探討10kV及以下配電線路線損計(jì)算與降損措施

陳錦田

摘要：我國(guó)小水電、風(fēng)電資源豐富，部分地區(qū)和農(nóng)村可實(shí)現(xiàn)自給供電，因此10kV及以下配電線路在我國(guó)有著廣泛的應(yīng)用。但是10kV及以下配電線路的鋪設(shè)本身存在參差不齊的缺點(diǎn)，再加上環(huán)境、人為等因素的影響，部分地區(qū)線損嚴(yán)重。本文結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，對(duì)我國(guó)現(xiàn)階段10kV及以下配電線路線損原因進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹，并分析了線損的具體計(jì)算方法，提出了相應(yīng)的降損措施。

關(guān)鍵詞：10kV；配電線路；線損計(jì)算；降損措施

線損是指電能在運(yùn)輸、變壓等過(guò)程中產(chǎn)生的耗損現(xiàn)象，對(duì)于我國(guó)的10kV及以下配電線路來(lái)說(shuō)，因其自身供電半徑大、供電線路呈樹(shù)枝狀放射的局限性，節(jié)點(diǎn)眾多，導(dǎo)致電能在傳輸過(guò)程中損失十分嚴(yán)重。同時(shí)，電力的運(yùn)輸線路在架設(shè)過(guò)程中，質(zhì)量參差不齊，質(zhì)量差的線路在運(yùn)輸電能時(shí)容易發(fā)熱，使電力轉(zhuǎn)化為熱能消散在空氣中。因此，為了節(jié)約資源，使電能更好地服務(wù)大眾，減少10kV及以下配電線路的損耗，科研人員就應(yīng)對(duì)線損進(jìn)行科學(xué)的計(jì)算，并對(duì)及時(shí)針對(duì)不同情況提出相應(yīng)的降損措施。

一、10kV及以下配電線路線損的基本因素

在國(guó)家配電網(wǎng)絡(luò)中線損的產(chǎn)生一般是由兩個(gè)原因造成的：技術(shù)原因和管理原因。

技術(shù)線損。技術(shù)線損一般是指電能在運(yùn)輸過(guò)程中因?yàn)榧夹g(shù)參數(shù)而造成的對(duì)電能的耗損，是理論上的線損。在10kV及以下配電線路的架設(shè)過(guò)程中，不同的地區(qū)根據(jù)其現(xiàn)實(shí)的狀況配備了不同的供電設(shè)配，也設(shè)定了相應(yīng)的電網(wǎng)負(fù)荷，而技術(shù)線損的計(jì)算就是由這兩個(gè)因素決定的，在對(duì)特定地區(qū)的電網(wǎng)設(shè)計(jì)方案完成后，相關(guān)人員就可以根據(jù)這兩項(xiàng)的數(shù)值計(jì)算出技術(shù)線損的理論值。技術(shù)線損主要由兩個(gè)方面構(gòu)成：電阻損耗和磁場(chǎng)損耗。顧名思義，電阻損耗就是指電力在傳輸時(shí)線路導(dǎo)體對(duì)電流形成一定的的阻力，為了克服阻力，電力就會(huì)產(chǎn)生一定的耗能從而形成電阻損耗。而磁場(chǎng)損耗則是指對(duì)電流進(jìn)行變壓的變壓器在其電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)轉(zhuǎn)換中，電氣設(shè)備中的鐵芯因渦流和磁滯等原因發(fā)熱產(chǎn)生的電能耗損。

管理線損。管理線損主要是指電力維修人員對(duì)電氣設(shè)備管理不當(dāng)、維修不及時(shí)造成的電力損耗，該電力損耗沒(méi)有規(guī)律性，無(wú)法測(cè)算，因此國(guó)家設(shè)定其為不明損耗。

二、10kV及以下配電線路線損的計(jì)算

對(duì)電網(wǎng)線路線損的計(jì)算方法主要分為兩類：一類是根據(jù)饋線數(shù)據(jù)建立的各種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型和統(tǒng)計(jì)模型等進(jìn)行電力耗損計(jì)算；另一類則是依據(jù)網(wǎng)絡(luò)主要損耗元件的物理特征建立的各種等值模型進(jìn)行耗損計(jì)算的計(jì)算方法。其中，第二種計(jì)算方法比較完善，克服了許多缺點(diǎn)：例如該算法數(shù)據(jù)簡(jiǎn)單，不用搜集相關(guān)運(yùn)行數(shù)據(jù)，只要進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算就能得出準(zhǔn)確的數(shù)值，適合對(duì)10kV及以下配電線路的線損進(jìn)行計(jì)算。因此本文以此種計(jì)算方法為例，探討10kV及以下配電線路的日線損情況。

在此計(jì)算公式中我們根據(jù)已知該組設(shè)計(jì)方案的電流最大負(fù)荷值、額定電流、均方根電流等數(shù)值數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算未知的電力損耗量。而在此方法的運(yùn)算中，需要注意的問(wèn)題就是對(duì)于損失因數(shù)和電流最大負(fù)荷值的確定，如果在計(jì)算時(shí)沒(méi)有關(guān)于電流最大數(shù)值的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，就要考慮將總電量損失情況和分段損失情況相對(duì)應(yīng)，再根據(jù)各個(gè)分段所分配的額定最大電流計(jì)算出配變損失電量的最大電流。還要注意對(duì)日晚用電高峰時(shí)的最大負(fù)荷電流進(jìn)行測(cè)定，均分出這一段時(shí)間日最大負(fù)荷電流相對(duì)穩(wěn)定的數(shù)值，再根據(jù)公式計(jì)算出所需的最大負(fù)荷電流。

