10kV線損分析及降損措施淺探

摘要：本文通過線損理論分析、計算，找出10kV線路高損的根本原因，制定10kV線路降損措施。

關(guān)鍵詞：線損分析 降損措施

10kV高壓輸電是目前農(nóng)村電網(wǎng)采取的主要供電方式之一。長期以來，高線損率一直羈絆著供電企業(yè)的發(fā)展，因此，加強(qiáng)線損管理，有效降低線損，直接影響到供電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

1 線損產(chǎn)生的原因

線損是電網(wǎng)電能損耗的簡稱，其產(chǎn)生的原因較多，除客觀條件的必然損耗之外，電網(wǎng)電壓質(zhì)量、力率、負(fù)荷波動、無功補(bǔ)償、電能計量管理等因素對其產(chǎn)生也有著直接或間接的影響。

1.1 客觀因素的影響 電能由發(fā)電廠供出，在經(jīng)輸電網(wǎng)、配電網(wǎng)向用電設(shè)備傳輸過程中，或經(jīng)變壓器在電能與磁能的相互轉(zhuǎn)換過程中均發(fā)生電能損耗。其表象主要有：①電流通過線路及變壓器阻抗回路時產(chǎn)生的功率損耗（可變損耗）。②變壓器、電抗器、互感器磁路中產(chǎn)生的鐵損（固定損耗）。

農(nóng)網(wǎng)中，其他損耗如介質(zhì)損失、電暈損失可忽略不計。

1.2 電網(wǎng)電壓質(zhì)量的影響 當(dāng)前，農(nóng)村電網(wǎng)10kV配電線路多屬單電源放射型，高峰負(fù)荷時，線路長負(fù)荷重的線路，電壓的偏移往往超出下限，線路末端的10kV線電壓甚至降到8kV及以下。

農(nóng)網(wǎng)10kV配電線路，70-90%的負(fù)荷是異步電動機(jī)，由異步電動機(jī)的運(yùn)行原理和特性可知，負(fù)載運(yùn)行的異步電動機(jī)，運(yùn)行電壓下降，電流上升，保持P=■U×I×COSφ值不變拖動機(jī)械負(fù)載，當(dāng)10kV線路的額定電壓由10kV下降到9kV時（假定各配變在第Ⅰ分接位置），10kV線路電流則上升1.1倍，線損上升1.21倍，由此可以看出電壓質(zhì)量對線損的影響是不容忽視的，采取切實(shí)可行的調(diào)壓措施，防范高峰負(fù)荷時電壓的偏移超出下限是必要的降損措施。

1.3 電網(wǎng)力率的影響 ①力率即功率因數(shù)，即線路或電氣設(shè)備中有功功率在總功率（視在功率）中所占的比值。②農(nóng)網(wǎng)供電線路和變壓器是主要損能元件，在有功功率不變的情況下，力率越小，線路和變壓器中，通過的電流越大，電能損耗越大。例如：某10kV配電線路，輸送的有功功率P=500kW，力率COSφ=0.8，電流I=36A；在有功P仍為500kW的情況下，當(dāng)力率下降到COSφ=0.6時，電流I升高8/6倍，即48A，線損升高■■倍，即近似1.8倍，可見力率對線損的影響更為顯著，在制定供電線路的降損方案時，提高力率是應(yīng)優(yōu)先考慮的降損措施。

1.4 電網(wǎng)負(fù)荷波動的影響 常用的負(fù)荷曲線有日負(fù)荷曲線、月負(fù)荷曲線、年負(fù)荷曲線。注意下面的計算和分析結(jié)果：

某10kV配電線路，導(dǎo)線電阻為1歐。

供電方案I：10A恒定電流供電24小時，COSφ=0.8

■

供電方案II：5A-20A-5A波動電流供電24小時，COSφ=0.8

■

經(jīng)計算方案I、方案II的供電量相等，均為kwh。

方案II線損為7.2kwh，方案II線路為10.8kwh，可見電流的波動值越大，線損越大。

1.5 電網(wǎng)無功補(bǔ)償?shù)挠绊?在農(nóng)村供電網(wǎng)中，無功功率的潮流分布是由農(nóng)網(wǎng)中的變壓器、電動機(jī)等感性負(fù)載的勵磁電流決定的，其勵磁電流到感性負(fù)載經(jīng)過的線路、變壓器等元件越多，引起的電能損耗越大，為了減少無功電流在電網(wǎng)中傳輸引起的電能損耗，在距感性負(fù)載較近的位置選址，就近安裝無功電源，讓無功電流走近路去補(bǔ)償感性負(fù)載勵磁。無功補(bǔ)償采取主要采取自下而上，從末端到電源順序逐級平衡補(bǔ)償，能有效降低功率損耗，提高電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平。

1.6 電能計量管理的影響 供電企業(yè)對所轄供電網(wǎng)中傳輸?shù)碾娔軐?shí)施計量管理是電能營銷管理經(jīng)濟(jì)核算的必要手段，同時也是線損統(tǒng)計分析制定降損方案，提高電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平的必要手段。假如計量管理中月抄見電量計量誤差上升一個百分點(diǎn)，對一個年供電量6億kwh的縣級供電企業(yè)，當(dāng)月供電銷售收入將損失20余萬元?？梢姡娔艿挠嬃抗ぷ魇侵苯雨P(guān)系到供電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的一項(xiàng)技術(shù)性和專業(yè)性很強(qiáng)的基礎(chǔ)工作。

