配電網(wǎng)線損管理概述

摘要：國家提出建設(shè)節(jié)約型社會，各領(lǐng)域均需開源節(jié)流，提高資源利用效率。闡述了線損的概念，介紹了降低電網(wǎng)電能損耗的重要性以及降低配電網(wǎng)線損的技術(shù)措施和管理措施，對全面推進(jìn)公司節(jié)能降損工作及提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益具有一定參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：配電網(wǎng)；線損管理；措施

中圖分類號：TM726 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）27-0122-02

綠色節(jié)能環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展是世界發(fā)展的潮流，目前許多國家已意識到環(huán)境保護(hù)的重要性，也加大了環(huán)境治理的力度。對于供電企業(yè)而言，降低線損、減少電能在傳輸過程中的浪費(fèi)是一個利己利民的舉措。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，由發(fā)電到用電的整個過程中電能損耗大約占發(fā)電量30%，說明在電力行業(yè)實(shí)行節(jié)能減排、提高能效的減損措施迫在眉睫。加強(qiáng)節(jié)能降損管理是供電企業(yè)加強(qiáng)自身管理提高經(jīng)濟(jì)效益的內(nèi)在需要，是企業(yè)主動承擔(dān)社會責(zé)任的具體表現(xiàn)。

一、線損的概念

線損是指電網(wǎng)經(jīng)營企業(yè)在電能傳輸過程中所發(fā)生的全部電能損耗，是電力網(wǎng)綜合電能損耗的統(tǒng)稱；線損存在于輸電、變電、配電和營銷各環(huán)節(jié)中，線損率是衡量電力企業(yè)的電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行管理水平和供電企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的綜合反映。它既是反映電網(wǎng)結(jié)構(gòu)與布局是否合理運(yùn)行、是否經(jīng)濟(jì)的一個重要參數(shù)，又反映了電網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)、生產(chǎn)技術(shù)和運(yùn)營管理水平。其計(jì)算公式是（總供電量-售電量）/（總供電量-無損電量）×100%。降損節(jié)電既能保護(hù)生態(tài)環(huán)境，減少企業(yè)的運(yùn)營成本，增加收益，又可以提高員工的技術(shù)和管理水平，提高企業(yè)的競爭力。

實(shí)際線損電量通常包括兩部分：理論線損電量和管理線損電量。理論線損是指電網(wǎng)在電能傳送過程中不可避免的電能損耗，也稱技術(shù)線損，由變壓器鐵損、電容介損、電能表線圈損耗等固定損耗和線路導(dǎo)線損耗、變壓器銅損等可變損耗組成。管理線損是指營銷過程中由于計(jì)量或抄表差錯、偷漏電等原因產(chǎn)生的電量損失，也稱為營業(yè)損失，包括用戶竊電、電網(wǎng)元件漏電、抄核收差錯、計(jì)量表誤差損失等方面。因此，加強(qiáng)線損管理，降低供電成本，提高經(jīng)濟(jì)效益，是供電企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營管理活動中的重要任務(wù)，必須從管理和技術(shù)兩方面并行降損節(jié)能。

二、線損理論計(jì)算

線損管理最基本的工作是以實(shí)際電網(wǎng)參數(shù)和運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行技術(shù)線損的理論計(jì)算。通過努力，管理線損可以減到很小。根據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，供電部門的管理線損占的比重并不高，因此，實(shí)際線損和技術(shù)線損的差異可以作為衡量供電部門管理水平的指標(biāo)之一。而技術(shù)線損，技術(shù)上也可以將它降到很低，然而依據(jù)運(yùn)行的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)結(jié)合電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)效益，其只降低到一個合理的水平。

線損理論計(jì)算是根據(jù)電網(wǎng)設(shè)備參數(shù)和運(yùn)行數(shù)據(jù)，將電網(wǎng)元件中的理論線損電量、電網(wǎng)的理論線損率和經(jīng)濟(jì)負(fù)荷電流等數(shù)值以及功率分布確定，并進(jìn)行定性和定量分析，線損理論計(jì)算具有指導(dǎo)降損節(jié)能、促進(jìn)線損管理深化科學(xué)的作用，其中理論線損率（%）=理論線損電量/電網(wǎng)供電量×100%；理論線損電量=固定損耗電量+可變損耗電量。

配電系統(tǒng)運(yùn)行中的網(wǎng)損主要由線路損耗與變壓器損耗兩部分構(gòu)成。網(wǎng)損計(jì)算的目的是要對線路和變壓器的運(yùn)行狀況進(jìn)行詳細(xì)分析，提出改進(jìn)系統(tǒng)運(yùn)行狀況的具體措施，從而降低網(wǎng)損優(yōu)化配電系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，使供配電系統(tǒng)發(fā)揮最大的經(jīng)濟(jì)效益。此外，通過對無功優(yōu)化前后的線損計(jì)算，還可以定量得到網(wǎng)損的改進(jìn)情況。

