電網中的線損分析及降損措施

張建滿

引言：在電力系統中，從發電機到電網中的線路、變壓器、無功設備、調相及調壓設備、絕緣介質、測量、計量設備、保護裝置等輸送和變換元件都要消耗電能，本文從線損產生的原因和構成分析，提出了降低線損的具體技術措施，有效地降低線損率。

一、線損產生的原因及構成

1.線損產生的原因

在電力系統中，電能是通過消耗一次能源由發電機轉化產生，通過電網輸送到千家萬戶的，在這個過程中，從發電機到電網中的線路、變壓器、無功設備、調相及調壓設備、絕緣介質、測量、計量設備、保護裝置等輸送和變換元件要消耗電能，此外，還有一些不明損失如竊電、漏電、表計誤差、抄表影響等也將引起線損率的波動。根據線損產生的具體原因有針對性地制定降損措施，有效地降低線損率。

電能損耗是電能在輸電、變電、配電、用電等各個環節中的損耗，它可分為固定損失、變動損失、其它損失三部分。

1）固定損失：一般不隨負荷變動而變化，只要設備帶有電壓，就要消耗電能，就有損失，與通過設備的功率或電流大小無關，因此，也叫空載損失（鐵損）。

2）變動損失：它是隨著負荷的變動而變化的，與電流的平方成正比，因此，也稱可變損失或短路損失（銅損）。

3）其它損失：是指在電能的輸、變、配、用過程中的一些不明因素和在供用電過程中的偷、漏、丟、送等造成的損失，習慣稱為不明損失。

2.引起線損的原因分析

2.1線路損耗

1）電網規劃不合理，電源點遠離負荷中心，長距離輸電使損耗升高；2）導線截面過大或過小，線路長期輕載、空載或過負荷運行；3）線路老化，缺陷嚴重，瓷件污穢等原因引起絕緣等級降低，阻抗大，損耗升高；4）無功補償不足或過補償，影響了供電能力，使線路損耗升高。

2.2變電主設備損耗

1）高耗能主變壓器不能及時更新改造；2）無功補償容量不足，無功穿越嚴重，通過線路、變壓器傳輸，造成功率因數低，電壓質量差，有功損耗增加；3）主設備老化，缺陷不及時消除等原因使介質損耗和瓷瓶、瓷套泄漏增大，損耗增加。

2.3配網損耗

1）配電變壓器容量與負荷不匹配，引起損耗增加；2）配電變壓器安裝位置不在偏離負荷中心；3）低壓無功補償不合理，高峰欠補，低谷過補；4）電壓等級設置不合理。高耗能配電變壓器沒有及時更換。

2.4計量誤差損耗

1）電流互感器角誤差不符合規定要求，精度不夠；2）用電負荷小，計量設備容量大，長期輕載或空載計量，使計量誤差增大。

二、降損措施

為了保護經營成果，降低線損，提高企業的經濟效益，針對造成線損率高的具體原因，降低線損的技術措施包括需要增加一定投資對電網進行技術改造的措施和不需要增加投資僅需改善電網運行方式的措施。

1.加強電網改造

因線路布局不合理，近電遠供，迂回供電，供電半徑過長等現象，不但影響了供電的安全和可靠性，還使電網損耗升高。提高電網安全穩定水平，確保電網經濟可靠運行。電網改造主要從四個方面進行：一是要調整不合理的網絡結構；二是要進行電網升壓改造，簡化電壓等級；三是要優化電源分布；四是要推廣應用新技術、新工藝、新設備和新材料。

2.提高輸電容量，優化利用發電資源

提高現有線路的輸電容量，可以提高電壓等級，增加導線截面積及每相的分裂導線數，或采用耐高溫線材。采用耐高溫線材的輸電線傳輸的電流是普通線材輸電線（例如鋁包鋼增強型導線）的2到3倍，在許多情況下，由于電壓約束、穩定性約束和系統運行約束的限制，輸電線路的運行容量遠低于線路的熱穩定極限。據估計，柔性交流輸電設備的推廣應用，可以將現在受電壓約束和穩定約束限制的線路的最大輸電容量提高20%～40%。

3.合理進行無功補償，提高電網的功率因素

無功補償按補償方式可分為集中補償和分散補償。

1）集中補償：在變電站低壓側，安裝無功補償裝置，安裝電容補償裝置的目的是根據負荷的功率因數的高低而合理及時投切電容器，從而保證電網的功率因數接近0.9，減少高壓電網所輸送的無功功率，從而降低高壓電網的網損。

2）分散補償：由于電力用戶所使用的電器設備大多都是功率因數較低，為提高功率因數，要求大電力用戶的變壓器低壓側安裝電力電容器，其補償原理與變電站的無功補償大致相同。

4.抓緊電網建設，更換高耗能設備

截面積小的線路電阻和電抗大，在輸送相同容量負荷情況下，其有功和無功損耗大。目前，配電網，特別是農網中，部分線路線徑截面小，負荷重，導致線損率偏高。根據這些情況，應抓緊現在的農網改造工程建設，強化電網結構，有計劃、有步驟地分期分批更換配電網中殘舊線路、小截面線路以及高耗能變壓器。

5.降低輸送電流、合理配置變電器

提高電網的電壓運行水平，降低電網的輸送電流。根據負荷情況，隨時調節主變壓器的分接開關保證電網電壓處于規程規定的波動范圍之內，最好略為偏高，避免負荷高峰期電網的電壓水平過低而造成電能質量的下降，同時也可提高線路末端的電壓，使線路電流下降，從而達到降損目的。

6.降低導線阻抗

隨著城區開發面積不斷擴張，低壓配電網也越來越大，如何規劃好各個供電臺區的供電范圍將至關重要，在安全規程允許的情況下，將10kV電源盡量引到負荷中心，并且根據負荷情況，合理選擇10kV配變的分布點，盡量縮小0.4kV的供電半徑，避免迂回供電或長距離低壓供電。無論高低壓的線路截面選擇都對線損影響極大，在規劃時要有超前意識，準確預測好該處在未來幾年內的負荷發展，不得因負荷推測不準而造成導線在短期內過載。

7.提高計量準確性

計量工作的好壞，直接影響線損統計的準確性。要堅持用合格的電能表，用精確的互感器，堅持輪校輪換周期，提高校驗質量。積極采用誤差性好、準確度高、起動電流小、超載能力強、抗傾斜、防竊電、可實現抄表自動化管理且表損低的全電子電能表，提高計量精度、合理設置計量點，推廣使用具有寬量程，高精度電子式電能表。

小結

降損節電是復雜而艱巨的工作，要從微觀抓好各個環節具體的降損措施，定期進行線損分析，及時制定降損措施實施計劃，及時掌握網損分布和薄弱環節，搞好電網規劃設計和電網改造工作，使網絡布局趨于合理，運行處于經濟狀態。

參考文獻

[1]《線損的理論計算和降損的技術措施》，中國水力電力出版社，9-15，22-27，1984.

[2]虞忠平：《電力網電能損耗計算導則》，中華人民共和國經濟貿易委員會，1-26，2000.

（作者單位：廣東電網公司惠州博羅供電局楊僑供電所）