10kV線損、變損及其計(jì)量

唐明琪

（中國(guó)民用航空飛行學(xué)院后勤總公司，四川 廣漢 618307）

隨著社會(huì)的進(jìn)步和現(xiàn)代化建設(shè)的深入與發(fā)展，各行各業(yè)的用電量大幅度增加，相應(yīng)地線路和變壓器的損耗電量已不再是小數(shù)目。為控制成本、創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)效益，在電量核算中，正確的損耗分?jǐn)偤秃侠淼挠?jì)量方式也是至關(guān)重要的。

然而，現(xiàn)實(shí)的情況是作為用電環(huán)節(jié)，一般情況不如發(fā)電和供電行業(yè)具有更多的電力技術(shù)專(zhuān)業(yè)人員，對(duì)付費(fèi)發(fā)票中的損耗、力調(diào)考核以及政策的執(zhí)行等不夠重視，電量電費(fèi)核算中存在的錯(cuò)誤難于發(fā)現(xiàn)，造成的嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失難于彌補(bǔ)。如某用戶，由于損耗、功率因數(shù)考核和政策的執(zhí)行等錯(cuò)誤，以近五年耗電量測(cè)算，造成的年均經(jīng)濟(jì)損失可達(dá)275萬(wàn)元。其中，僅線損率由3.6%升高到4.64%，按月均耗電量150萬(wàn)kW·h計(jì)算，年經(jīng)濟(jì)損失可達(dá)12萬(wàn)元，這也不是小數(shù)目。

前車(chē)之鑒，后事之師。為了促進(jìn)廣大電力工作者和用戶重視電量電費(fèi)的核算工作，本文對(duì)某用戶高壓總計(jì)量及其關(guān)口下的各類(lèi)轉(zhuǎn)供戶的損耗和計(jì)量改革進(jìn)行了報(bào)導(dǎo)。研究了損耗分?jǐn)傚e(cuò)誤的根源、論述了不合理的力調(diào)考核、政策的滯后執(zhí)行以及由此造成的難以彌補(bǔ)的經(jīng)濟(jì)損失等問(wèn)題，供廣大電力工作者和用戶借鑒、學(xué)習(xí)和研究。

1 供電方式及電量電費(fèi)組成要素簡(jiǎn)介

1.1 供電方式

該用戶供電方式由一個(gè)高壓配電中心，多個(gè)低壓配電房組成。高壓配電中心電氣主接線為兩條10kV線路，即線路1和線路2，互為備用供電。如圖一所示。計(jì)量方式為高壓總計(jì)量，非照民用電類(lèi)如動(dòng)力用電、商業(yè)用電等分別在變壓器低壓側(cè)安裝電表計(jì)量，兩者相減為照民用電，照明用電的60%按居民用電價(jià)格收費(fèi)，40%按辦公用電價(jià)格收費(fèi)。供電接線方式如圖1所示。

圖1

1.2 電量電費(fèi)組成及影響因素

電量由基本電量、線路損耗電量和變壓器損耗電量組成。電費(fèi)由基本電費(fèi)、附加電費(fèi)和力調(diào)電費(fèi)組成。附加電費(fèi)有三峽基金、水利基金、城市附加、再生能源等。基本電費(fèi)和附加電費(fèi)隨國(guó)家政策的變化而變化。明白用電性質(zhì)、分清用電類(lèi)別和相關(guān)政策的及時(shí)正確執(zhí)行，是防執(zhí)行延時(shí)或錯(cuò)誤造成退補(bǔ)電費(fèi)，帶來(lái)糾正工作難度的關(guān)鍵。力調(diào)電費(fèi)的獎(jiǎng)勵(lì)和罰款根據(jù)功率因素的高低決定。功率因數(shù)等于有功電量與無(wú)功電量相除的余弦值。有無(wú)功電量由基本電量和變壓器損耗電量組成。基本電量由電表讀數(shù)決定。損耗電量的正確計(jì)算決定功率因數(shù)考核的正確性和電費(fèi)的正確性。

