淺談10kv配電網節能降損措施

深圳供電局有限公司 518000

摘要：在電力系統中，有電流流過就存在電能消耗，造成因素主要有技術及管理方面組成，本文根據線損原因闡述了相關降損措施，提高節能效果。

關鍵詞：電力系統；降損措施；計量裝置

在當前技術條件下，電網損耗是不可避免的。隨著我國電網的快速發展，配電網負荷的不斷增加，配電網線損長期居高不下，這通常是由于技術及管理方面因素造成。隨著電力技術不斷發展，電網設備的不斷推陳出新，舊有設備老化、過時，相關管理措施未能及時與時俱進，使得電網線損一直未能得到有效控制。這也表明電網節能降損潛力也是非常大的，因此，綜合分析線損原因，采取系統性的節能降損措施是有必要的。

1線損原因分析

在現有技術下，有電流流過就有電能消耗，大致可分為技術線損和管理線損。電能在電力網輸、變、送、配電過程中產生的電量損耗稱技術線損。技術線損主要有：正比于電流平方在導線和變壓器繞組中的電能損失，也稱負載損失；與運行電壓有關的變壓器損失和電容、電纜的絕緣介質損失、電能表電壓線圈損耗、互感器鐵心損耗等，也稱空載損失。管理線損是指由于電力管理部門和有關人員管理不夠嚴格，出現漏洞，造成用戶竊電或違章用電，電網設備漏電，電能計量裝置誤差以及抄表人員錯抄、估抄、漏抄等引起的電能損失。

2 節能降損技術措施

2.1 合理實施無功補償

提高線路有功功率傳輸，減少無功功率傳輸，是降低線路損耗有效措施之一。線路無功補償應按照分散就地補償與變電站集中補償相結合，以分散補償為主；降損與調壓相結合，以降損為主的原則。一般10kV線路的無功補償在配電臺區的二次側加裝電容器，具有自動投切功能，以保證在負荷高峰時盡量不從系統吸收無功。在負荷低谷時不向系統倒送無功。

對于供電企業產權的配電臺區，在配電變壓器低壓側進行集中補償為主，補償容量要求為：補償到變壓器高壓側功率因數達到0.95以上；或按照變壓器容量的30%考慮配置。電容器組應裝設根據無功功率自動投切的控制裝置。

對于客戶產權的配電臺區，應根據其負荷的無功需求設計和安裝無功補償裝置，補償容量的配置要求為：100kVA及以上高壓供電的電力客戶，高峰負荷時變壓器一次側功率因數應達到0.95以上；其他電力客戶和大、中型電力排灌，功率因數應達到0.90以上。電力客戶的并聯電容器應安裝按無功功率（或無功電流）和電壓控制的自動投切裝置。并應有防止向系統反送無功功率的措施。對于容量在5kW以上的三相異步電動機，應就地加裝電容器，補償容量按下式計算：

Q=Qo+2（Qn-Qo）（P1/Pn）=Qo+2（Qn-Qo）×β

對于嚴重超供電半徑和超負荷運行的線路，應在線路后端或負荷中心處加裝10kV線路無功補償電容器。一般選擇具有自動投切功能裝置。

2.2 調整完善電網結構

電網結構對線損的形成有重要影響。一個結構布局合理的電網，對電力企業本身來說，它能夠長期以低損、高效的供電方式，實現較高的經濟效果，對客戶能夠提供合格的電能。調整電網結構應考慮以下幾個方面：（1）電源應設在負荷中心，線路由電源向周圍輻射。（2）縮短供電半徑，避免近電遠供和迂回供電，10kV線路供電半徑應不大于15 km；（3）合理選擇導線截面，增加導線截面會降低導線電阻，減少電能損耗和線路壓降。但增加導線截面會增加投資。在增加導線截面時，要綜合考慮投入與降損的關系。10 kV配電線路導線截面：主干線不宜小于70mm2，支干線不宜小于50mm2，分支線不宜小于35 mm2；（4）選擇節能型配電變壓器，并合理選擇容量。近年來，國內研制生產的S11型配電變壓器的效率與S9相比，在性能參數滿足規程的前提下，空載損耗又下降了30%以上，可根據實情加以選擇。（5）合理使用變壓器。對于長期處于輕載運行狀態的變壓器，應更換小容量變壓器，避免出現大馬拉小車的現象；對于長期處于滿載、超載運行的變壓器，應更換容量較大的變壓器，以免出現小馬拉大車的現象。一般變壓器所帶的負荷為容量的65%～75%時效益是最高的。根據這個特點，變電站可考慮變壓器的經濟運行，根據負荷情況，及時調整運行方式，使變壓器在最佳狀態下運行，合理調節變壓器分接頭。

