配變是電網(wǎng)向用戶供電的載體,配變的經(jīng)濟(jì)運行是企業(yè)降低電力成本要素。配變相對于其他電氣設(shè)備而言,其運行效率是很高,但運行中自身也會產(chǎn)生損耗,而變損大小與運行效率有關(guān)。從降損角度講,配變的滿載運行其效率并非最佳,若長期滿載運行,不僅效率下降,而且還會增加變損,長期超載還會縮短使用壽命,甚至還能釀成事故。
理論與實踐表明,配變負(fù)載系數(shù)與運行效率有關(guān),只有當(dāng)配變負(fù)載系數(shù)為50%時,運行效率最高,或且說,配變運行中只有鐵損等于銅損時,效率最高,變損最小,這表明提高運行效率,將蘊涵著降損的潛能。
然而事物總是一分為二,如果僅一味強(qiáng)調(diào)提高運行效率,這雖然能降低變損,卻往往忽略了一個敏感而實際的問題,即如何減少設(shè)備一次性投資和容量電費。
由于受傳統(tǒng)觀念和習(xí)慣用電的影響,用戶接入電網(wǎng)運行的配變,僅處于自然狀態(tài)下運行,再加之受容量電費和電壓等級差別電價的制約,同時對容量電費的規(guī)定不甚了解,從而導(dǎo)致電力成本的增加。用戶若是要從降低電力成本著想,應(yīng)從配變運行效率和效益綜合考量而采取相關(guān)措施,必將取得更好的經(jīng)濟(jì)效益。
一、配變運行效率與變損關(guān)系
配變運行中產(chǎn)生損耗分為鐵損和銅損,配變在額定電壓下運行其鐵損是個常數(shù),而銅損卻與二次負(fù)載電流平方成正比,并隨負(fù)載電流的變化而變化。配變運行中只有當(dāng)鐵損等于銅損時,運行效率最高,變損最小。
配變運行效率最高時的負(fù)載系數(shù)稱為理論最佳負(fù)載系數(shù)。β=0.5這是配變經(jīng)濟(jì)運行的理論依據(jù),當(dāng)負(fù)載系數(shù)為50%時,配變運行效率最高,變損最小。在配變運行中可依據(jù)這個原理對用電負(fù)荷進(jìn)行調(diào)整,使之達(dá)到降損節(jié)能,實現(xiàn)配變的經(jīng)濟(jì)運行。
二、提高配變運行效率的措施
1.按β=0.5調(diào)整用電負(fù)載
β=0.5這是配變運行效率最高時理論負(fù)載系數(shù),配變運行中應(yīng)以最佳負(fù)載系數(shù)為依據(jù),及時調(diào)整或控制用電負(fù)荷,實現(xiàn)配變的經(jīng)濟(jì)運行。若配變長期處于輕載運行,其效率必然下降,則要更換適宜容量的配變。如是處于滿載運行其效率也不是最佳,則要進(jìn)行增容改造。若僅在高峰期超載,可通過 “移峰填谷”予以調(diào)整。為此,按最佳負(fù)載系數(shù)及時調(diào)整用電負(fù)荷是提高運行效率的措施。
2.實時檢測配變?nèi)嘭?fù)荷電流平衡度
配變運行中若三相負(fù)載不對稱,則會產(chǎn)生三相負(fù)荷電流的不平衡,這不僅產(chǎn)生附加損耗,而且還會造成運行效率下降。為能及時發(fā)現(xiàn)三相負(fù)載是否均衡,則需對三相負(fù)荷電流進(jìn)行檢測,如是三相負(fù)荷電流差別較大,則需及時對用電負(fù)載進(jìn)行調(diào)整,使之處于基本均衡下運行,即能提高效率,降低變損。
3.加強(qiáng)用電管理
配變供給用電負(fù)荷時處于變化之中,為提高運行效率則需對用電負(fù)荷進(jìn)行檢測,如有負(fù)荷波動異?;蛲蛔儯瑧?yīng)在查找原因后加強(qiáng)對用電負(fù)荷進(jìn)行管理,通過實施“移峰填谷”,或執(zhí)行峰谷分時電價等措施,促使用戶調(diào)峰、避峰用電,使之達(dá)到用電負(fù)荷基本均衡,以減少負(fù)荷波動造成附加損耗,同時還有利于提高運行效率。
