电力通信|配电网络的降损途径
2017-02-13 浏览:44
水暖之家讯：
table.MsoNormalTable{mso-style-name:普通表格;mso-tstyle-rowband-size:0;mso-tstyle-colband-size:0;mso-style-noshow:yes;mso-style-parent:"";mso-padding-alt:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt;mso-para-margin:0cm;mso-para-margin-bottom:.0001pt;mso-pagination:widow-orphan;font-size:10.0pt;font-family:"Times New Roman";mso-fareast-font-family:"Times New Roman";mso-ansi-language:#0400;mso-fareast-language:#0400;mso-bidi-language:#0400;}摘 要： 线损是供电企业关心的热点问题，文章从提高运行电压水平、搞好无功平衡、调整电 网分布、平衡三相负荷等五个方面分析了降低线损的措施，有利于供电企业做好“城农网改 造”和“县城电网改造”，促进电力企业经济效益的提高。
关键词：配电线路；线损；降低；措施
以四川省电力公司为例，2003年完成线损率7.61%，比2002年下降了0.59%， 相当于减少电量损失3.68 亿kWh，可见，供电企业通过降损管理效果十分明显，而10 kV配电网络的线损，是供电部门 关心的重要指标之一，有哪些主要技术措施和管理措施可用来降低配电网络的线损呢？下面 来探讨这个问题。
1基本情况
电度表计量统计出的供电量与售电量的差额称为线损电量，又叫统计线损量，相应的线损率 称为统计线损率。主要包括：与电流的平方成正比的输、配电变压器线圈绕组和输、配电线 路导线损耗；与运行电压有关的变压器铁芯、电容器和电缆绝缘材料损耗以及电晕损耗。前 者称为负载损耗，后者称为空载损耗，这两部分可以通过理论进行计算，称为理论线损，它 可以通过采取一定的技术措施来降低损耗。统计线损的另一部分通常是由管理原因造成的， 又叫管理线损，主要包括：表计误差，漏抄、错抄、错算所造成的电量数据不准确，设备的 绝缘材料引起的漏电，电力用户无表用电和窃电等造成的损失电量，这部分可以通过采取适 当的组织措施和管理措施来降低损耗。而在中国10 kV配电变压器和低压配电网络损耗量占 总损耗的50%左右，因此，做好配电网络的线损管理意义十分重大。
2降低配电网络线损的主要方法
2.1提高供电电压与配电线路的运行水平
电能损耗的计算公式为：
W损=Pm2RT/U2COSφ2
其中：Pm为线路最大负荷，U为线路电压，R为线路每相电阻，T为最大负荷时间，C OSφ为配电网络的功率因素。
可见，线损与供电电压的平方成反比，因此，提高供电电压可减少电量损失，如配电网络改 造后线路运行电压提高了8%，则损耗变化为：
W损2=1/（1+8%）2W损1=0.8 573 W损1
从上面计算可以看出：线路运行电压提高8%，可降低线损14.27%。
这里需要注意的是运行电压升降会造成铁损、铜损的变化，铜损、铁损由下列公式确定：
P铜=PKS2Un2/Sn2UP
P铁=PoU2/Un2
其中：Po、Pk分别为变压器的空载、断路损耗，U为变压器实际运行电压，Un为额定 电压，S、Sn分别为变压器的实际运行负荷和额定负荷。
可见，铜损与运行电压的平方成反比，铁损与运行电压的平方成正比，如果变压器的运行电 压高于额定电压的8%，则铜损将减少损耗W铜=1-1/（1+8%）2=14.27%,铁损将增加损 耗W铁=（1+8%）2-1=16.64%。
而对于负荷率较低的电力网，变压器铁芯损耗一般占电力网的30%～40%，而在配电网中，配 电变压器的平均负荷率都很低，此时铁芯的电能损耗可占总损耗的50%以上，因此，运行电 压高于额定电压，线损反而升高了。所以对于负荷率较低的配电网，在保证用户电能质量的 前 提下，最好使配变电压略低于额定电压运行，这对于降低线损是有利的，尤其是农村排灌线 路，农忙过后，配电网络电压偏高，应及时调节变压器的分接头，使配电变压器处于适当励 磁状态， 减少铁损；或在配电变压器加装空载自动切换装置，或及时把配电变压器高压侧跌落熔断器 拉开，可避免空载损耗。如果配电网络的负荷率较高，在保证用户电能质量的前提下，可使 配变电压略高于额定电压运行，这时铁损升高的幅度小于铜损、线损降低的幅度，从而有利 于降低总线损。
在配电网络的规划和改造中，要合理配置变压器的容量，配电变压器容量与用户用电设备容 量之比控制在1∶1.5左右为佳，防止出现“大马拉小车”或“小马拉大车”的现象，否则会 使电能损失增加，并且会降低设备的使用寿命，甚至烧坏设备；实践表明：变压器实际负荷 控制在其额定容量的60%是最经济的运行方式，超过或低于这个指标运行都会增大变压器的 电能损耗。如配电变压器的负荷率经常低于40%，应更换容量较小的变压器，如果变压器经 常过负荷运行，应换成大容量变压器。另外还应大力推广节能型变压器，在城农网改造之后 ，配电网络中仍然存在部分高耗能变压器未改造，因此，对于那些不符合国家技术标准，空 载损耗和断路损耗都较大的变压器，应及时更换，虽然会增加投入，但从长远来看是经济的 。