2 改革前的線損率、變損率和功率因數(shù)狀況

2.1 線損率

根據(jù)電費(fèi)發(fā)票記載，10kV線路線損率狀況：線路1為4.64%，線路2為6.6%。

2.2 變壓器損耗率

由于動(dòng)力負(fù)荷和商業(yè)用電等非照明用電在變壓器低壓側(cè)安表計(jì)量，相應(yīng)地此類(lèi)負(fù)荷的用電量由表計(jì)電量、搭接的變壓器的損耗以及輸電線路損耗組成。其中，線損電量已計(jì)入用戶總量?jī)?nèi)。長(zhǎng)期以來(lái)，電費(fèi)發(fā)票顯示變壓器損耗率一直很高，甚至高到實(shí)際用電量的15倍。如下面表一為2009年5月的電費(fèi)發(fā)票，記載了2009年五月各個(gè)低壓用電量分?jǐn)偟淖儔浩鲹p耗情況：最低分?jǐn)?6%、一般分?jǐn)偧s25%、最高可達(dá)到幾百甚至上千百分比如表號(hào) 11161052和表號(hào)11687334R分別為466.83%和1546.03%。

表1 2009年5月電費(fèi)情況

2.3 功率因數(shù)

根據(jù)四川省電力公司文件《關(guān)于重申功率因數(shù)調(diào)整電費(fèi)若干具體規(guī)定的通知[1]中第一條：100kV及以上的工業(yè)用戶、非工業(yè)用戶、農(nóng)業(yè)用戶（電力排灌站）、躉售用戶應(yīng)按有關(guān)規(guī)定執(zhí)行力率調(diào)整電費(fèi)考核。第三條、裝有無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備且有可能向電網(wǎng)倒送無(wú)功電量的用電客戶，其無(wú)功電能表應(yīng)能正確記錄正、反向無(wú)功電量，各電業(yè)局必須同時(shí)抄錄正、反向無(wú)功電量，并按用電客戶倒送的無(wú)功電量與實(shí)用無(wú)功電量?jī)烧叩慕^對(duì)值之和，計(jì)算月平均功率因數(shù)，實(shí)施正確的《功率因數(shù)》調(diào)整辦法。該用戶按第一條和第三條執(zhí)行考核，考核情況以戶號(hào)為2040417和2040399兩個(gè)動(dòng)力用電為例。2040417和2040399分別搭接變壓器容量315kVA和630kVA，電費(fèi)發(fā)票記載數(shù)據(jù)見(jiàn)表2、表3。

這兩個(gè)表反應(yīng)的功率因數(shù)狀況是，cosθ為 0.1左右，遠(yuǎn)小于規(guī)定值0.9，罰款費(fèi)用還高于實(shí)用電量費(fèi)用。原因在于損耗電量比實(shí)用電量還高，如表二戶號(hào)2040399所載數(shù)據(jù)顯示八月實(shí)用電量160kW.h、損耗電量 936kW.h，即損耗率高達(dá) 585%，cosθ才0.08，實(shí)際用電費(fèi)用為446.07元，罰款就575.43；再如表二戶號(hào)2040417所載數(shù)據(jù)顯示十月實(shí)用電量240kW.h、損耗電量778kW.h，即損耗率高達(dá)324%，cosθ才 0.09，實(shí)際用電費(fèi)用為 414.33元，罰款就526.19元，簡(jiǎn)直就是天文數(shù)字！功率因數(shù)反應(yīng)供電質(zhì)量的好壞，這么低的功率因數(shù)按理所供電源都不能正常使用了。

