配網(wǎng)線損原因分析及其降損措施

曹慶祥

摘 要：配網(wǎng)供電過(guò)程中會(huì)存在不可避免的損耗，但由于技術(shù)不科學(xué)和管理不當(dāng)?shù)脑驎?huì)造成線損增大，從而會(huì)造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失，同時(shí)還會(huì)影響配電線路的供電質(zhì)量水平。文章主要就配電線路損耗的原因展開(kāi)分析，并提出相應(yīng)的降低損耗的措施，從而提高配網(wǎng)供電的經(jīng)濟(jì)效益和供電質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：配網(wǎng)；線損；技術(shù)；管理

1 配網(wǎng)電能損耗原因

1.1 線路上的電阻損耗

不管是10kV配電線路還是低壓配電線路，電流流經(jīng)回路都存在著電阻，在電流通過(guò)電阻時(shí)，為克服電阻的阻力，會(huì)消耗一部分能量，并轉(zhuǎn)化成熱能。線路中電阻消耗的那部分能量就是電阻的損耗。因電阻產(chǎn)生的熱量與流過(guò)電阻的電流的平方成正比，當(dāng)流過(guò)電阻電流越大，電阻損耗就越大，同時(shí)由于電阻熱效應(yīng)，當(dāng)電流流經(jīng)線路發(fā)熱時(shí)，使線路的有效電阻變大，從而使得損耗又進(jìn)一步增大。

1.2 變壓器損耗

變壓器是一種能量轉(zhuǎn)換裝置，在一次側(cè)先將電能轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能，以磁通的形式流經(jīng)鐵芯，在二次側(cè)再將磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化電能，在能量轉(zhuǎn)換過(guò)程中因鐵芯產(chǎn)中出現(xiàn)磁滯現(xiàn)象和渦流電流，在繞組中也會(huì)出現(xiàn)電流，從而產(chǎn)生損耗；另外，磁通在油箱及其他構(gòu)件中也會(huì)產(chǎn)生局部渦流損耗。一般情況下，變壓器損耗分為鐵損耗和銅損耗兩大類。其中，變壓器的鐵損耗主要是主磁通在鐵芯中引起的磁滯損耗和渦流損耗；而變壓器的銅損耗主要是指電流流過(guò)繞組時(shí)所產(chǎn)生的直流電阻損耗。

1.3 電暈損耗

電暈是一種物理現(xiàn)象，就是架空線路帶有較高電壓的情況下，當(dāng)導(dǎo)線表面的電場(chǎng)強(qiáng)度超過(guò)空氣的擊穿強(qiáng)度時(shí)，導(dǎo)體附近的空氣游離而產(chǎn)生局部放電的現(xiàn)象。當(dāng)出現(xiàn)電暈現(xiàn)象時(shí)，會(huì)發(fā)出咝咝聲，并產(chǎn)生臭氧，夜間還可以看到紫色的熒光。這一現(xiàn)象的發(fā)生，背后支撐的是電能的轉(zhuǎn)化，因此電暈現(xiàn)象也是配電線路損耗的原因之一。

2 影響配網(wǎng)損耗的相關(guān)因素

2.1 技術(shù)因素

在某種程度上來(lái)說(shuō)，設(shè)備的空載耗能和負(fù)載耗能是影響線路損耗的技術(shù)因素之一，也就是說(shuō)電器設(shè)備無(wú)論是否帶負(fù)荷運(yùn)行，都會(huì)出現(xiàn)損耗。同時(shí)，線路鋪設(shè)長(zhǎng)度與導(dǎo)線截面積大小都會(huì)影響線損，距離越長(zhǎng)，導(dǎo)線截面積越小，損耗越大。還有就是電氣設(shè)備的絕緣性與工作環(huán)境都對(duì)損耗有著較大的影響，絕緣性越差，能耗越大，溫度越高，能耗也越大。再就是無(wú)功補(bǔ)償裝置的安裝和分布，由于在配電線路中負(fù)載運(yùn)行的功率因數(shù)較小時(shí)，電阻以及其他的設(shè)備損耗能量較大，無(wú)功補(bǔ)償裝置能提高負(fù)荷功率因數(shù)，減少元件設(shè)備中的能量耗損。這些都是影響線路損耗的主要技術(shù)因素。

2.2 管理因素

管理可以說(shuō)是電網(wǎng)運(yùn)行的關(guān)鍵，事實(shí)上管理也能夠在一定程度上降低配電線路損耗。首先應(yīng)該說(shuō)到的是電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)管理，在進(jìn)行電網(wǎng)的鋪設(shè)時(shí)，需要對(duì)用電的區(qū)域進(jìn)行相關(guān)的調(diào)研，避免配電用電區(qū)域與電廠和配電站的距離過(guò)遠(yuǎn)，這樣長(zhǎng)距離的配送電會(huì)造成較大電能的耗損，并且設(shè)材料的費(fèi)用較高，因此在進(jìn)行電網(wǎng)鋪設(shè)時(shí)，需要對(duì)經(jīng)濟(jì)適用性做評(píng)估。還有就是計(jì)量技術(shù)，計(jì)量技術(shù)是對(duì)線損以及線損率的測(cè)量和記錄的手段。電能計(jì)量技術(shù)的正確使用對(duì)線損的分析和改進(jìn)有著重要意義，在某種程度上來(lái)講，新的計(jì)量技術(shù)為實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的自動(dòng)化管理奠定基礎(chǔ)。