通過計(jì)算理論線損率與實(shí)際線損率對比可了解電網(wǎng)中不明損失是多少，經(jīng)濟(jì)線損率與理論線損率對比可知電網(wǎng)結(jié)構(gòu)是否合理；計(jì)算單個元件損耗電量的比重可尋找出電網(wǎng)的薄弱環(huán)節(jié)及線損過高的原因，以便采取有針對性的降損節(jié)電措施。

配電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)多元件、多電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和負(fù)荷變化較為復(fù)雜，多數(shù)元件不具備測錄運(yùn)行參數(shù)的條件，在滿足計(jì)算精度的前提下一般采用等值電阻法進(jìn)行計(jì)算，先求系統(tǒng)等值電阻及首段電流，然后對時間積分進(jìn)行理論線損計(jì)算，目前已普遍采用計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行計(jì)算。

結(jié)合理論計(jì)算結(jié)果，從電網(wǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)備參數(shù)運(yùn)行方式等方面進(jìn)行科學(xué)分析可以為更好地開展電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供指導(dǎo)，為科學(xué)合理地進(jìn)行電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)與改造提供參考依據(jù)。

三、降低線損的技術(shù)措施

降低電網(wǎng)線損的基本措施是降低電力系統(tǒng)各部分的消耗和損失，在供電系統(tǒng)方面主要是降低配電線路及變壓器損耗，使設(shè)備處于經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的狀況。

由線損的計(jì)算公式ΔP=（K×P2×R）/（U2×COS2φ）可以看出，要降低線路損耗，提高系統(tǒng)電壓和功率因數(shù)及降低線路負(fù)載率是最有效的方法。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合本地當(dāng)前的實(shí)際，選擇最有效的降損措施。目前階段在技術(shù)層面降損大致有以下幾個方面：

第一，降損工作從規(guī)劃做起。將將節(jié)能降損作為專項(xiàng)規(guī)劃，納入總體規(guī)劃中。配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)要和城市發(fā)展規(guī)劃緊密結(jié)合，以經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃和城市用地規(guī)劃來進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測與負(fù)荷分布劃分供電區(qū)域，確定導(dǎo)線截面和配電容量，合理的規(guī)劃設(shè)計(jì)可避免迂回供電，減少供電半徑和線路卡脖子的現(xiàn)象。規(guī)劃按照“小容量、密布點(diǎn)、短半徑”的要求，新增變電站及配變安置在負(fù)荷中心，以期縮短供電半徑，減少線路上的損耗；對達(dá)到規(guī)定用電要求的企業(yè)架設(shè)專線及專變。在設(shè)備選型上選用先進(jìn)的節(jié)能設(shè)備，如銅芯線、節(jié)能變壓器等。

第二，合理分配線路負(fù)荷，減少輕載和重載線路。通過計(jì)算經(jīng)濟(jì)運(yùn)行電流，控制線路及配變負(fù)荷，以達(dá)到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，解決配變重過載和“大馬拉小車”的現(xiàn)象；導(dǎo)線選擇按經(jīng)濟(jì)電流密度優(yōu)化合理選擇，并考慮留有負(fù)荷增長的空間，這樣既可以降低線路損耗又可以減少重復(fù)投資。建議可以采用并聯(lián)變壓器組式的運(yùn)行方式。

第三，減少低壓線路接觸電阻降損。在運(yùn)行中主干分支的連接和入戶線的連接接頭處理不當(dāng)，導(dǎo)體暴露在空氣中表面會出現(xiàn)一層氧化層。隨著時間的推移，氧化層會慢慢變厚，并產(chǎn)生較大的接觸電阻，特別是銅芯線與鋁芯線的連接。從表1可以看出，低壓配電線路在局的線損中占的比例很大。如果施工工藝較差時，接觸電阻將猛增，而此處的電能損耗和接觸電阻成正比。根據(jù)統(tǒng)計(jì)普通低壓線連接處的接觸電阻是10～20毫歐，一回電流為100A的線路一年時間因接觸電阻而消耗的電量為1002×0.02×3×24×365=5256千瓦時，低壓線路中的接頭有很多，如果工藝質(zhì)量控制不好，所產(chǎn)生的總的損失是很大的。為此，應(yīng)把好接頭接觸電阻的施工工藝，以減少因接觸電阻過大所引起的電量損失。