表2 1999年戶號(hào)2040417電費(fèi)情況（搭接315kVA變壓器）

表3 1998年戶號(hào)2040399電費(fèi)情況（搭接630kVA變壓器）

3 10kV線損、變損及計(jì)量方式的現(xiàn)狀分析

3.1 線路損耗的錯(cuò)誤

根據(jù)供電局提供的線路1的理論線損的計(jì)算依據(jù)（見(jiàn)表4）和計(jì)算結(jié)果（見(jiàn)表5）顯示：4.64%為總線損率，是輸電線路損耗率和變壓器損耗率的合計(jì)。其中輸電線路損耗率為 3.48%；變壓器損耗率為1.1648%，是銅損率0.3569%和鐵損率0.8079%之和。該用戶為高壓總計(jì)量，各變壓器的損耗已含在高壓計(jì)量的總表內(nèi)，所以按 4.64%收線損是對(duì)變壓器損耗的重復(fù)收費(fèi)。3.48%是線路電源端損耗率，那么換算到線路末端表計(jì)電量的分?jǐn)偮蕬?yīng)為3.6%。

表4 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

表5 計(jì)算結(jié)果

根據(jù)表4、表5記載，24小時(shí)的出口電量為32000kW.h，日均方根電流為 80A，3.48%是在線路截面為 70mm2、長(zhǎng)度為 5.3km的情況下的計(jì)算值。若將截面換為150mm2架空線或240mm2的銅芯電纜，則線路損耗率還應(yīng)由原來(lái)的 3.48%降為1.621%或0.605%（見(jiàn)表6）。

表6 線損計(jì)算表

3.2 計(jì)量關(guān)系、變壓器損耗以及力調(diào)的錯(cuò)誤

1）計(jì)量關(guān)系

根據(jù)10kV線路一的計(jì)量關(guān)系（如圖2），知：供電局總表=（用戶總表+產(chǎn)生的線損ΔP2線）+（搭接戶變壓器二次側(cè)電量+變損ΔP1變+搭接戶的變壓器二次側(cè)電量和變損共同產(chǎn)生的線損ΔP1線），其中，用戶總表=（變壓器二次側(cè)電量（P2動(dòng)+P2照）+變損ΔP2變）*N臺(tái)。所以，對(duì)于變壓器二次側(cè)電量只有搭接戶才有線損，對(duì)該用戶所轄變壓器二次側(cè)電量（P2動(dòng)+P2照）再加線損是錯(cuò)誤的。

圖2

2）變壓器損耗概念解析

根據(jù)圖解（如圖2）：變壓器的固定損耗（包括有功和無(wú)功）和可變損耗中的無(wú)功與負(fù)載大小無(wú)關(guān)；只有可變損耗中的有功與負(fù)載電流的平方成正比。所以變壓器的固定損耗（包括有功和無(wú)功）和可變損耗中的無(wú)功不應(yīng)全部攤給動(dòng)力負(fù)荷；顯然變壓器的照明負(fù)載也需要分?jǐn)傔@些損耗，而這部分損耗已含在用戶的用戶總表內(nèi)，也就是錯(cuò)誤收了這部分損耗的費(fèi)用。所以變損的計(jì)算公式應(yīng)針對(duì)于變壓器所供的全部負(fù)荷而不能用于計(jì)算部分負(fù)荷。該用戶所轄變壓器主要供的是照明負(fù)荷，且在冬、夏季基本為滿負(fù)荷。

現(xiàn)假設(shè)上面表2中630kVA變壓器八月有供電量為150000kW.h，無(wú)功電量120000kW.h，將表3中 2040399戶號(hào)內(nèi) 8月份記載的的月有供電量160kW.h換為150000kW.h，月無(wú)功電量0kW.h換為120000kW.h計(jì)算變損率，計(jì)算[2,4,5]比較值見(jiàn)表7：當(dāng)月有功電量為 150000kW.h時(shí)，變損率只有1.34%；如果按這臺(tái)變壓器月有功電量只供160kW.h計(jì)算時(shí)，變損率高達(dá)85.40%，這樣顯然是不符合實(shí)際的，所以變損的計(jì)算公式不能用于計(jì)算變壓器所供的部分負(fù)荷。

