配電網(wǎng)理論線損分析及降損對策研究

曲晏嬌 尹修德 劉江 王愛東

摘要：配網(wǎng)降損及其電能質(zhì)量改善對提高電力企業(yè)社會效益具有有重大意義。本文對線損計算進行了簡要的概述，根據(jù)供電企業(yè)實際，分析了配電網(wǎng)電能損耗的原因，并在此基礎(chǔ)上提出了一些降損措施。

關(guān)鍵詞：配電網(wǎng);線損計算;降損措施

線損和線損率是反映配電網(wǎng)運行的重要指標(biāo)，經(jīng)常作為對電網(wǎng)企業(yè)的考核或同業(yè)比對指標(biāo)。對于供電企業(yè)來說，線損計算、校核以及降損是反映企業(yè)管理及技術(shù)水平的重要方面，尤其是降損策略，對企業(yè)的經(jīng)營效益及社會效益意義重大。

1 線損計算概述

線損指的是以熱能形式散發(fā)的能量損失，是電網(wǎng)電能損耗的簡稱。在配電網(wǎng)系統(tǒng)中，電能的線損占據(jù)可用電能的比例超過了一半，尤其是低于10kV的配電網(wǎng)系統(tǒng)，電能損耗量占比更大。根據(jù)電能表指數(shù)計算出來的實際供電量和售電量之差為電網(wǎng)實際線損電量，稱為統(tǒng)計線損。由于統(tǒng)計線損含有部分不明損失（如表計誤差、抄表誤差和竊電等），因此不能準(zhǔn)確反映電網(wǎng)技術(shù)線損的真實情況。理論線損是根據(jù)供電設(shè)備的參數(shù)和電力網(wǎng)當(dāng)時的運行方式及潮流分布以及負(fù)荷情況等，由理論計算得出的線損。配電網(wǎng)理論線損計算的方法有很多，但不同程度地存在著一些局限性，隨著配電網(wǎng)自動化水平的不斷提高，各種自動數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)不斷出現(xiàn)，它可以實時遠方采集到各個負(fù)荷節(jié)點的電壓、電流、有功、無功等數(shù)據(jù)，這就為配電網(wǎng)的理論線損計算提供了更充足的數(shù)據(jù)，使得精確計算配電網(wǎng)的線損成為可能。而且由于數(shù)據(jù)采集的自動化，采集效率很高，為此可以通過增加線損計算次數(shù)以盡量反映負(fù)荷曲線對線損計算的影響。同時還可以實現(xiàn)配電網(wǎng)理論線損的自動在線計算，以更好地監(jiān)測配電網(wǎng)運行情況，反映線路具體損耗情況，以指導(dǎo)降損工作的開展。

2 配電網(wǎng)電能損耗原因分析及降損措施

配電網(wǎng)電能損耗主要由三部分組成：一是固定損耗，指所有變壓器鐵耗之和;二是可變損耗，指線路與配電變壓器銅耗之和;三是管理損耗，指抄表差錯、計量儀表不準(zhǔn)、偷竊電等管理不妥引起的損耗。管理線損通過管理和組織上的措施來降低;技術(shù)線損通過各種技術(shù)措施來降低。

2.1 輸電線路本身電阻引起的損耗線路的電阻值、運行電壓、功率因數(shù)以及負(fù)荷波動程度是影響線路損耗的主要因素。電阻和負(fù)荷波動越小、運行電壓和功率因數(shù)越高，則越有利于線路有功損耗的降低。合理布置線路，降低導(dǎo)線電流密度是降損的主要措施。

①接線方式是影響線損率的重要因素。點向外輻射的接線方式的線損率較低，電源應(yīng)設(shè)立在負(fù)荷的中心位置，盡量以經(jīng)濟供電半徑配置電源。

