类号：TM769 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）20-0382-02
1. 引言
当前，随着国民经济的高速发展，电力供求矛盾日趋紧张，特别是每年冬、夏用电高峰季节，为缓解电煤紧张局面，许多地方都采取了拉闸、限电的措施，节能问题也已越来越受到人们的关注，节能的重要性与必要性也已是毋庸置疑。油田做为原油生产企业，在输电、配电、供电、用电等领域开展节能降耗活动，对顺利实现“十二五”节能降耗指标产生重要作用。网损做为企业电力管理的关键环节之一，管理是否到位，损耗的高低，不仅直接影响着企业的经济效益，而且也在一定程度上说明了一个企业电力管理水平。强化网损管理，深挖内部潜力，向管理要效益，向网损要效益，是企业电力管理必须长期坚持的战略定位，也是提高企业经济效益的有效途径。但是，究竟怎样才能管理好网损呢？我们认为可以从以下几方面入手：
2. 影响电力系统网络损耗的主要因素
配电网线损受多方面因素影响，按照各因素性质可以分为四大类，分别为电网规划建设因素、电网技术因素、运行管理因素、外在因素。其中，电网规划建设因素主要包括电网布局、电压等级选择、设备选择、电网设备配置等因素；电网技术因素主要指对线损具有影响的不同装备技术，主要包括：调压、调频、调容技术及设备生产技术、无功补偿技术、电网工程设计安装技术等；运行管理因素指采用的电网运行方式、三相负荷不平衡、供电设施维护、供电设施健康状况、抄表方式及管理方面的一些因素等；外在因素指气象条件、电力设备生产材料、负荷特性等不受电网规划建设及运行管理影响的因素。
2.1 电网布局对网损影响
电网布局对网损影响主要指变电站、配电变压器分布、变压器容量及数量、进出线数量、供电半径不同而产生的网损变化。
以一个供电区域的中压配电变压器布局为例，当只有一台配电变压器时，低压线路供电半径最长、供电负荷最大，低压网损率较大，配电变压器不变损耗较小，而可变损耗较大。随着配电变压器布点的增多，低压线路损耗、配电变压器可变损耗将逐渐降低，配电变压器不变损耗将逐渐增大，可预见在某一特定布点条件下总损耗达到最低。此后，随着配电变压器布点的增加，配电变压器不变损耗的增量将大于低压线路损耗与配电变压器可变损耗之和的减少量。另外，配电变压器距负荷中心距离、低压侧出线数量均影响网损。配电变压器距负荷中心远，则网损大；低压侧出线数量少，则网损大。高压网布局即变电站的分布及进出线情况也存在类似情况。可以看出，电网布局对网损产生了影响。
2.2 变压器设备影响
在《中原油田分公司35KV及以下供配电线路损耗测试报告》中，所测试的998台变压器中。国家明令淘汰的S7、SL7以下变压器占测试变压器总数的68.3%，这是造成各采油厂网络损耗居高不下的原因之一。
变压器选择对网损影响主要表现在变压器容量、变压器数量及变压器型号（S7系列、S9系列、S11系列、非晶合金配电变压器、调容变等）上。
对相同的负荷，存在使变压器损耗最小的变压器容量，偏离这一容量时变压器损耗将增大。
对同一座变电站，变压器数量影响损耗。当变电站负荷相同时，不同数量变压器的经济运行方式不同。
变压器损耗占网损比重较大，约为60%～70%。推广节能型配电变压器对降低网损具有重要意义。
2.3 配电系统无功损耗的影响
无功损耗是油田采油生产综合损耗的一项重要内容，系统中大量无功电流在电网中会导致线路损耗增大，变压器利用率降低，用户电压跌落。在《中原油田分公司35KV及以下供配电线路损耗测试报告》中，共测试户外配电柜392面，其中电容补偿能够正常投入使用的只有167套，占42.6%。所以系统存在电容量补偿严重不足的现象，同时由于智能补偿电容设计、选型不合理，缩短了电容器的寿命。
2.4 系统存在多级变压影响
为适应电机电压等级或减少不法分子窃电，在油田供电系统中存在多处由35KV/0.4KV，再由0.4KV/1.14KV，或35KV/6KV再由6KV/1.14KV的多级变压现象，这种多级变压既影响了计量站的布局，又增加了中间环节变压器的损耗，影响了系统网损。
2.5 配电网线路对网损的影响
导线截面增大时，电阻减小，将导致损耗下降；反之，损耗上升。导线敷设方式、导线排列方式（水平排列、垂直排列、三角排列及线间距离）影响了线路参数（导纳、电容、电抗），从而影响到线路损耗。
线路的接地方式，特别是避雷线的接地方式对网损有一定影响。正常、短路故障等情况下避雷线中有一定的电流当避雷线逐基接地时电流可经最小的阻抗路径回流损耗较小；当采用绝缘避雷线时损耗将加大。35KV中压线路通常没有避雷线接地方式对中压线路损耗影响极小。低压线路通常零线是接地的由于三相不平衡的原因零线存在电流。当零线重复接地时，零线中的电流可经最小的阻抗路径回流，损耗较小，零线只在配电变压器处接地时，损耗相对略大，也在一定程度上影响了网损。
2.6 电压等级对网损影响
