降低10kV配網損耗的技術解決措施

梁家洪

【摘 要】配電網的損耗主要包括管理線損以及技術線損兩方面，可以利用科學化的管理措施以及相應的技術措施來控制線損問題。隨著技術水平的快速提升，線損問題在近幾年得到了有效解決，但是還有某些區域的線損問題較為嚴重。本文主要對電網技術改造和電網運行方式改善做了相應闡述，同時提出了降低10kV配網損耗的相應技術措施，希望能夠對相關人士有所幫助。

【關鍵詞】10kV配網；配網損耗；解決措施

中圖分類號： TM73 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）19-0028-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.19.011

0 引言

所謂的線損就是指配網線路中發生損耗的總稱。在電力能源傳輸過程中，不同電力元件都具有相應的電阻抗性影響因素，一旦電流流經相應元器件就會造成相應的損耗問題，電能在電磁交換過程中所需要的勵磁也可能出現損耗。另外，設備出現故障、計量設備出現誤差以及管理失誤等方面問題都會造成電力能源的損耗。這些損耗問題會造成巨大的能源浪費，不符合節約型社會的理念。所以需要通過相應的措施來對線損情況實施有效控制，從而有效提升電力傳輸質量以及電力企業的經濟效益。10kV配網是和人們正常生產生活最為接近的配網線路，所以研究降低10kV配網損耗的相應技術措施對于進一步提升電力質量具有非常重要的作用和意義。

1 10kV配網損耗情況分析

1.1 10kV配網損耗的類型情況

在配電網運行過程中，一定會存在電能損耗的情況。電能會經過發電—運輸—用戶等多個環節的轉換會造成非常大的電能損耗。電力輸送過程如圖1所示。總的來說，10kV配網損耗主要包括三種類型，分別為：固定損耗、可變損耗以及其他損耗。

（1）固定損耗主要包括變壓器以及互感器的鐵損，電容器以及線路絕緣子損耗，電度表電壓線圈以及附件損耗等等；

（2）可變損耗和配網中相應元件的電阻以及電流相關，例如變壓器的銅損、線路和互感器的電阻損耗等等；

（3）其他損耗主要指的是竊電和漏電所造成的損耗等等。

1.2 電壓質量和10kV配網損耗的關系

電壓高低和10kV配網損耗呈相反的關系，例如隨著運行電壓的提升能夠有效降低10kV配網的損耗。線損可以按照如下公式進行計算：

其中，Δp表示配網線路的有功功率損耗值，p表示的為線路的有功功率值，UN表示的為線路額定電壓值，cosφ表示的為功率因素，R表示的為線路電阻值。從上述公式中可知，UN和Δp具有相反的變化規律，隨著UN的增加Δp會有所降低，隨著著UN的降低Δp會有所增加。

上述公式所表示的只是線路方面的損耗，對于10kV配網損耗來說，變壓器的損耗也是非常重要的組成部分。一般情況下變壓器的損耗主要包括兩部分，分別為鐵損（主要指空載損耗）和銅損（主要指短路損耗）。從10kV配網的運行情況可知，一定會發生電力的變化，這時的空載損耗和變壓器一次電壓屬于正相關的關系。例如在變壓器處在輕載和空載情況下，降低線路的電壓能夠有效降低線路損耗。

2 降低10kV配網損耗的相應技術解決措施

10kV配電網是連接電力用戶和電力企業之間的橋梁，但是在電力傳輸過程中存在著較大的線損率。我國很多的老舊電網在建設以及規劃過程中存在著不夠科學合理的問題，某些供電線路的半徑較長而造成較大浪費，某些導線截面和載流量無法匹配等。從現階段來看，大多數電力系統的變壓器運行方式都是固定的，無法隨著不同的環境條件以及不同的時間進行調節。另外，也常常存在配電壓的無功補償過量和不足的問題。總的來說，10kV配網中變壓器的損耗以及線路的損耗是最為主要的損耗，所以降低10kv配電網的損耗，最主要的措施就是優化電網中的變壓器和電力線路。

2.1 選擇合適的配電變壓器

在進行配電變壓器選擇時要按照配電變壓器的型號、容量、安裝位置要求來進行。

（1）對于配電變壓器型號的選擇

隨著技術水平的快速提升，各種新技術、新材料以及新工藝不斷涌現，所以在進行配電變壓器選擇時一定要充分結合全新的技術、材料和工藝來綜合進行。

第一，可以選擇采用非晶合金鐵芯的非晶合金鐵芯配電變壓器，具有較好的降損效果。此種變壓器采用的是全新的導磁材料，相對于硅鋼片材料變壓器來說，其空載損耗率能夠下降約80%，空載電流能夠下降約85%，特別適合應用在變壓器負載率相對較低的區域。

第二，可以采用無接縫工藝卷鐵芯制成的卷鐵芯全密封配電變壓器，這種變壓器具有損耗低、噪音小的特點，相對于疊片鐵芯配電變壓器來說，在相同條件下卷鐵芯配電變壓器的空載損耗率要降低近10%左右，同時空載電流會降低近60%左右。同時，有著此種型號的變壓器具有比較小的空載電流，能夠有效降低無功補償設備的投入，減小了設備方面的投資，不但具有較好的降損效果，同時卷鐵芯配電變壓器也具有非常強的抗突發短路能力以及較好的運行可靠性。