3）變壓器損耗以及力調(diào)考核的錯(cuò)誤根源

根據(jù)以上的分析和比較，造成變壓器損耗以及力調(diào)考核錯(cuò)誤的根源在于：由于變壓器低壓側(cè)沒(méi)有安裝照明表，所供照明電量與動(dòng)力電量無(wú)法分清計(jì)算。供電局將極少的動(dòng)力負(fù)荷另立戶頭計(jì)量，認(rèn)為變壓器只供了很少的負(fù)荷，相當(dāng)于在應(yīng)用變壓器損耗計(jì)算公式時(shí)，將所供的部分負(fù)荷當(dāng)成全部負(fù)荷代入公式計(jì)算的錯(cuò)誤。如以上舉例的2040417戶號(hào)和2040399戶號(hào)分別搭接容量為315kVA和630kVA的變壓器，但不能認(rèn)為 315kVA變壓器在十月供電量只有 240kW.h，630kVA變壓器在八月供電量只有 160kW.h。這樣的結(jié)果自然造成大馬拉小車(chē)的假象，損耗算值相對(duì)很高，功率因數(shù)就很低，力調(diào)考核也就錯(cuò)誤。

圖3

表7 變損計(jì)算表

4 10kV線損、變損及計(jì)量方式的改革建議

根據(jù)以上對(duì)線路損耗、變壓器損耗、功率因數(shù)以及計(jì)量方式等的分析和研究，為了更好地計(jì)量和考核，按照有關(guān)電力政策和文件，特向供電局申請(qǐng)了以下建議和要求：

4.1 關(guān)于線路損耗

1）根據(jù)供電局提供的計(jì)算過(guò)程顯示：線損率4.64%應(yīng)改為3.48%，即線路末端分?jǐn)偮蕿?.6%。

2）根據(jù)表1理論線損的計(jì)算情況顯示，3.48%是個(gè)暫定值，因?yàn)檫@個(gè)值是在LGJ-70的線路下算出的，而用戶10年前就已經(jīng)將10kV線路全部換為截面為150mm2的架空絕緣鋁芯線或240mm2的銅芯電纜了，所以線損率還應(yīng)低于3.48%。

3）對(duì)線路 2的線損率 6.6%的來(lái)源提供計(jì)算過(guò)程。

4）隨著專(zhuān)線截面的換大，對(duì)線損率重新計(jì)算。

4.2 關(guān)于變壓器損耗、計(jì)量方式

1）給出正確的動(dòng)力負(fù)荷所攤變壓器損耗的計(jì)算公式。

2）見(jiàn)于目前的計(jì)量方式，即變壓器所供負(fù)荷的一部分（如照明占90%以上）由用戶的高壓總表計(jì)量，另一部分（如動(dòng)力占10%以下）又另立戶計(jì)量并考核功率因素；建議對(duì)于這類(lèi)變壓器所供的動(dòng)力負(fù)荷很少，在沒(méi)有找到適當(dāng)?shù)挠?jì)算公式時(shí)，不對(duì)動(dòng)力負(fù)荷另立戶頭，同照明負(fù)荷一樣由高壓總表計(jì)量。

3）對(duì)各變壓器的損耗改為在用戶總表內(nèi)扣減。

4.3 關(guān)于功率因數(shù)考核

根據(jù)四川省電力公司文件：《關(guān)于重申功率因數(shù)調(diào)整電費(fèi)若干具體規(guī)定的通知》[5]中第六條“對(duì)于純商業(yè)用電和非居民等照明用電，不執(zhí)行《功率因數(shù)調(diào)整電費(fèi)辦法》。只有當(dāng)商業(yè)用電和非居民等照明用電中的動(dòng)力用電用量達(dá)到 100kVA及以上時(shí)，才能對(duì)其動(dòng)力用電部分執(zhí)行力調(diào)電費(fèi)考核。”的規(guī)定，以及國(guó)家政策[6]從2004年7月已執(zhí)行大中學(xué)校學(xué)生住宅用電，高等學(xué)校學(xué)生食堂、澡堂用電皆按居民生活電價(jià)執(zhí)行；即食堂和澡堂的三相電動(dòng)機(jī)等原來(lái)按動(dòng)力電和辦公電應(yīng)變?yōu)榫用耠姡簿褪俏以簞?dòng)力用電大幅度減少，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于100kVA，居民照明和辦公照明的比例（60%∶40%）應(yīng)作調(diào)整。所以，功率因數(shù)的考核應(yīng)把按第一條和第三條執(zhí)行改為按第六條執(zhí)行，即取消功率因數(shù)考核。