2.3 適當提高供電電壓

假設某條10kV線路傳輸功率為P，線路損耗功率為⊿P，忽略功率因數影響，線路電壓為U，電流為I，線路每相電阻為R，則P= UI，⊿P=312R，假設線路電壓提高l%，則線路電流I’=P/1.01U線路損耗功率⊿P’=3 I12R=0.98⊿P，由于線路損耗與線路電流成平方比的關系，所以線路供電電壓每提高一個百分點，不考慮功率因數影響，線路損耗約降低2個百分點，可見，適當提高線路供電電壓，對于降損工作有益。特別是嚴重超供電半徑和超負荷運行的線路，適當提高供電電壓，可起到降損目的。

2.4 平衡調整線路三相負荷

確保線路三相負荷平衡是降損工作的重點。只有變壓器二次側負荷平衡了，才能保證10kV線路三相負荷平衡，由于實際工作中配電臺區低壓各相負荷難以預測，負荷調整比較麻煩，往往忽略此項工作，而三相負荷不平衡對線損影響是非常大的。假設某條10kV線路傳輸功率為P，線路損耗功率為⊿P，忽略功率因數影響，線路電壓為U，電流為I，線路每相電阻為R，當三相負荷完全平衡時，P= UI，⊿P=312R，如果三相負荷不平衡，極限情況是都集中在某相上。P=（U/）×I1，線路電流I1=P/U，由于I=P/ U，I1=3I，那么線路損耗功率⊿P1=R×I12=3⊿P。從中可以看出，如果三相分配不平衡，線損可能成倍增加，因此，調整三相負荷平衡對于降損潛力很大。新規程要求低壓線路首段三相負荷不平衡度<15%，三相負荷不平衡度計算公式如下：

[MAX（Ia，Ib，Ic）]/AVERAGE（Ia，Ib，Ic）×100%

2.5 采用多功能電子表

采用多功能電子表的特點：一是精確度高；二是損耗低，單相表耗約0.5度/月；三是可以分時段計費；四是可以記錄各種實時電能參數。相對機械表而言，每只機械表每月耗電約為1kW·h，而且精確度不如電子表。以某線路為例，采用機械表計量時，線損率為2.11%，采用電子表計量后，線損率為0.31%，所以對于各關口表及大用戶的計量，采用多功能電子表也是一種好的降損措施。

3 降損管理措施

3.1 計量的管理

（1）計量點的選擇。用戶配電計量點應盡量選在供用電雙方的產權分界點上，以方便管理和減少有關線損分擔的計算。另外，對于峰谷差較大的大用戶還應考慮輕載計量的準確度問題。

（2）計量方式選擇。計量方式是指專用變的“高供高”計量或“高供低”計量，低壓用戶的電能表是經互感器接入電路或不經互感器接入電路，通常低壓用戶以電能表不接互感器接入電路為宜，以便減少誤差和避免錯誤；高壓用戶是在高壓側計量還是在低壓側計量，則主要根據配變負荷率或電流互感器變比的配置情況，當電流互感器的一、二次電流滿足計量要求時，盡量在高壓側計量為宜。

（3）計量裝置的選擇。主要是互感器的選擇和電能表的選用。電壓互感器的選擇主要以滿足計量要求額定電壓相符即可；電流互感器的選擇還應根據負荷電流選擇合適的變比，使正常負荷的變動范圍盡量在電流互感器額定電流的30%～100%以內，最大不超過120%額定電流，最小不小于10%額定電流，必要時還可根據用戶負荷發展情況，暫時負荷較小則用小變比，待負荷增大時才換用大變比。電能表的選用要根據用戶的實際負荷或估算負荷，使正常負荷的變動在電能表誤差的正常范圍之內，對于峰谷差較大的一般居民用戶，則宜以峰期電流不超過電能表額定最大電流為原則，有條件的應推廣采用寬負荷電能表。

（4）計量裝置的安裝方式選擇。主要是采用按戶分散裝表和集中裝表。為了方便管理和防竊電，有條件的應盡量采用集中表箱裝表，按戶分散裝表時，則主要以安全、方便為原則，并注意有利于防竊電。

（5）計量裝置的防故障措施。安裝、檢修計量設備應確保質量，盡量避免工作失誤和疏漏，尤其是三相電能表經互感器接入時應注意變比、極性、相別不能接錯。對于高壓計量用戶的電壓互感器二次回路必要時可加裝失壓儀或失壓保護。

（6）計量裝置的定期檢驗和巡驗。要按照有關規程做好計量裝置的定期檢驗工作，同時，還應經常組織人力到現場巡視檢查，以便發現問題及時處理，使計量裝置經常保持準確程度。對于運行中由于故障造成少計或多計的也利于追、退補電費。

（7）計量裝置的防竊電措施。主要有：①電能表集中安裝于表箱或專用計量柜；②強制低壓用戶安裝漏電保護開關；③采用有逆止機構或雙向計量機構的電能表；④經TV接入的計量電壓回路配置失壓保護或失壓記錄儀；⑤電能表接線安裝牢固，并認真做好鉛封；⑥采用具有防竊電功能的電能表；⑦計量裝置的更新改造。