三、對(duì)10kV及以下配電線路線損的降損措施

（一）技術(shù)降損

技術(shù)降損主要是根據(jù)技術(shù)損耗的特點(diǎn)提出的專門(mén)針對(duì)10kV及以下配電線路線損問(wèn)題的降損措施，其技術(shù)要點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1、進(jìn)一步對(duì)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)加以完善。電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)的好壞對(duì)線損的狀況有著直接的影響，只有科學(xué)合理的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)才能長(zhǎng)期的、高效的完成對(duì)電力的低耗損的運(yùn)輸，節(jié)約能源，提高經(jīng)濟(jì)效益。而對(duì)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化調(diào)整還應(yīng)注意以下幾方面的內(nèi)容：首先，應(yīng)該在負(fù)荷中心設(shè)置電源，進(jìn)行線路架設(shè)時(shí)使線路由中心向四周呈放射狀輻射；其次，縮小線路的供電半徑，便于對(duì)線路的維護(hù)管理；第三，盡量安裝節(jié)能型的變壓器；第四，選擇優(yōu)質(zhì)導(dǎo)線，降低導(dǎo)線對(duì)電力運(yùn)輸產(chǎn)生的阻力，減少電力的流失。

2、提高電力運(yùn)輸系統(tǒng)的功率因數(shù)。根據(jù)公式可以看出，降低功率因數(shù)會(huì)直接影響負(fù)載端的電壓，影響電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。所以，必須對(duì)功率因數(shù)加以提高，減少電力負(fù)載部分的電力損耗，對(duì)電力系統(tǒng)做無(wú)功補(bǔ)償，以其達(dá)到節(jié)約資源、提高供電服務(wù)質(zhì)量的目的。

（二）管理降損

1、建立相應(yīng)的組織和指標(biāo)管理體系。如圖所示，相應(yīng)的分線管理體系的建立有助于國(guó)家統(tǒng)籌協(xié)調(diào)整個(gè)電網(wǎng)的運(yùn)作?？梢悦鞔_各級(jí)工作人員職責(zé)，使員工責(zé)任制能夠得到真正的貫徹落實(shí)。同時(shí)，對(duì)線損部門(mén)設(shè)立專門(mén)的負(fù)責(zé)崗位，對(duì)線損工作的管理做細(xì)節(jié)性的專業(yè)性的管理和協(xié)調(diào)，以期能真正的避免線損問(wèn)題對(duì)國(guó)家資源造成更嚴(yán)重的損失。

圖1 線損分線統(tǒng)計(jì)圖

2、建立健全線損分析機(jī)制。線損分析是指通過(guò)對(duì)過(guò)去線損情況進(jìn)行合理的整理和分析，找出其中存在的典型問(wèn)題和規(guī)律性問(wèn)題，并針對(duì)性的為這些問(wèn)題研究出相應(yīng)的解決策略。以此對(duì)線損管護(hù)人員做經(jīng)驗(yàn)性的指導(dǎo)，以其能實(shí)現(xiàn)降損最大化的效果。線損分析最常用的方法主要是有對(duì)比分析、歷史與現(xiàn)實(shí)的比較分析、與整體平均水平的比較分析幾種，線損管護(hù)人員在應(yīng)用這幾種方法時(shí)應(yīng)該進(jìn)行有針對(duì)性、有重點(diǎn)的分析策略。

3、加強(qiáng)對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行機(jī)制和營(yíng)銷機(jī)制的管理。積極調(diào)整電氣設(shè)備的功率因數(shù)，在負(fù)載電壓變化時(shí)及時(shí)切換到補(bǔ)償電容器。同時(shí)，及時(shí)對(duì)線路電壓進(jìn)行調(diào)整，使電壓在長(zhǎng)時(shí)間處于合格電壓范圍的同時(shí)保證經(jīng)濟(jì)狀態(tài)。

4、對(duì)電流的負(fù)荷分布做合理的安排。在10kV及以下配電線路中，只有負(fù)荷對(duì)稱時(shí)，電路中線才不會(huì)產(chǎn)生電能損耗，而如果負(fù)荷分布不合理，中線中存在流動(dòng)電流，則會(huì)在一定程度上增加電力損耗。因此，必須對(duì)不同區(qū)域的電力負(fù)荷進(jìn)行統(tǒng)計(jì)規(guī)劃，再進(jìn)行合理的安排，才能在負(fù)荷分布方面減少電力損耗。

結(jié)語(yǔ)：

10kV及以下配電線路是我國(guó)生活用電的主要運(yùn)輸線路，及時(shí)的對(duì)其線損情況做細(xì)致的計(jì)算，并積極地提出相應(yīng)的降損措施對(duì)于我國(guó)電力的節(jié)約和有效運(yùn)用都起著重要的作用，只有將技術(shù)和管理兩種降損方式相結(jié)合，才能真正的減少損耗，切實(shí)提高10kV及以下配電線路電力運(yùn)輸?shù)慕?jīng)濟(jì)效益。

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