4.配變低壓側(cè)實施無功補(bǔ)償
配變運行效率與功率因數(shù)有關(guān),其低壓側(cè)實施無功補(bǔ)償是減少無功消耗,提高功率因數(shù)有效措施。其補(bǔ)償裝置應(yīng)采用自動投切技術(shù),可達(dá)到自動跟蹤無功負(fù)荷變化,以達(dá)到無功的實時平衡。
此外還可運行電價杠桿,輔之實行力率調(diào)整電費辦法,促使用戶自覺實施無功補(bǔ)償,以提高配變運行效率。
5.合理的配變運行方式
對采用配變并列運行用戶,可按用電負(fù)荷的變化,靈活改變配變運行方式,這也可提高運行效率。如高峰期用電負(fù)荷增大,可采用配變的并列運行,因兩臺阻抗相同配變并列運行,其阻抗比單獨運行時減小一半,在輸出相同功率時,其變損也會減小一半,有利于提高運行效率。在低谷時段,用電負(fù)荷減小,運行電壓升高,當(dāng)用電負(fù)荷小于臨界負(fù)荷時,可改為單獨運行,不僅能滿足用電需求,而且還可提高運行效率。
6.運用需量控制技術(shù)優(yōu)化用電方式
需量控制技術(shù)是對用戶最大用電負(fù)荷進(jìn)行控制的技術(shù)裝置。當(dāng)用戶用電負(fù)荷達(dá)到最大需量時,控制裝置即能自動用戶供電負(fù)荷進(jìn)行限制,客觀上降低電網(wǎng)高峰負(fù)荷,從而提高電網(wǎng)負(fù)載系數(shù)。
為能對用電負(fù)荷進(jìn)行實時檢測,可運用配變終端檢測裝置,對配變運行中的電流、電壓、功率及電能表等數(shù)據(jù)進(jìn)行在線檢測。根據(jù)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,從而采取措施對用電負(fù)荷進(jìn)行調(diào)整,使配變處于最佳負(fù)載系數(shù)運行,提高運行效率。
三、配變運行效益不容忽視
實現(xiàn)配變的經(jīng)濟(jì)運行是一項系統(tǒng)工程,既是經(jīng)濟(jì)問題,又是技術(shù)問題,同時也是電力需求側(cè)管理的重要內(nèi)容。理論與實踐表明,配變運行效率與負(fù)載系數(shù)有關(guān),為實現(xiàn)配變的經(jīng)濟(jì)運行,應(yīng)按“效率與效益并重,以效益優(yōu)先”的原則,通過采取相關(guān)措施調(diào)整用電負(fù)荷,使之達(dá)到降損節(jié)能增加經(jīng)濟(jì)效益。
據(jù)GB-T134624《工礦企業(yè)電力變壓器經(jīng)濟(jì)運行導(dǎo)則》、GB3485《評價企業(yè)合理用電技術(shù)導(dǎo)則》及國家標(biāo)準(zhǔn)推薦的變壓器經(jīng)濟(jì)效益評價方法等,強(qiáng)調(diào)的是變壓器的運行效率,即變壓器運行時自身效率要高,以及變壓器運行時向電網(wǎng)索取無功而造成有功的損耗要最小。這說明變壓器處于最佳效率運行是降低變損的途徑。
然而在提高配變運行效率時,卻往往會忽略一個用戶敏感而實際問題,即如何減少設(shè)備一次性投資和容量電費等問題,為實現(xiàn)配變的經(jīng)濟(jì)運行,應(yīng)從效率和效益綜合考量,正確處理好效率與效益的關(guān)系。