第四，無功就地平衡降損。通過合理分配無功來進(jìn)行電壓調(diào)度，從而減低網(wǎng)損，產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。與增大配電變壓器容量和更換大低壓導(dǎo)線相比，低壓無功補(bǔ)償具有投資小、見效大的優(yōu)點(diǎn)，合理安裝低壓無功補(bǔ)償裝置能收到事半功倍的效果；對配電網(wǎng)進(jìn)行無功補(bǔ)償，提高功率因數(shù)和做好無功功率平衡，是一種有效的降損技術(shù)措施。目前，配電網(wǎng)的無功補(bǔ)償容量一般是根據(jù)供電局要求達(dá)到的功率因數(shù)來確定的，而不是依據(jù)用戶用電時實(shí)際的節(jié)能效益、最佳電能質(zhì)量、最小支付電費(fèi)的經(jīng)濟(jì)功率因數(shù)來確定。確定無功補(bǔ)償設(shè)備的合理配置和分布需尋找技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上的最優(yōu)方案，以提高配電變壓器出力，提高電壓質(zhì)量，降低線損。對配電網(wǎng)的電容器無功補(bǔ)償，通常按“全面規(guī)劃、合理布局、分級補(bǔ)償、就地平衡”的原則，采取集中、分散、就地相結(jié)合的方式設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)中電容容量通常按照變壓器容量的20%～40%來配置。

第五，三相就地平衡降損。目前大部分地區(qū)用電客戶為單相用電，因此在低壓電網(wǎng)三項(xiàng)上所連接的負(fù)荷就存在一個三項(xiàng)負(fù)荷部平和的問題。在三相四線供電線路中，若把全部單相負(fù)荷集中接在一相上，導(dǎo)線上的功率損失是全部單相負(fù)荷平均分配到三相上的6倍。對于城區(qū)低壓配電網(wǎng)，要經(jīng)常測量配電變壓器出線端和一些主干線的三相命電流及中性線電流并進(jìn)行平衡三相負(fù)荷電流的工作。例如，有一條低壓線的三相負(fù)荷電流為IA=288A，IB=240A，IC=160A，中性線電流I0=112A；相線電阻為R=0.12Ω；零線電阻為相線電阻的2倍R0=0.24Ω，則這條低壓線路一年的損耗約20萬千瓦時。當(dāng)三相電流平衡時，則相電流IA=IB=IC=（288+240+160）/3，I0=0，這條線路一年的損耗約16.6萬千瓦時。一般要求配電變壓器出口電流的不平衡度小于10%。

第六，設(shè)備更新降損，選用新型變壓器，更新改造高耗能變壓器。為降低變壓器自身的損耗，宜選用S11系列低耗能變壓器或非晶合金變壓器，根據(jù)數(shù)據(jù)S11系列變壓器的損耗比S7系列變壓器降低40%，非晶合金變壓器的損耗只有S11型變壓器的30%。選用稀土電線電纜，添加稀土的導(dǎo)線可以改善導(dǎo)電性能，降低電阻率，在運(yùn)行中減少電能損耗。

第七，其他。如定期更換電能表、清洗絕緣子、安裝漏電開關(guān)減少電流泄漏。

四、降低線損的管理措施

通過完善線損管理制度和考核辦法提高企業(yè)管理水平，采取精細(xì)化管理來降低管理線損，對存在問題實(shí)行PDCA閉環(huán)管理，加強(qiáng)監(jiān)督。可以通過以下幾種手段降低管理線損：一是推廣線損分壓、分區(qū)、分線和分臺區(qū)“四分”的綜合管理方式。二是建立健全線損管理體制和指標(biāo)管理體系；組建多部門的聯(lián)動小組，每月開展線損統(tǒng)計(jì)分析，對于線損異常的臺區(qū)查清原因制定及落實(shí)改進(jìn)措施。三是加強(qiáng)用電管理，依法治電，嚴(yán)厲打擊竊電行為，杜絕違章用電。四是加強(qiáng)計(jì)量管理，周期校驗(yàn)電能表，對有問題的表計(jì)及時處理，采用先進(jìn)的智能式電度表。五是推行技術(shù)管理，加強(qiáng)專業(yè)培訓(xùn)，提高員工技術(shù)水平，開展減損科研和難題攻關(guān)，對減低線損工作貢獻(xiàn)者給予獎勵。六是做好線損理論計(jì)算，制定科學(xué)合理的考核線損、激勵線損指標(biāo)；細(xì)化責(zé)任嚴(yán)格考核，將指標(biāo)量化和責(zé)任落實(shí)到人，獎罰并舉，充分調(diào)動員工的積極性。

五、結(jié)束語

減排節(jié)能是世界潮流，而降低線損是供電企業(yè)提高經(jīng)濟(jì)效益的一條重要途徑。降損須采用精細(xì)化管理，從管理降損和技術(shù)降損兩方面同時推進(jìn)，即在加強(qiáng)線損管理的同時還要根據(jù)本地電網(wǎng)的實(shí)際需要選擇合適的技術(shù)措施，通過閉環(huán)管理有效降低線損，進(jìn)一步提升企業(yè)的線損管理水平。近幾年公司通過提高管理水平、技術(shù)更新、電力建設(shè)以節(jié)能為目的、節(jié)能低耗變壓器的推廣應(yīng)用、線路改造等措施的綜合作用，佛山供電局配電網(wǎng)綜合損失率總體呈下降趨勢。

（責(zé)任編輯：王祝萍）