2 線損計算的方法

2.1 理論線損 利用月平均電流計算理論線損。

△A=3ICP2RdzK2t 式中：△A——月電能損耗

ICP——月平均電流，由月有功電量AP和月無功電量AQ算出

Rdz——等值電阻 K——負(fù)荷電流波形系數(shù)

K=典型日均方根電流/典型日平均電流

t——月運(yùn)行小時數(shù)

利用典型日均方根電流計算理論線損。

A=3Iif2Rdzt（AP/ArN）2

式中：Iif——典型均方根電流，Ar——典型日有功電量，Ap——線路電源端月有功供電量，N——月運(yùn)行天數(shù)

■

等值電阻Rdz計算方法：

①電量法（見上圖）

Rdz=■■·R■+■■·R■+■■·R■+■■·R■+■■·R■

式中A■=A5=A3+A4=A1+A2+A4，其中A3=A1+A2

A1、A2、A3、A4分別為配變T1、T2、T4的月有功供電量。

S1、S2、S4分別是T1、T2、T4的視在功率

S∑=S1+S2+S4

②容量法（見上圖）

Rdz=■■·R■+■■·R■+■■·R■+■■·R■+■■·R■

式中RT1·RT2·RT4分別為配變T1、T2、T4的直流電阻

2.2 抄見線損 抄見線損也叫實(shí)際線損，簡稱線損。兩個及以上設(shè)備的電能損耗被稱為綜合線損。如某條10kV配電線路，線路上的各臺配變均為低壓計量。某月，線路電源端的抄見電量為A1（即供電量為A1），各臺配變計量裝置抄見電量之和為AΣ，（即售電量為AΣ）。

綜合線損=A1-AΣ，綜合線損率=■%

如果線路上的各臺配變均為高壓計量，則用上式計算出的線損和線損率就不能稱為綜合線損和綜合線損率了。

年（月）綜合線損率

=■%

3 降損措施

3.1 優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)布局，優(yōu)化供電半徑，減小線路的等值阻抗。

3.2 做好無功優(yōu)化工作。采取集中補(bǔ)償與分散補(bǔ)償相結(jié)合的辦法，以分散補(bǔ)償為主；高壓補(bǔ)償與低壓補(bǔ)償相結(jié)合，低壓補(bǔ)償為主，減少無功流動帶來的損耗，避免電壓質(zhì)量的下降，提高功率因數(shù)。當(dāng)前，農(nóng)村電網(wǎng)的無功補(bǔ)償方案分為下面幾種：在變電站10kV母線安裝高壓無功補(bǔ)償裝置；在10kV配電線上安裝高壓無功補(bǔ)償裝置；在配變低壓出口安裝隨器固定補(bǔ)償；在動力負(fù)載處就地安裝隨機(jī)補(bǔ)償；對容量大（200kVA以上），負(fù)載峰谷差大應(yīng)考慮低壓隨器自動補(bǔ)償。

3.3 調(diào)整、平衡電力負(fù)荷。從營銷管理入手，實(shí)行峰谷電價，可將工業(yè)負(fù)荷安排在負(fù)荷低谷時段用電，削峰填谷，減小峰谷差，提高負(fù)荷率。同時應(yīng)采取平衡配變低壓側(cè)三相負(fù)荷必要手段，一般要求負(fù)荷的不平衡率≤15%。

3.4 根據(jù)負(fù)荷電壓對應(yīng)關(guān)系進(jìn)行經(jīng)濟(jì)調(diào)壓。農(nóng)村配網(wǎng)中，一般采取逆調(diào)壓方式。負(fù)荷大時，損耗以可變損耗為主，電壓應(yīng)選擇上限運(yùn)行，減小可變損耗；負(fù)荷低谷時，損耗以固定損耗為主，電壓應(yīng)選擇下限運(yùn)行，以減小固定損耗。

3.5 加快供電企業(yè)計量工作的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)。制定供電網(wǎng)關(guān)口點(diǎn)上計量裝置的最佳方案，把計量裝置的綜合誤差限定在合格范圍內(nèi)的最小值；采用科學(xué)的技術(shù)手段、組織手段，制定出切實(shí)有效的防竊電機(jī)制，運(yùn)行分析機(jī)制、現(xiàn)場校驗(yàn)機(jī)制，隨時跟蹤計量裝置的運(yùn)行狀態(tài)和綜合誤差。

3.6 強(qiáng)化線損管理。推廣運(yùn)用遠(yuǎn)抄、配電網(wǎng)監(jiān)測、配變低壓智能補(bǔ)償?shù)刃录夹g(shù)，廣泛應(yīng)用節(jié)能變壓器等新設(shè)備，加強(qiáng)組織保證、制度保證、人員素質(zhì)保證，建立健全的監(jiān)督激勵體制，堅持管理與技術(shù)齊抓共管，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與社會效益的共贏。

參考文獻(xiàn)：

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