丰宁农网综合降损方案研究报告-华北电力大学20090120.doc
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1、丰宁农网综合降损方案研究报告丰宁农网综合降损方案研究报告华北电力大学2008年12月24日45目录第1章前言1第2章丰宁电网基本情况的分析22.110kV及35kV电网代表日数据分析22.210kV及35kV电网的技术要求52.3对丰宁10kV电网的技术评价72.4对丰宁35kV电网的技术评价11第3章丰宁部分线路损耗过高问题的研究123.1负荷波动大问题线路网损分析123.2长线路问题线路网损分析133.3典型线路网损分析结论15第4章丰宁电网综合降损技术方案研究164.1负荷波动大问题164.2长线路问题234.335kV线路降损方案分析31第5章典型问题降损方案效益评估325.1节约电量
2、的计算325.2效益评估方法335.3负荷波动大问题降损方案效益评估结果365.4长线路问题降损方案效益评估结果395.535kV线路降损方案效益评估结果41第6章结论及建议436.1结论436.2建议43参考文献:45第1章 前言本报告旨在为丰宁地区农村电网中35kV及10kV配电线路的降损节能改造提供参考方案。对于10kV配电线路,由于数据调研过程中无法获得有关负荷分布的具体资料,报告中的所有分析以负荷按配电变压器额定容量平均分布为前提,其研究结论仍具有重要参考价值。如有负荷分布特别不均匀的情况,应分别对待,但仍可按本报告中的研究方法进行分析研究。本报告中研究方法的基本思路是,通过对具有典
3、型特点的单条配电线路的不同降损方案实施前后的技术指标比较,得出备选的降损方案;再通过不同备选方案间经济指标的评价,得出有参考意义的降损方案。本报告的技术分析结果通过电力系统仿真分析软件BPA计算得出;经济指标的分析结果通过“农村电网综合降损节能效益评估软件”的效益评估模块计算得出。第2章 丰宁电网基本情况的分析本章以丰宁电网网损代表日为依据,对丰宁10kV及35kV电网的情况进行了分析,目的在于发现丰宁电网运行存在的主要问题。2.1. 10kV及35kV电网代表日数据分析2007年7月25日为华北电网统一线损理论计算代表日,因此,丰宁分公司根据承德供电公司的安排对当日024点全天的电量及设备运
4、行情况进行了记录,并作为依据进行计算和分析。本次计算使用了燕山大学网络版线损理论计算软件,按公司统一设定的边界条件进了行计算。2.1.1. 35kV电网计算结果汇总2007年7月25日全网35kV系统汇总结果为:供电量781.4897MWh,损失电量22.778MWh,线损率2.92%。其中线路损失电量为15.652MWh,占本层总损失电量的68.72%;变压器的铜损2.585MWh,铁损2.021MWh,变损占本层损失电量的23.04%。铜铁损比例为1.28:1,其它损失电量为1.93MWh。与2006年代表日相比,线损率增长了0.76个百分点。详见表 21。表 2135kV线损理论计算结果
5、同比表全 网代表日计算结果供电量(MWh)线损电量(MWh)线损率(%)线路损失占本层总损失(%)线路变压器其它合计其它总线损率结果铜损铁损2007年7月781.48915.6522.5852.0212.5222.7780.322.9268.722006年7月554.3268.7971.5731.6191.90313.8930.342.1663.32同比变化量227.1636.8551.0120.4020.6178.885-0.020.765.4同比(%)40.98 77.92 64.34 24.83 32.42 63.95 -5.88 35.19 8.53 2.1.2. 10kV电网计算结果
6、汇总2007年7月25日全网10kV系统汇总结果为:供电量9234.5MWh,损失电量516.5MWh,线损率5.59%。其中线路损失电量为400MWh,占本层总损失电量的77.44%;变压器的铜损41.7MWh,铁损74.8MWh,变损占本层总损失电量的22.56%,铜铁损比例为0.55:1,其它损失电量为0MWh。与2006年代表日相比,线损率下降0.15个百分点。详见表 22。表 2210kV线损理论计算结果同比表全 网代表日计算结果供电量(MWh)线损电量(MWh)线损率(%)线路损失占本层总损失(%)线路变压器其它合计其它总线损率结果铜损铁损2007年7月1272.8542.84.2
7、199.64927.584.1682.16 6.613 50.85 2006年7月903.71933.4463.6557.519.78864.3892.19 7.125 51.94 同比变化量369.1319.3540.5642.1497.71219.7790.0 -0.5 -1.1 同比(%)40.85 27.97 15.43 28.65 38.97 30.72 -1.33 -7.19 -2.10 2.1.3. 10kV35kV重损线路电量损失情况表表 23代表日35kV高损电量线路统计表2007年7月25日序号线路名称输送电量(MWh)总损失电量(MWh)线损率(%)1胡 凤-312131
