電網(wǎng)電能質(zhì)量提升實(shí)踐思考
時間:2022-02-25 09:11:17
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摘要:分享了合江縣電網(wǎng)電能質(zhì)量提升的實(shí)踐,合江縣在做好電網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃的同時,針對農(nóng)網(wǎng)改造村用電瓶頸問題,通過對供電片區(qū)、用電臺區(qū)負(fù)荷、電量、電壓等進(jìn)行綜合分析,分期分批投入資金,通過新裝、增容、搬遷變臺、改接低壓線路等方案進(jìn)行負(fù)荷調(diào)整,提高用戶電能質(zhì)量,取得了良好效果。
關(guān)鍵詞:電能質(zhì)量;電網(wǎng)規(guī)劃;電網(wǎng)數(shù)據(jù);臺區(qū)改造
電網(wǎng)電壓質(zhì)量直接關(guān)系用戶的正常用電,是保障供電服務(wù)的基本條件,事關(guān)和諧供用電關(guān)系構(gòu)建和供電企業(yè)服務(wù)能力。瀘州玉宇電力有限責(zé)任公司自2012年由四川能投集團(tuán)管理后,投入10多億元資金進(jìn)行合江縣電網(wǎng)建設(shè)。特別自2017年以來,為提高城區(qū)及農(nóng)村電壓質(zhì)量,全面提升用戶“獲得電力”優(yōu)質(zhì)服務(wù),重點(diǎn)針對全縣范圍內(nèi)未進(jìn)行升級改造的2000年一、二期農(nóng)網(wǎng)改造村用電瓶頸問題,實(shí)施了電壓質(zhì)量提升工程。通過對供電片區(qū)10kV配網(wǎng)、用電負(fù)荷、用電量、電壓等進(jìn)行綜合分析,提出相應(yīng)解決方案,從2017~2019年,連續(xù)3年分期分批投入資金1500余萬元,通過實(shí)施新裝、增容、搬遷變臺,改接低壓線路進(jìn)行負(fù)荷調(diào)整等電能質(zhì)量提升工作,對提高用戶電壓質(zhì)量、緩解供用電矛盾取得了良好效果。
1電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)
電能質(zhì)量提升,第一要解決的是做好電網(wǎng)規(guī)劃,按用電負(fù)增長規(guī)律提出變電站新建、擴(kuò)建增容方案,增大供電能力,縮短10kV供電半徑,解決電網(wǎng)供電能力不足問題。合江電網(wǎng)從2012年轉(zhuǎn)入四川省能投集團(tuán)管理以來,認(rèn)真做好落實(shí)工作,“十二五”期間做了大量投入,新建了220kV龍譚變電站,在110kV馬街、甘雨、城北變電站的基礎(chǔ)上,新建設(shè)了白米變電站?!笆濉逼陂g,針對電網(wǎng)存在的問題,制定了建設(shè)規(guī)劃,具體情況如下。1.12016年電網(wǎng)存在的主要問題。合江電網(wǎng)經(jīng)過幾十年的發(fā)展,已形成以龍?zhí)蹲優(yōu)闃屑~,以110kV網(wǎng)絡(luò)為骨架的輸變電網(wǎng)絡(luò),但還存在如下問題。(1)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)不盡合理,供電能力不足,電網(wǎng)薄弱,由于小水電站平均規(guī)模過小,又缺乏必要的火電補(bǔ)充,且用電負(fù)荷大于電網(wǎng)最大出力,所以整個電網(wǎng)的調(diào)節(jié)性能差,供電質(zhì)量較低。(2)電網(wǎng)內(nèi)的變電站布點(diǎn)不夠,供電半徑大,線損過大,且導(dǎo)線截面小,造成供電可靠性低;10kV供電線路除已通過農(nóng)網(wǎng)改造的部分外,配變臺區(qū)布置不合理,且較少,造成農(nóng)村低壓線損大,供電質(zhì)量差。(3)全縣無功主要采用集中和分散的方式進(jìn)行補(bǔ)償,總無功補(bǔ)償容量5612kvar,其中集中補(bǔ)償5462kvar,分散補(bǔ)償150kvar,主要安裝在供電半徑較長的地區(qū)。(4)改造面不夠,資金缺口大,估計在5億元左右。1.22015~2020年電力電量預(yù)測。合江縣統(tǒng)計年鑒表明,2012~2014年全縣GDP總體上升,合江縣幅員面積為2422平方公里,轄27個鄉(xiāng)鎮(zhèn)、37個社區(qū)。合江縣內(nèi)除榕山片區(qū)的天華公司由國家電網(wǎng)四川公司直供外,其他地區(qū)均由地方電網(wǎng)供電。全網(wǎng)共分為13個供電片區(qū)供電,全縣綜合用電負(fù)荷的同時率在0.9~0.95之間。2014年全縣的最大負(fù)荷達(dá)到131.8MW,全網(wǎng)用電量為4.91億kW•h。針對各片區(qū)負(fù)荷增長點(diǎn),主要電源點(diǎn)規(guī)劃如下:(1)城北供電片區(qū)。