10kV配電網線損異常的原因及降損措施

國網江蘇省電力公司南通供電分公司 楊李星

1 10kV配電網產生線損異常的因素剖析

設備因素。10kV配電網線損異常產生的原因中設備的問題主要是設備的損壞和老化，在電能的實際的傳輸過程中10kV配電網會處于長時間的運行，同時各種設備多處于室外比較復雜的環境中，因此設備的老化現象比較嚴重。在設備的運行過程中相關部門對于設備的維護管理不到位，從而使線損異常現象經常出現。電能傳輸的過程中10kV配電網的線損異常的表現可以簡單概括為三點：10kV配電網經長期運行設備內的各種配件會出現不同程度的老化現象，零部件的老化使得設備的整體性能出現很大的下降，如設備中的橡膠龜裂等；由于電廠的建設比較集中，使得10kV配電網設備的運營量比較大，從而使設備的老化現象更嚴重，同時導致設備的整體性能受到嚴重影響，使得線損率更大；10kV配電網運行過程中設備的使用環境比較復雜，環境中存在很多腐蝕性物質，使得設備容易受到各種物質的腐蝕而使性能有所下降，同時設備還容易受到溫度和濕度的影響。

無功補償不合理。我國很多地區的經濟水平比較低下、技術落后，導致10kV配電網的無功補償設備的使用范圍比較少同時技術水平比較滯后，從而使電能在運行過程中的損耗比較大，也使得線損率高于正常水平。主要是當電壓處于波動狀態時，10kV配電網不能及時得到無功補償設備的投切。當運輸的電壓低于正常水平時無功補償不到位，使得電能的損耗不斷增加。當運輸的電壓高于正常水平時無功補償也過高，容易造成設備的損壞。

變壓器選擇不合理。10kV配電網的運行的順利與否于變壓器有直接關系，變壓器的容量與線損率有很直接的關系。傳統變壓器在使用過程中要在70%的額定負荷下才可運行，同時損耗比較低。隨著科技不斷進步，新型變壓器在30%的額定負荷下就可實現正常運行。10kV配電網在建設施工的過程中，對于變壓器的選擇設計單位沒有進行合理的考慮與分析，導致變壓器的負荷與實際運行的負荷有很大的偏差，極容易出現變壓器超負荷運行等問題。

日常維護不完善。隨著科技的不斷發展以及企業規模不斷擴大，對電能的需求量更大。然而很多輸電線路是很早就已設計建設的、不能承受更高的負荷，原有輸電線里的實際運輸量遠高于額定運輸量。然而線路在使用過程中對輸電線路的日常維護工作不到位，導致輸電線路老化現象嚴重，進而使得線損率逐漸增大，同時也使得輸電過程中存在很大安全隱患，嚴重威脅著人身安全。市政供電工程中許多輸電線路要經過城市綠化帶中的樹木，輸電線路與樹木接觸時會出現嚴重的放電現象，如長時間接觸放電會導致輸電線路絕緣層被破壞，從而增加了線損率，阻礙了輸電工作的正常進行。

2 10kV配電網降低線損的有效措施

優化電網結構。10kV配電網線損率在實際運行過程中較高，為有效降低可采用科學手段對電網結構進行優化。在開展線損管理工作過程中要結合輸電線路的實際情況對現有輸電網結構及線路布局進行合理優化與整合，從而降低輸電線路線損率，實現電力系統節能降耗高效運行。在實際開展電網結構優化的過程中，要做好以下工作：對電源位置進行合理規劃。通過對電源的合理設置可有效保護配電網線路安全；合理設置供電半徑。在對10kV配電網結構進行優化時，要根據供電半徑分布情況做好電源點的安置；輸電線路導線的橫截面積與線損率也有很大影響。輸電線路使用的電線橫截面積越小輸電過程中的阻力就會越大，導致線損率高于正常水平，因此在優化過程中要合理選擇輸電電線的橫截面積；合理選擇線路的連接方式。輸電網絡在設計的過程中，輸電線要從電源出發不斷向周邊進行輻射[1]。

優化布局，更新設備。為使線損率有所下降可合理增加電源點，對現有供電模式進行不斷優化，采用先進科技手段對電網技術不斷改進，實現電網科學合理的分布。現階段配電網使用過程中常會出現設備老化等重要的影響，通過合理的布置電網結構從而使供電的線損率降低。同時可對電氣半徑進行簡化，根據用電單位周邊情況合理選擇供電距離，盡可能實現就近供電。此外對于變壓器的選擇必須結合輸電的具體情況，考慮多方面的影響因素。

