零線損耗最小的臺區降損技術路線

曲洪剛

1零線損耗的問題來源

400V電網是經配變降壓后，經低壓干線-支線-表箱向客戶供電。由于居民客戶為單相供電，生產用電為三相動力電，低壓電網是三相生產用電與單相居民用電混合的供電網絡，在實際運行中，由于單相用戶負載功率、用電時段不同，客觀上會出現三相負荷不平衡的情況，從而引起零線損耗高企。

2零線損耗的影響

隨三相不平衡的程度不一，直接產生零線損耗大小。低壓電網三相負荷不平衡時的線損率，最高可達平衡時線損率的6-9倍。

降低配變最大出力。配變繞組按負載平衡運行工況設計，各相額定容量相等，三相不平衡導致配變重載相滿載時輕載相尚有富余，配變最大出力下降。

降低配變壽命。配變三相不平衡時將產生零序電流，產生磁滯和渦流損耗，導致配變鋼構件局部發熱，繞組絕緣也可因過熱而加快老化。

3零線損耗管理現狀及存在的問題

一是設計導則中關于三相平衡僅有原則性要求，缺乏明確設計規則，設計時考慮投資、施工時效性等因素，常出現分支線單相供電、多表位表箱單相下戶等情況，源頭上存在三相不平衡、零線損耗大等因素。

二是在施工階段簡單按戶表數量將客戶均分到各相線上，沒有考慮客戶接入負荷和用電特性等因素，施工前未標識客戶相位，施工后也缺乏核相驗收環節，導致客戶相位不清。

三是基層單位低壓拓撲關系普遍缺失，僅可監測配變出口平衡情況，而干線、支線、表箱其他三級不平衡情況難以掌握，基層三相不平衡治理缺乏科學有效指導。

4零線損耗的治理措施

對運行中的臺區通過線損理論計算軟件進行全相理論計算，生成調整相位的客戶電表清單，進行現場調整，以實現表箱內三相平衡最優化。努力從“計量表箱、次干線、主干線、配電變壓器低壓出口”逐級實現三相平衡，即從負載側向電源側平衡，以最小化零相電流，從而實現技術線損最低。最終實現臺區“四級平衡”（計量點、分支線、主干線、變壓器低壓出口側）。

基于以上分析，國網固鎮縣供電公司對運行中的持續高損臺區，且臺區內多表位表箱全部采用三相四線下戶，采取先“表箱內到戶平衡”后進行逐級平衡的三相不平衡治理方法，該方法降損效果明顯，投入少、見效快、易推廣。

5零線損耗治理的方法

5.1確定優化治理臺區，各單位所選臺區應為同期線損系統中持續高損臺區，或符合《配電網運維規程》（Q/GDW 1519-2014）中規定的三相負荷不平衡越限的配電臺區，應納入治理范圍，且臺區中3表位以上表箱全部為三相四線下戶。

由于三相不平衡僅能監測到配變出口側，并不能充分反映多路主干線、分支線、表箱的不平衡情況，實踐中也將低壓拓撲清晰、無竊電現象（線損率平穩）的高損臺區，直接納入三相不平衡治理。

5.2收集臺區基礎信息，繪制臺區拓撲模型。各供電所臺區客戶經理收集臺區基礎信息，包括線路型號、桿距、表箱序號、用戶名、戶號、表計資產號，表計所在相位（相位的準確性直接決定三相不平衡治理工作質量），利用臺區檔案現場采錄APP繪圖軟件，現場對用戶電能表掃表碼識別資產號，繪制臺區拓撲圖。

5.3錄入計算數據，將手機APP（專為提高現場繪圖質量而開發）圖形導入線損理論計算軟件后，錄入臺區首端數據及末端用戶電量數據。

5.4全相理論計算及三相平衡優化，利用線損理論計算軟件三相平衡輔助決策模塊，對臺區進行全相理論計算及三相平衡優化。

5.5生成相位調整優化方案，優化計算后，生成調整前后表計相位清單，以及優化前后各相電量、不平衡度、總損耗、線損率對比情況。將用戶相位優化清單下達至基層供電所，供電所據此清單進行現場相位優化調整。

5.6現場調整相位，基層供電所根據線損理論計算軟件的用戶相位優化清單，按照先標識，后調整，對需調相用戶進行逐戶調相。

5.7核相驗收，施工結束后，利用核相儀逐戶核相驗收，依據相位優化清單對現場用戶表計逐戶進行相位核對，完善用戶相位標簽，并同步在線損理論計算軟件中修改拓撲圖用戶相位參數。

5.8總結評估，對三相平衡優化整改后的臺區進行監測，對優化治理前后線損、三相不平衡度進行評估，治理后的臺區應達到相應持續監測時間平均線損率4%以下，且下降0.5%以上。

6 臺區零線損耗治理實踐過程

封南臺區位于安徽省固鎮縣仲興鄉封寺村，由35千伏仲興變電站供電，配變型號S9-200，月均電量9000千瓦時，供電半徑465米，用戶數96戶（單相92戶、三相4戶），居民表箱數量26個。

通過同期線損系統監控封南臺區在5月21日線損率為10.15%，運用系統監控發現該臺區電流A相偏低，最低達到16.34（A）；C相偏高，最高達到52.62（A），計算出三相電流不平衡度值為68.9%。[（最大一相負荷電流-三相負荷電流平均值）/三相負荷電流平均值]

2017年5月21日，第一次對現有18只三相四線下戶的多表位表箱，實施三相平衡優化，臺區線損率由10.15%下降至5.3%。2017年8月1日，完成對8只單相下戶的多表位表箱實施三相四線下戶改造，再次三相平衡優化后，該臺區線損率穩定在2%左右，三相電流不平衡度7.15%。

7零線損耗的治理成效

截至目前，固鎮縣供電公司已實施治理52個臺區，線損率平均下降2.6個百分點，典型日供電量合計33424千瓦時，共減少損耗電量869千瓦時、節省購電費334元/天（0.3844元/千瓦時，煤電標桿價）

其中安徽省固鎮縣仲興鄉封南臺區僅對8個單相下戶的4表位表箱改造為三相四線下戶，材料費、施工費共計投入2.01萬元。經三相平衡優化后，線損率由治理前10.15%，下降至目前的2%，下降8個百分點以上。

8結語

隨著工作的開展，三相不平衡治理對降低線損、末端低電壓整治、提高客戶端電壓合格率成效非常顯著，提升了居民用電質量，為用電客戶提供更優質的供電服務，取得了良好的經濟效益和社會效益。