②合理選擇導(dǎo)線截面，使線路長時間按經(jīng)濟電流密度運行，既要降低線路損耗，又要保證安全運行和兼顧發(fā)展。

③縮短供電半徑，避免近電遠供和迂回供電。lokV線路供電半徑不應(yīng)大于15km，0.4kV線路供電半徑不應(yīng)大于0.5km。

2.2 電網(wǎng)功率因數(shù)低引起的損耗電力網(wǎng)的功率因數(shù)降低，使感性電流分量增大，感性電流通過線路電阻和變壓器線圈電阻時，產(chǎn)生電能損耗。功率因數(shù)越低，損耗越大。農(nóng)村生活和農(nóng)業(yè)線路功率因數(shù)不小于0.85;工業(yè)、農(nóng)副業(yè)專用線路功率因數(shù)不小于0.90。提高功率因數(shù)的途徑主要有：①提高自然功率因數(shù)。合理選擇和使用電氣設(shè)備，降低各變電、用電設(shè)備吸收的無功功率。②采用無功補償設(shè)備補償用電設(shè)備所需的無功功率，提高功率因數(shù)。

2.3 三相負(fù)荷不平衡引起的損耗配電變壓器既帶三相對稱負(fù)荷，又帶單相負(fù)荷和兩相負(fù)荷。各相負(fù)荷大小分布不均，引起相線中總損耗增加，而且中性線上也有額外損耗。

定期進行三相負(fù)荷的測定和調(diào)整工作，使變壓器三相電流接近平衡。在變壓器出線處三相電流不平衡度不應(yīng)大于15%，以減少線損，若超過25%，可能使超載的某相繞組嚴(yán)重發(fā)熱而損壞。應(yīng)該定期對公用配電變壓器的三相負(fù)荷進行監(jiān)測，對于用電高峰期三相負(fù)荷差別較大，特別是0.4kV低壓干線不平衡度大于20%的線路，應(yīng)及時進行負(fù)荷調(diào)整。也可以引入分相補償或三相平衡化裝置。

2.4 配電變壓器的損耗變壓器有空載損耗（即鐵損）和負(fù)載損耗（銅損），損耗增加原因：第一，變壓器的容量不足，導(dǎo)致配電線路電流增加，電壓降低;第二，由于配電網(wǎng)絡(luò)擴大，變壓器的安裝位置和布局難以滿足日益增加的社會需求;再次，變壓器的負(fù)荷變動，如高峰用電期間與用電低谷期間的差異巨大。降低配電變壓器的損耗應(yīng)該全方位預(yù)測負(fù)荷，科學(xué)選擇變壓器的容量、型號和安裝位置。

2.5 諧波造成的附加有功損耗諧波電流在電阻中產(chǎn)生附加損耗，諧波還會增加配電變壓器渦流損耗和鐵心損耗。治理諧波的措施，一是對諧波含量超標(biāo)的負(fù)荷進行治理;二是在變電站10kV母線加裝諧波補償裝置，包括無源濾波器、有源濾波器和混合濾波器。

3 結(jié)束語

電網(wǎng)結(jié)構(gòu)不盡合理、經(jīng)濟運行水平不高、高損老舊設(shè)備較多、安全性與經(jīng)濟性矛盾日益突出等是目前供電企業(yè)技術(shù)線損管理中存在的主要問題。電網(wǎng)的經(jīng)濟運行是降低供電成本的有效途徑。針對電網(wǎng)電能損失的規(guī)律和特點以及電網(wǎng)實際情況，采取相應(yīng)的技術(shù)措施，提高負(fù)荷預(yù)測精度，合理規(guī)劃電網(wǎng)，就能以少的投資取得最大節(jié)電效果，提高經(jīng)濟效益和社會效益。

參考文獻

[1]張愷凱，楊秀媛，卜從容，茹偉，劉成君，楊陽，陳瑤.基于負(fù)荷實則的配電網(wǎng)理論線損分析及降損對策[J].中國電機工程學(xué)報，2013，33（S1）：92-97.

[2]劉健，段璟靚.配電網(wǎng)極限線損分析及降損措施優(yōu)化[J].電力系統(tǒng)保護與控制，2013，41（12）：27-35.

[3]余衛(wèi)國，熊幼京，周新風(fēng)，趙國梁，陳寧.電力網(wǎng)技術(shù)線損分析及降損對策[J].電網(wǎng)技術(shù)，2006，（18）;54-57+63.