3.2 加強制度管理

（1）完善抄收制度。目前抄收主要還是靠人工為主，微機抄收、遠程抄收已經出現，但無論是哪種抄收方式，都要按規定的程序完成抄收工作。必須規定抄表日期及“三率”，月末抄收電量要占總電量的99%以上。

（2）加強崗位培訓，提高抄表人員的技術業務能力。要避免在抄收過程中由于抄錯讀數、錯標倍率、抄錯小數點等造成的錯計損失，以及由于漏抄電表、漏乘倍率、漏算變損等造成的漏計損失。對于竊電行為應具有較強的識別、判斷和分析處理能力。

（3）實行管理線損考核制度。由于管理線損等于實際線損減去理論線損，而理論線損可通過電網參數計算求得或通過儀器測量得到。因此，可根據理論線損的計算和實測結果，結合考慮往年統計線損和設備現狀，制定切實可行的線損率計劃指標，按變壓器臺區或出線回路劃分范圍，實行逐級承包考核，并與經濟利益掛鉤。

（4）結合組織用電普查和突出檢查，重點檢查違章用電的竊電，同時通過查卡帳、查倍率、查電表及接線，也有利于提高抄收準確性和計量正確性。

（5）對不明線損要進行調查研究，力求查個水落石出。

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備的使用。一般，在繼電保護系統中，應做好斷路器的安裝。在斷路器安裝過程中，應著重檢查斷路器和操作機構是否按照相關組裝要求組裝好了，對所有螺栓進行檢查，要求全部擰緊，確保所有的單元都處于開斷位置，這樣才能確保整個繼電保護系統發揮應有的作用。

（三）施工技術管理

做好施工技術的管理，是電氣設備安裝工程施工過程中提升施工質量的重要組成部分。電氣設備安裝工程項目的特點決定了相關施工工藝的復雜性，各種施工工序特別多，做好安裝技術管理對保證電氣設備安裝工程按時完工和工程質量具有無可替代的作用。管理人員要做好施工技術管理，首先，應先對施工圖紙進行詳細的閱讀，熟記于心，并且要對工序進行優化，合理的制定好施工組織計劃，在具體的施工工藝中，做好相關技術準備，尤其是對技術要求較高，需要使用高新技術的施工工藝。做好施工技術管理，還需要儲備一些管理人員、技術員，加強對相關人員的新技術、新工藝培訓，確保在施工技術管理中對施工過程的每一工序十分清楚，并準備各種突發情況的處置技術方案。

三 總結

配電工程的電氣設備的安裝，存在的問題較多，需要我們結合以往的工程實踐不斷的總結，并改善有關施工方法，加強對于技術方面的管理以及人員思想的管理，才能有效提升電氣設備的安裝質量，從而促進供電工程更好的發揮作用。

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圖1-2 非晶合金鐵芯變壓器

（2）變壓器經濟運行。在傳輸電量相同的條件下，擇優選取最佳運行方式和調整負載，使變壓器電能損失降到最小。變壓器經濟運行不必投資，只需實現供電、用電管理科學化，就能達到節電的效果，以及提高功率因數的目的。每臺變壓器都存在有功功率的空載損失和短路造成的損失、無功功率的空載消耗以及額定負載消耗。變壓器的容量、電壓等級、鐵芯材質不同，故上述參數也不盡相同。變壓器經濟運行的最佳途徑就是選擇優質變壓器和最佳組合參數的變壓器運行。

3.9電氣布置及接線優化

從電氣設備布置而言，盡量將需要散熱的設備放在通風良好的場所，以最大限度地減少機械通風，降低建筑物內的能耗；將變壓器室等產生大量熱量的設備房間與需要配置空調的設備房間的隔墻采取隔熱措施。而想要保證接線優化要做到：（1）合理劃分用電分區；（2）規劃各個用電分區內輻射狀網架；（3）分段規劃各個輻射狀網架，將用電分區劃分為由若干分段開關分割的用電子分區；（4）按照事先確定的模式進行聯絡線規劃。

結 語

綜上所述，在當今時代的經濟發展條件下，電力資源的廣泛應用給全人類的生活帶來了深刻影響。針對我國的能耗的具體狀況，個大型企業、高耗能單位的節能問題節能降耗的一個不容小覷的問題，國家與地方相繼頒布了大量有關企業節能的規范與標準，而企業節能設計、設備升級改造、生產技術革新則是企業節能目標的首要任務。一個完善的企業節能規劃，將為企業長期的低能耗運行奠定堅實的基礎。由于影響企業電氣能耗的因素眾多，稍有疏忽就會造成大量的電氣能源消耗。為此，做好電力節能技術的應用，實現真正的節能降耗，對于企業自身以及社會的可持續發展都有著十分積極的作用，企業相關管理人員和技術人員應該對此高度重視，采取科學合理的節能措施，在減少生產活動中的能源浪費，以求創造更大的經濟效益。

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