2012~2014年的電力電量增長率為9.98%。預(yù)計供區(qū)年均增長率為11.45%,到2020年負(fù)荷增到69.32MW,規(guī)劃建110kV梨子灣變電站。(2)榕山供電片區(qū)。2012~2014年的該片區(qū)的歷史電力電量增長率為10.02%。預(yù)計到2020年該供區(qū)范圍內(nèi)負(fù)荷增到25.14MW,年均增長率為16.13%,規(guī)劃建110kV新榕山變電站。(3)九支片區(qū)規(guī)劃建110kV石佛變電站。1.32020年全縣變電容量計算。電力彈性系數(shù)是指用電量的年平均增長率與國民均增長率的比值,從合江縣經(jīng)濟(jì)發(fā)展概況和歷史負(fù)荷發(fā)展情況,“十二五”期間電力彈性系數(shù)為0.734?!笆濉币?guī)劃合江縣GDP平均增長率為13%左右,取電量增長率為10%、11%、12%做規(guī)劃。從合江電網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測的結(jié)果看,合江縣“十三五”期負(fù)荷年平均增長率為10.9%,到2020年,合江電網(wǎng)最大供電負(fù)荷為235.7MW。按照相關(guān)規(guī)程要求,若取220kV變電站容載比2.0,扣除110kV及以下電站出力,到2020年,合江電網(wǎng)需要的220kV變電容量為423.9MVA?!笆濉逼陂g合江電網(wǎng)需要新建110kV變壓器3座,新增容量為65.2MVA,到2020年合江電網(wǎng)110kV變電容量達(dá)到486MVA,全網(wǎng)負(fù)荷達(dá)到235.73MW,扣除35kV及以下電站出力,110kV容載比為2.3。合江電網(wǎng)將形成以龍?zhí)蹲冏鳛槿W(wǎng)的樞紐站,滿足“N-1”安全標(biāo)準(zhǔn),運(yùn)行方式更為靈活,供電能力及供電可靠性將大大提高,對負(fù)荷的發(fā)展適應(yīng)性更強(qiáng)。1.4電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)。2018年主要變電站最高負(fù)荷203.36MVA時,220kV龍?zhí)蹲冸娬矩?fù)荷率為0.736;110kV馬街、甘雨、白沙3個變電站負(fù)載率分別為:1.06、1.01、1.04,變壓器出現(xiàn)過載。110kV和35kV變壓器容量與220kV變壓器容量與之比為:309.1/240=1.288。結(jié)論:需要增加新的變壓器容量,才能滿足電網(wǎng)發(fā)展需要。2019年主要變電站最高負(fù)荷246MVA時,220kV龍?zhí)蹲冐?fù)荷率為0.935,重載;因新建設(shè)了110kV梨子灣、石佛、新榕山變3個變電站,變壓器負(fù)載率別為0.527、0.719、0.35;原來過載的3個變電站負(fù)載率分別為0.867、0.568、0.743,因新建設(shè)和改造了部分變電站,讓用電負(fù)荷得到了重新分配。110kV和35kV變壓器容量與220kV變壓器容量與之比為469.6/240=1.957。以上數(shù)據(jù)說明,按規(guī)程要求做好電網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃在提高電能質(zhì)量的根本保障。針對不對區(qū)域選擇合理的電力彈性系數(shù)預(yù)測用電負(fù)荷是高水平規(guī)劃的基礎(chǔ)。同時,220kV變電站因負(fù)載率太高及需增容建設(shè)。
210kV配網(wǎng)電能質(zhì)量提升工作的具體措施
2.1加強(qiáng)供電所管理。我公司有城區(qū)、佛蔭、九支、白沙、榕山5個供電片區(qū)。為防止因管理不到位造成管理線損增大,以及三相負(fù)荷不平衡、供電線路過長、變壓器低負(fù)載等造成理論線損增大等,采取將供電工作進(jìn)行層層分解,將高、低壓線路維護(hù),臺區(qū)的報修、報裝、表計抄見、發(fā)行,計量裝置的檢查、核對等工作都落實(shí)到人頭,包括臺區(qū)線損率的高低,與個人的績效工資益都掛鉤。2.1.1加強(qiáng)對計量裝置的管理力度用電管理人員及臺區(qū)責(zé)任人密切關(guān)注表計運(yùn)行情況,利用抄表對表計運(yùn)行情況、電流互感器二次接線是否牢靠,表和互感器間接線是否正確,互感器配比是否正確合理,接頭有無氧化現(xiàn)象,表計是否有事故等進(jìn)行檢查。調(diào)整不合理的電流互感器配比,處理氧化接頭及其他影響正常計量的缺陷。同時,測量臺區(qū)總表電壓和抽測用戶未端電壓,為電能質(zhì)量提升提供支撐數(shù)據(jù)。2.1.2做好臺區(qū)電量統(tǒng)計與線損分析表計抄回后,由專人進(jìn)行過卡核算,對臺區(qū)電量進(jìn)行統(tǒng)計與分析。