10kV及以下配電網線損管理及優化策略

肖海毅+彭麗芳

摘要：10kV及以下配網線損率是電力企業重要的綜合性技術指標，其不但能夠對電網規劃設計做出反映，同時也能對電網運行及管理水平做出有效反饋。供電過程中，10kV及以下配電網損失量占到我國地區電量損失總量的60%～70%，因此對配電網電能耗損做出有效控制，是線損工作開展的重中之重。文章對10kV及以下配電網線損管理及優化策略進行了探討。

關鍵詞：10kV及以下配電網；配網線損；線損管理；優化策略；電力企業；電網運行 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM714 文章編號：1009-2374（2016）36-0030-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.36.015

1 線損計算與分析

線損構成是以電能總損耗為基準，其中包含兩部分，分別是統計線損與實際損耗。對于理論或是技術線損來說，一般包含可變與固定損耗兩部分，其中可變損耗還涉及到變壓器、電能表等相關儀器線圈運轉時造成的損耗；對于固定損耗來說，涉及到線路導線電暈損耗、空載損耗等方面。另外，對管理過程中造成的線損進行分析，其并不是明損耗造成的，而是用戶在用電時，竊電、違章用電或是電表故障、抄表失誤等原因導致的。一般可以采取兩種公式對線損率實施計算。其中理論線損率為固定損耗與可變損耗的總和，再與供電量相除，乘以100%，便是最終線損率。實際線損率計算公式應是供電量減去售出電量，再與供電量相除，乘以100%，便得出實際線損率。例如，以6～10kV電力網線損為例，在對其計算時，列出公式為：

ΔA=3Rζi2dt*10-3

式中：R代表電阻；i代表電流；ΔA代表理論線損。

線損計算的方法較多，然而在對線損做出分析時，可以借助更換變壓器、線路改造、三相負荷調節等技術措施來使得線損得到有效降低，同時也可以通過對線路的檢查、清潔來使線損得到減少。在管理方面，可以采取計量、無功、指標、打擊竊電等管理措施，來做好線損管理工作。同時需要對各個區域分電壓等級做出統計，對存在的問題需要做到及時治理。然而對線損管理系統實施改進，并做出設計時，仍要對各種因素做出考慮，只有這樣才能完成管理系統的有效構建。一般主體框架可包含現場采集、功能模塊、主站系統等，關鍵是能夠借助總線來把服務器、功能模塊、工作站等聯系起來，進而使數據在相互之間得以交換。

2 10kV及其以下配電網線損管理問題分析

2.1 主網建設還不夠完善

目前，隨著社會經濟的快速發展，生活水平的日益提升，人們對電能需求也在逐步提升，日常生活、企業生產等各個方面都離不開電力的支持，從而使我國電網規模也在逐步擴大，造成電網中出現的問題也逐步增多。一些地區由于電網結構與布局有問題出現，這些布局與結構不合理問題包含地區輸變電量容量不夠、電力半徑超標、配電線路上負荷點有分散問題，也存在配變供電點與用電負荷中心距離太遠等問題。另外，導線截面不合理等問題，也會使得負荷無法相容，致使難以匹配的問題出現。同時，若是設備有問題出現，在實施檢修時也會給電網穩定運行造成不良影響，整個電網系統當中，不乏存在一些變壓器，由于使用年限較長，因而出現老化等問題，使其難以提供有效服務。諸如此類問題的出現，都會給電網穩定運行造成不利影響，主要在兩方面有所體現：一是變壓器造成許多能耗；二是電壓調節能力不強，從而使得調節能力不足，其對電網運行效率提升，有著較為嚴重的影響，不但會使電網質量無法保障，還會使得電網運行成本增加。基于這些因素，電網在運行時會存在大量電能浪費問題。

2.2 配網管理存在缺憾

目前，很多供電企業對配網設備都做出了優化，使配網設備技術水平得到不斷提升。然而，在管理過程中，仍有許多不到位的地方存在：一是所投入的設備不足，使得技術含量不到位，甚至在對配電設備進行巡檢時，有人工作業的情況出現，然而采取人工的辦法，難以對電網中可能出現的問題做出判斷，因此無法對出現的故障做到及時整修，使得管理效率得不到有效提升；二是線路間距離較遠，同時T接點比較多，同時電力半徑超標，使得配電網在運行階段會有更多的經濟成本投入，這些成本很多難以得到落實，比如會出現較多浪費；三是受到技術與經濟方面的影響，電網系統目前依舊存在過時的型號設備，這類設備在使用時會帶來較多的損耗，同時電能計量設備也會造成一定的電能損耗，若是長期使用，便會使得線路出現老化。對于這些情況，若是得不到及時的解決與處理，便難以使電網質量有所保障；四是在一切地區，特別是農村偏遠等地區，因為監管力度不夠，有竊電情況出現，也有一些城市工廠為了節約電力使用造成的成本，不惜擔風險進行違章用電，使得電量出現的損耗較為嚴重。同時，電力部門工作人員在抄表時，由于自身工作原因，造成一些誤差情況出現，另外電表計量錯誤也會造成不明線損問題出現。