2.2提高配电网络功率因数
搞好无功平衡，提高配电网络的功率因素。对于配电网来说，不仅要求有高的负荷率，而且 也要求有高的功率因素，因为对于相同的负 荷，当供电电压一定时，功率因素越低，输入电流越大，电气设备铜损将随之增加，导线损 耗也将相应增加；因此，提高功率因素，可以减少无功负荷，降低线路压降，改善用户电能 质量，实践中可以通过降低用电设备所需无功功率和补偿用电设备所需的无功功率来提高功 率因素。
降低用电设备所需无功功率来改善功率因素属自然功率因素方法。主要有：①合理确定 异步电动机的型号与容量，供电系统的无功功率，异步电动机约占70%左右，异步电动机的 功率因素在日常负荷70%至额定容量时较高为0.85左右，在空载或轻载时功率因素会大幅度 降低，空载时功率因素仅为0.3左右，因此，正确选择异步电动机的额定容量十分重要；② 电力变压器不宜空载或轻载运行，一般电力变压器负荷率在60%～70%较经济，当负荷率低于 30%时，宜更换为小容量变压器；③异步电动机同步运行，同步电动机在过励磁方式运行 时，会向电网输出无功功率，从而达到改善功率因素的作用。
通过投入无功设备来提高功率因素主要方式有：应用移相电容器；采用同步电动机；采用同 步调相机。
2.3调整电网分布
调整电网分布，缩短供电半径，增大导线截面面积。 供电部门应与城市规划局保持联系，电力网络建设规划要与城市规划保持一致，做好负荷预 测工作，要将变电站、配变设在负荷中心位置，缩短供电半径。对于农村配电网络规划宜采 用小容量、短半径、密布点，对于城市配电网络规划宜采用大容量、短半径、密布点，同时 ，在配电网络的设计中，宜采用辐射式接线方式，防止单边供电方式。
线损正比于线路电阻，而电阻正比于线路长度，反比于导线截面面积，因此，可 通过缩短供电半径，增大导线截面面积来降低线损，要根据负荷的变化情况，合理调整变压 器的位置，改造截面较小的导线，推广使用绝缘导线，防止泄漏电流发生，对靠近导线的树 竹及时砍伐，更换不合格的绝缘子，提高线路的绝缘水平，减少泄漏损失；尤其是配电网络 是一段一段地建设的，经过城农网改造之后，部分线路仍然存在导线截面小，或首端细、末 端粗，或干线细、支线粗等“卡脖子”现象，这些都会增大线损，要通过改造，更换不合格 的导线，换成截面大的导线，不仅有利于提高供电可靠性，而且有利于降低线损。
2.4采用三相四线配电
采用三相四线配电，平衡三相负荷。 低压配电网络中有单相配电方式和三相四线配电方式，哪一种线损较低呢？在单相配电方式 中，假设每根导线电阻为R，电流为I，功率因素为1，则单相配电两根导线的损耗 为：
P损1=2I2R
在三相四线配电方式中，假设三相负荷对称，则零线上的电流为0，此时只有三根相线上有 电流及损耗，电流为单相配电电流的三分之一即I/3，损耗为：
P损2=3（I/3）2R=I2R/3
可见，单相配电方式的损耗为三相四线配电方式的6倍，由于三相四线配电方式多耗用两根 导线，如将其截面面积减少一半（电阻增大一倍），则三相四线配电方式为单相配电线损的 三分之一，即在投资基本相同下，三相四线配电方式有利于降低线损；根据台区负荷的分布 情况，采用三相四线供电方式，均匀分配每相负荷，对降低配电网络的线损十分明显。
2.5建立健全线考核制度
加强用电管理，建立健全线损考核制度，搞好营业普查。
管理出效益，要建立健全管理制度，切实落实管理责任，严格进行线损考核，要认真做好防 窃电改造工作，增加供电计量设施的防盗可靠性，同时发挥负荷监控的作用，及时发现问题 ，减少窃电损失。
要重视理论线损的计算工作，这对于加强线损管理和制定合理的线损考核指标十分重要，通 过计算，可以知道电力网络损耗的构成情况：理论线损多大，实际线损多大，电力网络各级 电压电网的损耗占多大，变压器及其绕组和铁芯损耗多大等等，便于领导掌握总体情况，制 定降损措施，建立线损的分级、分压、分区管理；在配电网络的改造中，推广降损措施，通 过理论线损计算，优选技术方案。
要建立一支高素质的反窃电队伍，加大打击窃电违法犯罪行为的力度，维护企业自身利益。 由于配电网络点多、面广，涉及千家万户，管理难度大，而窃电行为具有隐蔽、量大、技术 性强等特点，甚至一些高科技成果也用于窃电，增大了供电企业管理难度，供电部门应与公 安建立联动机制，同时取得一定的执法权，便于及时、有效地打击窃电行为。
3结论
线损作为电力企业一项极为重要的经济指标，从一个侧面反映了电网的经济性和安全性，从 上述分析知道：线损率的大小与电网管理、电网结构、电压高低、无功补偿、供电方式 等因素有关，只要切实采取上述技术措施和管理措施，降低线路损耗的目标是一定会实现的 。
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