8、.9576.8585.202胡 石-313170.0336.6573.92表 24代表日10kV 高损电量线路统计表2007年7月25日序号线路名称输送电量(MWh)总损失电量(MWh)线损率(%)1城 东-51427.2262.2718.32城 东-51526.6344.11315.43城 东-51632.8036.44219.64凤 山-51220.463.17915.45凤 山-514 12.5101.59612.86凤 山-51516.2961.5159.37胡麻营-519109.43210.6859.82.1.4. 10kV35kV变压器线损率分布表表 2510kV配电变压器线损率分
9、布情况表代表日铜损是铁损二倍以上的重载变铁损是铜损二倍以上的轻载变铁损等于铜损经济变其它变压器变压器总数台数占比%台数占比%台数占比%台数占比%2007-7-2500183870.18471.7973428.032619表 2635kV配电变压器线损率分布情况表代表日铜损是铁损二倍以上的重载变铁损是铜损二倍以上的轻载变铁损等于铜损经济变其它变压器变压器总数台数占比%台数占比%台数占比%台数占比%2007-7-25410.261333.33410.261846.1539表 2710kV配变高损率损失结构表变电站名称开关号有功电量(kWh)铜损率(%)铁损率(%)线路损失率(%)高压损失率(%)综
10、合损失率(%)高压占总损失比(%)丰 宁5135.5110.361.243.978.5615.1456.54南新营51427.2261.170.656.518.3413.4162.18长 阁51526.6340.960.5513.9315.4419.5079.20五道营51632.8031.040.5918.0119.6424.0781.60凤 山51220.6460.472.1212.8115.4019.8077.77凤 山51412.510.632.509.6312.7618.6568.41凤 山51516.2960.402.806.099.3014.3364.86胡麻营519109.43
11、20.470.139.179.7611.1487.68黄 旗5155.8760.435.307.0112.7318.3269.50北湾子5121.0370.5011.180.5912.2619.3463.43四岔口5150.3660.2018.950.1019.2524.7577.79四岔口5170.8170.309.900.4510.6417.8359.69四岔口5213.4230.528.627.0416.1823.4369.04(备注:综合线损率含低压线损)表 2835kV配变高损率损失结构表变电站名称开关号有功电量(kWh)铜损率(%)铁损率(%)线路损失率(%)高压损失率(%)综合损
12、失率(%)高压占总损失比(%)胡麻营胡凤-312131.9570.40.184.625.25.2100胡麻营胡石-313170.0330.380.213.323.923.921002.1.5. 10kV35kV重损线路结构表 29重损线路供电结构状况表2007年7月25日序号线路名称供电量损失电量供电半径线路总长度导线截面1城 东-51427.2262.2711258LGJ-50-35-252城 东-51526.6344.1131356LGJ-50-35-253城 东-51632.8036.44247105LGJ-50-35-254凤 山-51220.463.17930118LGJ-70-35
13、-255凤 山-51412.5101.59640108LGJ-35-256凤 山-51516.2961.51540114LGJ-70-35-257胡麻营-519109.43210.6853373LGJ-120-50-35-258胡 凤-31227.2266.85830.11630.116LGJ-959胡 石-31326.6346.65712.21112.211LGJ-702.2. 10kV及35kV电网的技术要求国标DL/T5131-2001农村电网建设与改造技术导则(以下简称导则) 对10kV及35kV农网的网损、电压、功率因素等技术指标的要求如下:2.2.1. 技术原则1在保证电网安全、经