3 降低配網(wǎng)損耗的措施

3.1 技術(shù)措施

3.1.1 合理選擇節(jié)能型配變，提高配變的負(fù)載率

首先淘汰老型號(hào)變壓器，盡量采用節(jié)能型配變。老式變壓器如S7系列等變壓器，因磁滯損耗大，鐵損比較大，已不適合選用，應(yīng)選用S11以上系列或非晶合金鐵芯等低損變壓器，這樣能大大降低變壓器的鐵損。另外，要合理選擇變壓器容量。變壓器的負(fù)荷大小直接影響了變壓器運(yùn)行效率，由變壓器效率公式

3.1.2 合理利用三相負(fù)荷就地平衡

由電阻損耗公式QR=I2Rt可知，在三相總負(fù)荷相同的情況下，當(dāng)三相負(fù)載不平衡運(yùn)行時(shí)，因線路電阻損耗與通過(guò)電流的平方成正比的關(guān)系，其損耗明顯比三相負(fù)荷平衡運(yùn)行時(shí)要大。例如，假設(shè)R為1（為方便計(jì)算此處忽略單位，下同），t為1，三相平衡時(shí)三相電流均為2，不平衡時(shí)三相負(fù)荷分別為1、2、3，由此可見(jiàn)三相平衡時(shí)總損耗為12，三相不平衡時(shí)總損耗為14，由此可見(jiàn)三相負(fù)載不平衡時(shí)其損耗明顯增大。此外，中性線也有電流通過(guò)，這樣不但相線有損耗，而且中性線也產(chǎn)生損耗，從而也增加了電網(wǎng)線路的損耗。同樣，當(dāng)變壓器在三相負(fù)載不平衡工況下運(yùn)行時(shí)，也會(huì)造成配變損耗的增加。

3.1.3 調(diào)整線路布局使其合理化，改變導(dǎo)線截面降低線損

同樣，根據(jù)QR=I2Rt可知，損耗不僅與通過(guò)電流平方成正比，也與流經(jīng)電阻大小成正比。而導(dǎo)線電阻R的大小與導(dǎo)線的長(zhǎng)度、截面積以及材料的電阻率有關(guān)，長(zhǎng)度越大、截面積越小、電阻率越大，則導(dǎo)線電阻越大。所以配網(wǎng)規(guī)劃時(shí)，要調(diào)整電網(wǎng)布局，確定合理供電電源點(diǎn)，盡量使其建立在負(fù)荷中心，同時(shí)盡可能減少迂回供電，確保供電半徑不超過(guò)經(jīng)濟(jì)合理值，并采用材料電阻率較低的導(dǎo)線。目前低壓網(wǎng)一般負(fù)荷密度不大，比較分散，一般按照經(jīng)濟(jì)電流密度和電壓損失合理選擇導(dǎo)線截面和材料以減少電能損耗和線路壓降。但增加導(dǎo)線截面或鋁線改銅線時(shí)，要綜合考慮投入與降損的關(guān)系。

3.2 管理措施

3.2.1 計(jì)量管理

電子式電能表的精確度較高，防竊電功能優(yōu)于機(jī)械表，但電子式電能表的計(jì)數(shù)器是靠脈沖電流來(lái)驅(qū)動(dòng)的，當(dāng)頻繁停電時(shí)，容易引起計(jì)數(shù)器反映緩慢，造成電能計(jì)量損失，不宜在頻繁限電的用戶群中使用。使用機(jī)械電能表必須按照規(guī)定周期進(jìn)行校驗(yàn)，校驗(yàn)要嚴(yán)格按照規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。

3.2.2 同步抄表、精確計(jì)算，保證線損率計(jì)算的準(zhǔn)確度

抄表對(duì)于目前的現(xiàn)狀來(lái)說(shuō)雖然存在一定的難度，但只要組織合理，安排得當(dāng)，也會(huì)收到良好的效果。另外配備抄表儀器也很重要，能減少工作時(shí)間，也能保證抄表工作的準(zhǔn)確性。在時(shí)間統(tǒng)一安排上，各供電部門抄表人員的自覺(jué)性和責(zé)任感，是達(dá)到同步抄表的保證。

3.2.3 做好線路和設(shè)備的巡視維護(hù)工作

做好線路和設(shè)備巡視維護(hù)工作，也是控制線損的重要措施。當(dāng)發(fā)生低壓線路接地故障時(shí)，因故障電流一般不太大，約為幾十安大小，一般無(wú)法用系統(tǒng)監(jiān)測(cè)出來(lái)或用低壓開(kāi)關(guān)自動(dòng)隔離。這種故障存在隱蔽性，持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，而造成的電量損失也比較大，所以必須加強(qiáng)日常巡視維護(hù)工作，各巡視人員要認(rèn)真負(fù)責(zé)，不能走馬觀花，以及時(shí)發(fā)現(xiàn)和削除故障，減少損失。另外，夜間巡視工作能直觀的發(fā)現(xiàn)因污閃、個(gè)別部位螺栓和線夾松動(dòng)造成的放電現(xiàn)象，并根據(jù)發(fā)現(xiàn)的部位，做好檢修工作，防止電能損失。

4 結(jié)束語(yǔ)

配網(wǎng)線損率是供電企業(yè)生產(chǎn)中的一個(gè)重要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，也是衡量供電企業(yè)技術(shù)水平和管理水平的重要標(biāo)志。而線損管理是全員、全過(guò)程、全方位的事，應(yīng)形成較為完善的閉環(huán)管理，并通過(guò)各部門加強(qiáng)合作，配合整體聯(lián)動(dòng)，把技術(shù)和管理兩方面的降損措施落實(shí)到位，才能取得配網(wǎng)降損最佳成效。

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