對突增突減的用戶要及時通知抄表人員進(jìn)行二次核對,以更正誤抄、誤核現(xiàn)象,并盡快核算出臺區(qū)線損情況,開展對比分析,找出原因,為電能質(zhì)量提升提供準(zhǔn)確變臺負(fù)荷率和線損數(shù)據(jù)。2.1.3測試調(diào)整變壓器三相不平衡現(xiàn)象采取相應(yīng)的調(diào)整措施,以減少因變壓器三相不平衡運(yùn)行造成的低壓供電線路和變壓器自身損耗的加大。2.2做好電能質(zhì)量的分析工作。按生計部按提出的要求對收集的供電片區(qū)各變臺統(tǒng)計數(shù)據(jù)開展分析,根據(jù)輕重緩急,編制改善治理實(shí)施計劃,在結(jié)合資金情況落實(shí)實(shí)施方案、完成時間和責(zé)任人。各變電所重點(diǎn)上報統(tǒng)計數(shù)據(jù)有電能質(zhì)量差的臺區(qū),負(fù)荷率高、線損率高、線路長的變臺,變壓器型號等。針對收集數(shù)據(jù),生計部提升電能質(zhì)量的解決措施主要有:①對長期存在過載現(xiàn)象的農(nóng)村配電臺區(qū),優(yōu)先采取小容量、短半徑、密布點(diǎn)的方式進(jìn)行改造。②對因日負(fù)荷波動較大造成短時過載的配電臺區(qū),采用增大變壓器容量或更換過載能力較強(qiáng)變壓器的方式進(jìn)行改造。③更換低壓老舊線路,增大導(dǎo)線截面。以此做出電能質(zhì)量提升的方案,上報公司審批,在有限的資金投入情況下,分期分批解決存在的重點(diǎn)問題。2.3加強(qiáng)調(diào)度對10kV母線電壓的調(diào)節(jié)。從電網(wǎng)10kV線路運(yùn)行數(shù)據(jù)看,重負(fù)荷的時間少、輕負(fù)荷的時間多,網(wǎng)損中80%以上是變壓器鐵損,線損和變壓器銅損合計僅占20%以下。當(dāng)電壓下降5%時,鐵損降低20%。因此,合理控制10kV母線電壓是電壓質(zhì)量的要求,也是降損的要求。具體的做法是:①在變電站增加電容補(bǔ)償設(shè)備,通過投切電容組數(shù)調(diào)母線電壓。②通過有載調(diào)壓變壓器調(diào)節(jié)分接頭調(diào)節(jié)母線電壓。
3實(shí)施效果
2017~2019年,電力公司連續(xù)3年分期分批投入資金1500余萬元,通過開展電壓質(zhì)量提升工作,實(shí)施精準(zhǔn)低電壓治理,3年共新裝(增容)變壓器256臺,新建10kV線路65km,新建和改造低壓線路76km,對提高用戶電壓質(zhì)量,緩解供用電矛盾起到積極有效作用,取得了良好效果。截止到2019年9月,合江縣地方電網(wǎng)內(nèi)擁有水電站70座,裝機(jī)5.85萬kW,年發(fā)電量近1.8億kW•h。擁有變電站21座,總?cè)萘窟_(dá)744.7MVA,其中:有220kV變電站1座、容量240MVA,220kV線路29.51公里;110kV變電站8座、容量366MVA,長225.93km;35kV變電站12座,容量138.7MVA;線路327.8km;10千伏線變電臺區(qū)3532座,容量602.08MVA,10kV線路2109km;0.4kV低壓線路14651km;用電戶數(shù)29.5萬余戶。2018年公司年全社會用電量7.24億kW•h。2019年最大負(fù)荷246MVA與2018年最大負(fù)荷203.355MVA比增長20%。這個數(shù)據(jù)超過了規(guī)劃的2020年合江電網(wǎng)最大供電負(fù)荷235.7MW數(shù)據(jù)。供電可靠率:城區(qū)99.74%,農(nóng)村地區(qū):98.68%。居民端電壓合格率:城區(qū)99.35%,農(nóng)村地區(qū):96.15%。
4結(jié)語
實(shí)施電能質(zhì)量提升工作,是一項(xiàng)目長期的工作,電力企業(yè)需要在做好電網(wǎng)建設(shè)改造的同時,將新一輪農(nóng)網(wǎng)升級改造與鄉(xiāng)村振興、脫貧攻堅等有機(jī)結(jié)合起來,針對片區(qū)供電瓶頸問題提出精準(zhǔn)解決辦法,堅持以問題為導(dǎo)向,逐村、逐戶、逐線摸清現(xiàn)狀,制定科學(xué)治理方案,抓好項(xiàng)目儲備,解決配變布點(diǎn)不足、10kV和低壓線路供電半徑過長、線徑小卡脖子等問題,讓電網(wǎng)建設(shè)更好地服務(wù)于地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)和居民的用電需求。
參考文獻(xiàn)
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作者:洪興華 李正維 單位:瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院