第三，可以采用串、并聯接線方式的有載自動調容配電變壓器，在低壓線圈上接有載調容開關，電流互感器和自動控制器承接在變壓器的低壓端，利用電流互感器來控制出變壓器的負荷情況，按照負荷情況實施自動調檔。有載自動調容配電變壓器的電磁線圈所產生的變壓損耗相對較低，并且能夠有效降低空載損耗以及空載電流，同時不必進行人工操作，大多應用在相對分散的負荷、平均符合率相對較低、季節性相對較強的用戶當中。

（2）對于配電變壓器容量的選擇

配電變壓器容量的選擇要按照實際情況進行，避免盲目的過大過小。若是配電變壓器的容量選擇過大就會增加空載的損耗，降低利用效率；若是配電變壓器的容量選擇過小就容易造成過載的情況，不但增加了損耗，同時也會使得變壓器出現過熱的情況，嚴重情況下會燒毀變壓器。因此在進行變壓器容量選擇時需要按照所在區域的最大負荷以及日常負荷的實際情況來進行。

（3）對于配電變壓器安裝位置的選擇

在進行配電變壓器安裝位置選擇過程中，不但要充分考慮到場地和環境問題，同時也要最大程度上縮短供電半徑，將接近負荷中心位置的配電變壓器控制在500m之內的范圍。對于那些負荷相對較為分散的區域來說，也要最大程度上將其控制在500m范圍之內。

2.2 有效改善10kV供電網架結構

從相應理論中能夠得知，若是將配電變壓器設置在負荷的中心位置，利用不同的分支線向各個方向進行輻射式供電，若是不同分支的供電容量相同并且具有同樣的網絡總電阻，那么在低壓區域的分支線越多，所造成的配網損失越少。因此要盡可能在配電變壓器低壓出口到每個負荷點位置來增加分支的線數，并且最大程度上將供電半徑控制在500m范圍內，這樣能夠有效降低10kV配電網的損耗情況。

2.3 有效改造10kV供電計量老舊裝置

需要對舊有10kV供電計量老舊裝置進行改造，主要是對表計、表箱和進出線進行改造。通過計量裝置的改造，一方面能夠有效降低表計的計量誤差，另一方面要對表箱的配備實施封閉，避免出現竊電的行為。同時也要對進出線實施更換，最大程度上降低由于導線破損或者接觸不良所造成的電能損耗。

2.4 有效改善供電電壓的水平

可以在10kV配網電力中額定電壓允許的波動范圍內來提升電壓以及降低電流。由于配電網電能的損耗和電流的平方成正比關系，所以在確保輸送功率一定的情況下適當提升運行電壓能夠有效降低配電網的線路損耗。另外，在配網實際運行過程中，不管電壓過高還是過低都可能對用電設備造成電能的損耗，甚至是更為嚴重的影響。因此在日常的用電過程中要增強對電壓的監測，要及時通過針對性的措施（例如通過無功補償等方式）來將電壓控制在額定范圍之內，從而有效改善電壓水平，最大程度上降低電能損失。

2.5 要確保三相負荷的平衡運行

對于Y接的配網來說，在三相負荷平衡的情況下零線中是不存在電流的。但是隨著負荷的增加就會在三相負荷中產生不平衡現象，此時通過零序電流，在低壓繞組和二次零線中變壓器的損耗現象會有所增加。但是對于10kV配電網來說，接入的單相負載具有很多的類型，因此不平衡現象常常在三相負荷中出現，這就會很大程度上增加變壓器和低壓線路中的損耗。相對于對稱的三相負荷來說，在輸送同樣功率的情況下不對稱三相負荷對于變壓器和線路所造成的損耗要高得多，所以確保三相負荷的平衡對于降低變壓器以及線路的損耗具有非常重要的意義。為了平衡三相負荷，一般情況下將三相接戶線從同一電桿的不同相上引下，從而確保三相線的負荷平衡性。另外，也要在不同的環境下對于變壓器的負荷情況進行平衡測試，從而及時的對負荷進行調整。

2.6 加大無功補償的力度

配網無功補償的方式有很多種，其中隨變壓器補償是平衡無功就地的一項最為有效的措施。除此之外還包括二次變集中補償、10kV線路的分散補償、隨機補償等等。

第一，在條件許可的情況下為了獲得無功平衡狀態，要對變電站的安裝裝置實施集中補償，并且要在10kV的母線上增設補償電容器；

第二，為了有效降低有功損耗以及電壓損耗，并且實現負荷變動情況下的最低補償需要，一定要防止在輕載情況下出現過度補償的情況。這就需要在低壓位置通過集中補償的無功補償方式來就地平衡配電網中的無功功率；

第三，可以將并聯電容器安裝在長線路、大負荷的10kV配網線路之上，通過配電變壓器空載無功總功率的1.1-1.3倍容量實施分散補償；

第四，在設計方面可以對動力用戶增加無功補償，在小容量動力用戶方面采取隨機補償的方式，做到無功就地平衡。

3 結束語

隨著我國經濟的快速發展，我國的電力行業發展迅猛，配網建設規模在不斷增加，特別是和人們生產生活關系最為密切的10kV配網得到了快速的建設。但是配網中的損耗問題一直是困擾電力企業的重要問題之一，本文主要分析了降低10kV配網損耗的相應技術措施，通過本文的介紹能夠對我國配網建設提供一定的參考和幫助。

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