2.3 無功補償投入力度不夠

在我國，電力公司配電網中配變及以下均得不到補償設備，因此造成無功損耗狀況嚴重，給電網在正常工作時造成嚴重的電能浪費。根據一些調查結果可以看出，一些變電站無功補償影響比較大，是因為在對裝置給予投資時，使得投資力度得不到有效提升，這樣便使得部分變電站對集合式電容器加以應用時，會使電容器容量上升，使得許多設備無法對其有效作用做到充分發揮，從而也是一種資源上的浪費。另外，電容器組在檢修時較為繁雜，因此工作人員會將設備投廠，其不利于投入率的上升，由于補償不足，使得配電網線損問題持續存在，甚至會變得更為嚴重。

2.4 設備存在一些問題

有些供電設備，由于用的年限過長，因此會出現設備與線路老化，從而對配電質量也會造成不良影響。還存在一些地區，考慮到成本因素，對于一些高技術裝置不去投入，依舊使用原先的高能耗設備，這樣便會使得部分導線，由于較為破舊，半徑不足，難以對載流量做到過多承受，進而出現嚴重的線損問題。

2.5 配電變壓器與計量問題

在一些區域，其配電變壓器容量會超出實際負荷，因此會造成嚴重的資源浪費問題。同時，電能計量裝置安裝時，會出現因電能計量設備精度不準確而造成的耗損問題，因為受到末端電壓過低的影響，使得電能計量過于緩慢。

3 10kV及以下配電網線損管理優化策略

3.1 對配電能耗進行降低

造成配電網出現線損的因素有很多，其中最主要的便是變壓器造成損耗。因此，為了能夠有效降低配電網損耗，需通過對變壓器加強管理，使得因變壓器造成的線損得以有效降低。可以采取的措施有以下方面：需對變壓器裝置實施控制，一些變壓器能耗太大，需對這些設備做出更換，同時對于更換的變壓器，不能有過高的能耗問題出現，若是使用單晶合金變壓器，便能夠使鐵損問題得到有效改善，使損耗降低70%左右，從而使得空載流量能夠得到有效降低。若是在條件滿足的情況下，應當采用單晶合金變壓器來替換之前使用的老式變壓器，進而使線損問題可以得到有效控制。一些配電網在變壓器選擇過程中其幾乎空載，不僅能夠對線損進行降低，還能極大地對電能進行節約，企業的經濟效益也會因此而提高。

3.2 對供電半徑進行合理選擇

電網正常工作時線損多少、供電半徑會起到決定性作用，因此為了能夠使線損問題得到有效改善，需對供電半徑做出合理選擇。若是電壓等級達到35kV，則線路的供電半徑應當維持在30km以內；若是電壓等級達到220kV，則線路的供電半徑應當維持在500m以內；若是電壓等級為10kV，則供電半徑應當結合電壓損失允許值及負荷密度做出選擇。

3.3 對變壓器運行方式進行調整

需使配電變壓器三項符合保持平衡，若是配電變壓器有低壓層負荷不平衡問題出現，這時便會使得耗損量增加，并且負荷越是不平衡，造成的損耗量便會更大，當保持平衡時，耗損量最低，若是呈現出垂直狀態，便會使得耗損量達到最大值。因此，配電網變壓器的出口電流，需要維持平衡狀態，即使做不到平衡，也要求偏離的程度低于10%，中性線電流需對于相電流的1/4，對于低壓干線與主干支線始端來說，不平衡的程度需控制在1/5以內，定期相電流與中性相電流，若是超標，便需要對其負荷做出調整，從而使得三相不平衡度，能夠做到極大程度的降低。變壓器鐵損在總耗損中占據的比值較大，對于10kV配電器電壓器來說，其鐵損比值會上升到最大值，所以要求變壓器在工作時，需使其經濟效益做到有效保障。若是負載值與鐵損與銅損相當，所需成本是最大的。若是配電變壓器的額定容量處于40%～80%，經濟成本最小。要是負荷出現比較大的變化，那么應當在配電網變壓器中配置一定容量的備用變壓器，需要按照負荷的變化情況，對變壓器實際情況進行調整，保證配電網變壓器運行在負荷段，防止因為變壓器過大，出現經濟的浪費和資源的消耗，只有這樣才能夠為變壓器的經濟性提供保障。

4 結語

我國經濟快速增長，社會發展對用電量需求越來越多，與此同時，電能在生產與運輸時出現的損耗情況較為嚴重，導致電能耗損所需成本過大。對于電力系統來說，其雖然可以為用戶提供安全、穩定的能源，但在電能輸送時，仍舊有嚴重的耗損問題出現。因此，需要對10kV及其以下配網線損實施計算，對存在問題進行分析，并根據分析結果，做出有效管理，進而使電量在輸送時損耗量能夠有效降低。

參考文獻

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作者簡介：肖海毅（1981-），男，國網江西省電力公司萍鄉供電分公司工程師，研究方向：無功電壓及電網穩定運行。

（責任編輯：黃銀芳）