殊不知供電部門也有一些引導(dǎo)和激勵用戶合理用電與計費的辦法。如需量和容器的計費方式;按電壓等級設(shè)置電價;同一用電性質(zhì)按不同容量劃分電價,以及允許用戶改變?nèi)萘亢蜕暾堊兏秒娂岸虝r停運等規(guī)定,為的是鼓勵用戶減少電力需求和提高電力利用率。用戶如能合理選擇使用這些規(guī)定,即能減少容量電費,從而降低電力成本增加經(jīng)濟(jì)效益。
1.配變負(fù)載系數(shù)的合理取值
隨著電力市場電價改革力度的加大,兩部制電價中容量電費比重呈上升趨勢。配變運行的平均負(fù)載系數(shù)提高后,容量電費占總電費的比例會下降,反之,則要升高。β=0.5這是配變最佳理論負(fù)載系數(shù),配變運行中其負(fù)載系數(shù)若按50%取值,運行效率最高,變損最小。然而卻增加設(shè)備一次性投資和容量電費,所以負(fù)載系數(shù)取值是容量電費增減的因素。但從經(jīng)濟(jì)效益講,負(fù)載系數(shù)在0.5~0.75之間取值,可增加用戶的經(jīng)濟(jì)效益。
2.合理選擇容量電費計算方式
配變?nèi)萘侩娰M計算方式,供電部門規(guī)定:在不影響電網(wǎng)安全運行前提下,用戶可按配變?nèi)萘炕蜃畲笮枇孔孕羞x擇,這無疑是降低容量電費的福音。
另外,用戶還可通過“移峰填谷”等措施,優(yōu)化用電方式均衡用電負(fù)荷,以此可減少電力需求,從而減少配變?nèi)萘窟_(dá)到降低容量電費。
3.按用電需求確定配變?nèi)萘?/p>
現(xiàn)行電價有兩部制電價和單一綜合電價。大工業(yè)電價(兩部制電價)與非普工業(yè)電價是以報裝配變?nèi)萘?15kVa來界定,31kVa以上執(zhí)行兩部制電價,而315kVa以下執(zhí)行非普工業(yè)電價。如某廠報裝配變?nèi)萘?15kVa,需按兩部制電價計費。后因用電負(fù)荷減少,可通過變更容量改為100kVa配變供電,即不必交容量電費,可降低電力成本。
4.選擇合宜供電電壓等級
企業(yè)用電選擇適宜受電電壓等級,也是降低電力成本的途徑。對用電負(fù)荷大而負(fù)載系數(shù)又高的企業(yè),在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)條件允許下,宜選用高電壓直供。而用電負(fù)荷不足100kVa,負(fù)荷率又低的用戶可申請公用變的220/380V供電,這也能降低電力成本。
5.適時申請配變短期停運
有的企業(yè)受客觀因素影響,造成用電負(fù)荷的較大變化,可在用電負(fù)荷減少期間,申請配變的短期停運(僅對315kVa及以上配變),這可減少停運期的變損和容量電費,從而降低電力成本。
6.實施大工業(yè)用電與生活服務(wù)用電分離
有的企業(yè)辦有社會服務(wù)項目,其用電可按其他電價執(zhí)行。雖供電部門允許大宗工業(yè)用電與服務(wù)項目同一配變供電,計費時可扣除服務(wù)項目容量再計收容量電費。但實際操作中很難落實到位,其解決辦法是實施兩用電分離,將服務(wù)項目移交供電部門直接抄表計費,這也是降低容量電費增加效益的措施。
四、結(jié)束語
配變經(jīng)濟(jì)運行是一項系統(tǒng)工程,在配變運行管理中,應(yīng)堅持效率和效益并重,以效益優(yōu)先的原則。提高配變運行效率,蘊存著降損的潛能。如一味強(qiáng)調(diào)提高效率,往往忽略一個敏感而實際問題,即如何減少一次性投資和容量電費。為降低企業(yè)電力成本,應(yīng)從效率和效益綜合考量,提出提高配變運行效率和增加效益的措施,這才具有現(xiàn)實意義。