使用無功功率補償降損。在線路運行過程中有功功率會使線路的運行處于穩定狀態，一般情況下通過增加負載功率的方式從而有效降低無功功率。負載功率補償的常用方式有分布法和集中法。集中補償法是將一個或者多個電容器按照一個方式安裝到變電站母線上，同時根據電路產生耗損的多少科學合理的對輸出功率進行調節。對于遠距離的傳送也可通過無功功率補償而實現，真正減少線路的損耗。

變壓器降損技術。變壓器在實際工作過程中其線損占比最多的為配電網中的損耗。因此采用新技術新方法對10kV配電網進行不斷優化改進，將線損降低到最小。降損的方法有很多：最大限度使用低能變壓器。傳統配電網中使用的高能變壓器在使用過程中需消耗更多能量，同時也會有很大損耗，低能變壓器主要運用單晶合金變壓器，使用過程中的能耗會大幅降低，提高電能的傳輸效率；及時將空載變壓器斷電。由于配電網中的變壓器并不是所有時間都運轉，而很多不運轉的變壓器仍處于接通狀態，使線路中有很大的電能損耗。因此要及時關閉空載變壓器。同時可根據不同季節控制變壓器的通與斷，降低空載率[2]。

對配電網進行升壓改造。根據電路原理，隨著電網電壓升高輸電線路上的電流減小、線路損耗逐漸減小。因此為降低線路損耗提高輸電線路電壓是最直接有效的方法。城鄉電網采用110kV和220kV電壓設備將提高城鄉電網電壓水平，既加快了電能的輸送又降低了線損。合理改造10kV配電網，提高配電網電壓水平，淘汰或改造不符合國家標準的電壓設備，變電站容量的降低和電壓等級的簡化可有效降低配電網的線損。

實現10kV配電網電壓變換。配電網電壓越高，輸電線路上的電流越小，線路損耗就越小。這種現象在高壓輸電中很常見。在35kV及以上高壓輸電線路中，變壓器引起的銅損耗占總損耗的80%以上。變壓器產生的銅損耗與工作電壓成反比。工作電壓越高，銅損耗越低。銅損耗的降低有助于降低總損耗。然而，這種現象在低壓配電網中并不成立。在低壓配電網中，鐵損約占總損耗的80%。相反，鐵損與配電網電壓水平相反。隨著電壓水平的提高，空載電壓越來越大，導致鐵損逐漸增大。因此，對于10kV配電網，不能盲目提高配電網電壓等級，根據負荷情況，合理提高電壓等級。

利用故障監控平臺嚴控異常竊電行為，增強計量數據管理工作。電路在運行過程中對于線路的排查及線路故障的診斷均由人工進行操作。人工操作過程中由于線路的檢修工作量比較大，人工操作難度也會大大增加，使得工作效率得不到提升，同時檢修工作錯誤率也會較大。此外，由于線纜多為貴金屬，很多線纜在使用時會遭受被偷盜的威脅。因此，為了能夠提高效率檢修得工作效率，相關部門可構建信息化監控平臺。

信息化監控平臺的構建可在很多方面發揮優勢：及時反饋線路異常情況。信息化監控平臺在作用的過程中會自動分析線路運行狀況，以及對于線路中使用的表盤數據進行分析，當出現異常時及時報警從而提示工作人員進行調整；存儲異常管理辦法。為減少人工操作的錯誤以及提高工作效率，可將故障處理措施存在信息化控制平臺中，細化異常處理流程并將所有操作信息進行存儲。同時平臺中設置異常登記網頁，用戶要根據自身問題將故障進行登記從而得出解決措施；信息化平臺中可設置規則庫管理。其主要是對異常規則判定時用到的使用說明、閾值進行編寫，能對異常規則閾值完成查、改、刪、增等的處理；回流數據監控。對不同時間段中回流業務數據表的數據量、回流時間等進行查詢；異常信息規則二次查詢。對所有判定為異常情況的內容進行二次查詢，主要是對變異常信息、小水電異常信息、低壓異常信息查詢界面中顯示為“不需處理”，但在后一月中又一次出現異常情況的記錄進行二次處理、查詢；電量負荷曲線展示。通過電量負荷曲線圖對日線損值、日電量、所屬臺區或線路、數據時間等進行反饋，并通過設置起止時間對日線損數據、日電量等進行查詢；線損明線曲線趨勢圖。可根據負荷的明線及信息形成功率因素曲線圖、電量負荷曲線圖。通過云平臺實現對異常情況的及時感知并進行智能分析，提高解決效率，讓其計量數據質量得到保證，嚴控配電網線損[3]。

3 結語

總而言之，為切實降低電能的損耗、提高線路的傳輸效率，電力部門技術人員要針對現有的各種問題及時做出解決方案。同時企業要做好10kV配電網設備的管理與維護工作，不斷優化配電網系統。