电压等级对网损的影响主要体现在两种方式。一种方式是在负荷相同条件下电流与电压成反比电压等级越高电流越小。对电力线路而言其网损与电压成反比。另一种方式是不同的电压等级序列对整个电网产生不同的影响。通常而言，一个区域的电压等级越大网损也越小。110kV/10kV序列的网损大于110kV/35kV序列。
2.7 供电设施维护及健康状况对网损影响
设备老化、线路走廊等供电设施维护及健康状况对网损有一定影响。设备老化时，如多芯低压绝缘老化，泄漏电流增大，一定程度上增大设备损耗；线路走廊下的树木清理不及时，可能造成对树放电。这些因素均会使网损增大。
2.8 负荷特性对网损影响
电压一定条件下，电网线路损耗功率及变压器可变损耗功率与负荷平方成正比，负荷越大，损耗功率越大，在不同负荷水平下有不同的功率损耗率。
在供电量不变条件下，当以平均负荷持续运行时网损最小，以最大负荷供电时网损最大，不同的负荷特性曲线将有不同的网损。
负荷分布不同，也对网损有影响。当负荷集中在供电线路末端时网损最大，而集中在线路首端时网损最小，其它分布条件下网损介于这二者之间。
2.9 管理不完善，精细化程度不高
计量器具由于长时间处于运行中，长期得不到校验，使得计量误差偏大，影响了设备参数优化及成本考核的准确性；油田这一“工厂无墙”的特点，存在窃电现象；巡视发现不及时，补偿电容得不到及时恢复等等。
3. 降低系统损耗的主要对策
3.1 合理装设无功补偿设备，优化电网无功分配，提高功率因数
无功补偿是利用技术措施降低线损的重要措施之一，在有功功率合理分配的同时，做到无功功率的合理分布。通过合理配置无功功率补偿设备，以提高系统的功率因数，从而达到节约电能，降低损耗的目的。
3.2 合理配置使用变压器，实行变压器降耗改造
配电变压器的有功损耗是配电网损耗的重要组成部分，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。S11系列变压器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，通过将我厂在用的S7、SL7高能耗变压器更换为S11型节能变压器降低渌穑是一项重要的节能战略部署。
3.3 实施电网改造、优化供电结构
（1）分流负荷，降低线路的电流。针对负荷大、损耗高的线路进行分流改造，通过将计量站、注水站向相邻负荷较轻的、负载率较低的线路调整的方式来降低线路负荷，从而降低负荷较高的线路线损，提升负载较低线路的负载率，最大发挥资源效率。（2）改造不合理的线路布局，加粗导线线径。近年来我厂对金堤311、金堤313和金堤318的改造，使线路走向、负荷布局、线路负载更趋合理，消除了近电远供，迂回倒送现象，减少迂回线路，缩短线路长度。同时对主导线由GLJ-70型改为GLJ-95型线径进一步加粗，都见到了明显的节能效果。
3.4 合理配置电压等级，减少中间多极变压环节
（1）改变供电方式。对电泵转抽相对较集中的区域用一台容量较大的变压器来为几口转抽井供电，代替每井一立变的现象；对相对分散的井，采取从计量站直接供电的方式，减少了中间变压环节，进一步降低了变压器损耗。（2）实施计量站升压改造为使变电方式更加合理，2010-2014年间，在8#、70#、78#、79#、文276块等24座计量站采用了35KV/1.14KV的升压改造，提高电网电压，减少了中间变压环节，降低了变压损耗，同时将用电电压改为非标电压可以有效地抑制不法分子窃电，减少电量流失。减少了对计量站布局影响。升压改造以减少电压等级，减少重复的变电容量，简化电力网的接线，适应负荷增长的需要，显著降低电网的损耗。
3.5 加强线路维护，防止泄漏电
主要是定期巡查线路，及时发现、处理线路泄漏和接头过热事故，可以减少因接头电阻过大而引起的损失，及时更换不合格的绝缘子，对电力线路沿线的树木经常修剪树枝，还应定期清扫变压器、断路器及绝缘瓷件等。
3.6 科学管理降低网损的组织措施
系统损耗管理网络，并建立网损管理责任制，明确职能部门和生产单位之间的分工，不断完善网损、功率因数承包考核制度。
每月应定期组织相关人员召开一次线损分析会，分析指标完成情况，针对线损较高的线路，从线路质量、表计接线、是否窃电、无功补偿等方面进行讨论和分析，并责成有关部门进行落实，下月线损分析会必须汇报问题查找、处理结果，通报有关情况，研究解决存在的问题。
4.结论
随着经济社会的进一步发展，电能利用在石油石化行业将进一步加大，通过强化电网管理提升企业效益必将成为企业增效的一条长期之路，减少损耗，实现企业效益的最大化，是我们油田企业长期研究的一个课题。通过对配电网损构成和影响因素的剖析和研究，以及采取的针对性措施和方案，适合中原油田配电网各级系统和线路的网损治理改造，其提出的“立体分级治理”概念，将是油田配电网以后网损综合治理降耗的主流指导思想，具有很大的推广引用价值。
参考文献
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