5 10kV線損、變損及計(jì)量方式改革的實(shí)現(xiàn)

幾年來(lái)，經(jīng)過(guò)和供電局的多次分析、研究和商榷，損耗分?jǐn)偤陀?jì)量方式解決情況如下。

1）由過(guò)去執(zhí)行四川省電力公司文件《關(guān)于重申功率因數(shù)調(diào)整電費(fèi)若干具體規(guī)定的通知》中的第一條和第三條改為按第六條執(zhí)行，即取消功率因數(shù)考核。

2）取消動(dòng)力負(fù)荷另立戶頭，變壓器損耗由用戶的高壓總表計(jì)量。

3）線路2在電源首端安裝總表，線路2的損耗由電源首端總表計(jì)量，即取消損耗值的計(jì)算。

4）線路 1的損耗分?jǐn)偮蕰簣?zhí)行 3.6%，以后隨著線路技術(shù)參數(shù)的變化，每年進(jìn)行計(jì)算，并按計(jì)算值調(diào)整執(zhí)行。

5）居民照明和辦公照明的比例由60%∶40%調(diào)整為65%∶35%。

幾十年來(lái)存在的不足已為歷史，造成的經(jīng)濟(jì)損失無(wú)法彌補(bǔ)、不再追究。向前看，供用雙方須密切配合，才能保證執(zhí)行國(guó)家供用電政策的正確性和及時(shí)性，做好線路及變壓器損耗的核查工作，正確考核功率因數(shù)，實(shí)行合理的計(jì)量方式，才能確保供用電工作的順利進(jìn)行，創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)效益，將電力事業(yè)建設(shè)得更好。

6 結(jié)論

本文結(jié)合該用戶高壓總計(jì)量及其關(guān)口下的各類(lèi)轉(zhuǎn)供戶的損耗和計(jì)量的改革實(shí)踐，通過(guò)對(duì)損耗分?jǐn)傚e(cuò)誤根源的研究、不合理的力調(diào)考核的論述、政策的滯后執(zhí)行以及由此造成的難以彌補(bǔ)的經(jīng)濟(jì)損失等的分析，希望能對(duì)電力行業(yè)和廣大用戶核算電量起到借鑒作用，能引起廣大用戶對(duì)用電政策的學(xué)習(xí)和重視，能對(duì)進(jìn)一步深化供、用電管理改革、避免類(lèi)似錯(cuò)誤的再發(fā)生，以及確保供、用電工作的順利進(jìn)行等起到一定的作用和意義。

[1]關(guān)于重申功率因數(shù)調(diào)整電費(fèi)若干具體規(guī)定的通知[M].川電營(yíng)銷(xiāo)【2004】8號(hào).

[2]尹紹武.實(shí)用電工技術(shù)問(wèn)答 2000題[M].內(nèi)蒙古人民出版社, 2005.

[3]陳星鶯, 廖迎晨, 單淵達(dá), 等.配電網(wǎng)絡(luò)及抵押陪電臺(tái)區(qū)理論線損計(jì)算[J].電工技術(shù), 2000(11).

[4]陳效杰.工廠企業(yè)電工手冊(cè)[M].北京： 水利電力出版社, 1996.

[5]金代忠.電工速算速查手冊(cè)[M].北京： 機(jī)械工業(yè)出版社, 2002.

[6]關(guān)于支持高等學(xué)校進(jìn)一步做好學(xué)生食堂工作的若干意見(jiàn)[M].教發(fā)[2004]15號(hào).