14、济、可靠运行的前提下,农网建设与改造应因地制宜地采用新技术、新设备、新材料、新工艺。2变电所、配电变压器应设在负荷中心。110kV线路长度不超过120km,66kV线路长度不80km,35kV线路长度不超过40km。中低压配电线路供电半径宜满足下列要求:10kV不超过15km,380/220V不超过0.5km;在保证电压质量的前提下,负荷或用电量较小的地区,供电半径可适当延长。3线路的导线截面应按经济电流密度选择,并按电压损耗校验。4农网各电压等级的线损率应符合下列要求:1)高中压配电网综合线损率(含配电变压器损耗)不大于10%;2)低压配电网线损不大于12%。5农网的功率因数应达到:1)变电
15、所10kV侧不低于0.95;2)变压器容量为100kVA以上的电力用户不低于0.9;3)农村公用变压器不低于0.85。6供电电压:1)电压允许偏差值应符合GB12325的要求,即:220V为+7%-10%;380V为+7%-7%;10kV为+7%-7%;35kV为正负偏差绝对值之和小于10%;110kV为正负偏差绝对值之和小于10%。2)供电电压合格率符合DL407的要求,不应低于90%。7容载比宜达到下列要求:1)35kV110kV变电所取1.82.5(以农村照明和排灌负荷为主的变电所应取下限值);2)农村配电变压器取1.52.0。2.2.2. 高压配电网8高压配电网宜采用环网接线、开环运行
16、方式,根据实际情况也可采用单辐射接线形式。9工程设计一般应满足10年负荷发展需要。10.新建和改建变电所主变压器应采用节能型有载调压变压器。主变压器应按两台容量设计,或采用不同容量的组合方案,可根据负荷增长需要分期实施。11.35kV和66kV变电所应按“户外化、小型化、低造价、安全可靠、技术先进”原则建设。高压侧可选用熔断器作为变压器主保护,10kV出线侧保护宜采用自动生命器。12线路导线应选用钢芯铝绞线,一般110kV导线截面不小于1202,66kV导线截面不小于702,35kV导线截面不小于702。2.2.3. 中压配电网13农村配电变压器台区应按“小容量、密布点、短半径”的原则建设与改
17、造,配电变压器应选用节能型。14变压器容量选择以现有负荷为基础,适当留有裕度。15城镇10kV配电网宜采用环网接线,开环运行;农村10kV配电网以单辐射式为主,较长的主干线或分支线应装设分段或分支开关设备。应推广使用自动重合器和自动分段器,并留有配电自动化的发展余地。16导线的选择应满足DL/T601,SDJ206的要求,选用钢芯铝绞线,10kV导线的主干线截面不小于352,在城镇可特殊地段可采用绝缘导线。17负荷密度小的地区可采用单相变压器或单相、三相混合供电方式。2.2.4. 无功补偿18农网无功补偿,坚持“全面规划、合理布局,分级补偿,就地平衡”及“集中补偿与分散补偿相结合,以分散补偿为
18、主;高压补偿与低压补偿相结合,以低压补偿为主;调压与降损相结合,以降损为主”的原则。19变电所应安装并联补偿电容器,补偿容量宜按主变压器容量的10%15%配置。20积极采用性能可靠,技术先进的集合式、自愈式电容器,适当采用微机监测和自动投切无功补偿装置。21配电变压器的无功补偿,可按配电变压器容量的10%配置。容量在100kVA及以上的配电变压器宜采用无功自动补偿装置。2.3. 对丰宁10kV电网的技术评价通过丰宁供电公司2007年代表日的35kV及10kV配电网损耗统计数据与导则相关条款比较,可以说明丰宁供电公司对于网损的管理是规范合格的。比如,2007年7月代表日35kV和10kV配电网综
19、合损耗率分别为2.92%和6.61%,(如表 21和表 22所示)则高中压配电网综合损耗率为9.53%;而2006年7月代表日35kV和10kV配电网综合损耗率分别为2.16%和7.13%,则高中压配电网综合损耗率为9.29%,都满足导则中“高中压配电网综合损耗率(含配电变压器损耗)不大于10%”的要求。但丰宁电网中也确实存在着部分高损线路,比如:64条10kV线路中,重损线路就有7条,占1/9强;14条35kV线路中,重损线损有2条,占1/7(如表 29所示)。这些重损线损制约着公司生产效率的提高。为了进一步提升网损管理水平,就需要查找高损耗线路的高损原因,并采用适当的降损方案给予解决。通过
20、相关统计数据及实测数据的分析,我们对10kV配电网中引起高损耗的原因进行了归类,具体分析如下:2.3.1. 长线路问题长线路问题是指10kV配电线路的供电半径超过合格供电半径。农网配电线路通常采用“逆调压”方式进行电压调节。供电半径长时,为保证线路末端电压水平,就要升高线路首端电压,造成变压器空载损耗增大;如果末端电压低,照明和动力负荷都受影响,特别是恒功率负荷,其电流的增大会使线损和变压器的铜损升高。表 29中7条10kV重损线路中,供电半径超过15km的就有5条,且都在30km以上,其中最长的供电半径为47km, 见城东-516线路。而且,调研中发现,丰宁10kV配电线路中,单条最长线路供
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