農網配電線路損耗分析

紀長波 夏順忠

摘要：配電網起著輸送和分配電能的作用，線路損耗給供電企業造成很大的成本投入，降低能源的利用率。分析配電網線路損耗的原因，提出降低線路損耗的具體措施，以期為配電網節能降耗、安全運行提供參考。

關鍵詞：配電線路;線路損耗;降損措施

中圖分類號：TM714.3? ? 文獻標識碼：A? ? 文章編號：1674-1161（2021）01-0083-02

隨著農業生產和農村經濟的發展，農村對電力資源的需求與依賴日漸加強，這就要求提高農村配電網的供電能力與電能質量，確保其安全穩定經濟運行。對于供電企業來說，線路損耗是一項非常重要的考核指標，其綜合反映和體現了電力系統規劃設計建設水平、生產運行水準及經營管理水平的高低，直接影響到電力企業效益增長與否，是電網經營的一項重要的經濟技術指標，供電企業應給予節能降耗問題足夠的重視和正確的認識。

1 發生線路損耗的原因

1.1 電阻原因

供電線路和電氣組件設備雖然均為導體，但由于其本身的材料問題并不能做到超導，會存在一定的電阻部分，這是無法完全避免的。由于電阻原因而產生的損耗屬于自然損耗。

1.2 磁導原因

通常情況下，電動機等電氣設備在運行中需要將電能轉化為機械能，這就會發生電磁轉換，即利用電流建立交變磁場并保持其旋轉，在這個過程中電氣設備的鐵芯因為交變磁場而受到一定的影響，從而導致磁滯現象和渦流現象以及鐵芯部分發熱升溫，進而造成一定的電能損耗。

1.3 電網結構不合理

我國電網建設初期的技術水平和整體認識存在一定的不足之處，因此電網的整體規劃和供電線路的布局并不是十分合理，負荷中心與電源點之間的距離過遠，供電半徑過長，導致近電遠供、迂回供電，長距離輸電會不斷增加線路損耗。另外，導線橫截面面積過大或過小導致導線長期處于空載、輕載或過載、滿載的運行狀態，無法達到最經濟的運行方式，引起線路損耗增加。

1.4 三相負荷不平衡

當配電網以三相四線制的形式供電時，單相負荷存在或三相負荷電壓波動導致三相不平衡，此時變壓器的負載損耗隨之增加，一般為三相平衡運行時的2～3倍，同時也導致三相總電能損耗增加，中性線也會因為三相不平衡而有電流流過，從而產生線路損耗。

1.5 變壓器選擇不合理

變壓器的容量對自身的空載功率和負載功率有著直接影響，變壓器容量選擇不合理會增加損耗。

1.6 功率因數

電力系統中有很多感性設備、組件及用電負荷，如電動機、變壓器等，在電網運行過程中，這些設備、組件及負荷在吸收消耗大量有功功率的同時也會產生大量無功功率，直接導致電網功率因數下降和電力系統運行質量降低，而電能損耗量與功率因數的平方成反比關系，所以線路損耗和變壓器損耗增加。

2 降低線路損耗的措施

通過對電網的結構、環節、設備器件等進行技術方面的優化和調整，可以達到降低線路損耗的目的。 技術降損措施可以分為兩種，一種具有建設性，另一種具有運行性。具有建設性的措施是通過提高電力系統輸送電能的能力或改善電壓質量等方法來降低線路損耗;具有運行性的措施是通過改進和優化電力系統的運行方式使之經濟合理來降低線路損耗。

2.1 增大導線橫截面面積

在負荷不變的條件下，增大導線橫截面面積能夠減小供電線路電阻。可以通過增加并列回路來增大供電線路的導線橫截面面積，即在同一處電源到同一個受電點之間增加建設一條或多條線路，使之并列運行，起到節約電能能源、降低線路損耗的作用。

2.2 縮短供電半徑

供電半徑過長是造成線路損耗量過多的原因之一，供電半徑越長，線路損耗越大。供電半徑是指從線路的首端到末端（或最遠端）的變電站之間的供電距離，縮小供電半徑相當于縮短線路長度，可以減小線路自身的電阻值，從而達到降低線路損耗的目的。

2.3 調整運行電壓

在電網負荷固定不變的情況下，供電線路的有功功率損耗與流經電流值的平方成正比，與運行電壓值的平方成反比。因此，可以在額定電壓上限允許范圍內適當地提高運行電壓，以減小流經線路的電流值，從而降低線路損耗，這是減少電能損耗最直接、最有效的方法之一。

2.4 配置新型節能變壓器

在電能運輸過程中，變壓器自身會產生一定的電能損失，不同類型及型號的變壓器所產生的損耗量大小也不同。新型節能變壓器的自身損耗明顯小于其他類型的變壓器，降低線路損耗的效果非常顯著。因此，在經濟條件允許的情況下，淘汰掉電網中高耗能的變壓器，采用新型節能變壓器取而代之，可以節能降損。同時，在日常運行中要跟蹤監測變壓器及負荷變化情況，及時進行技術分析與調整，使負荷率穩定在變壓器經濟運行范圍。

2.5 改進電網運行方式

電網的運行方式影響著電網的安全性、可靠性及經濟性。通常情況下電網采用環形的供電網絡。環網運行方式可以分為開環運行和閉環運行。閉環運行方式在電網正常運行時可以從兩個或多個不同的方向受電，從而增強供電可靠性，提升電網經濟性。

2.6 改善導線接頭工藝

一般來說導線接頭處的電阻很小，但是如果在具體的施工過程中處理不好，接頭處的電阻就會變大，直接導致接頭處的線路損耗增加。可以通過涂抹導電膏等方法減小導線接頭處的電阻，從而降低接頭處線路損耗。

2.7 控制運行溫度

在相同的負載條件下，變壓器的運行溫度越高，其繞組的電阻值就越大，損耗也因此增加。運行溫度每降低1 ℃，損耗降低0.4%，因此控制運行溫度可以有效降低損耗。可以通過加強變壓器日常維護、將變壓器裝設在具有良好通風條件或環境溫度較低的場所等方式來控制運行溫度。

2.8 平衡三相負荷

通常采用兩種方法來減少由三相負荷不平衡而產生的線路損耗。一是定期對三相負荷進行評估和調整，盡量使負荷均勻分布在三相上，使三相電流相同，這樣可以將三相不平衡率降低到合理范圍內，這是降低線路損耗最節約資金的措施。二是在電網運行過程中盡量使用三相四線制，將單相的用電客戶平均接到三相上，這樣不僅能夠減輕單條線路的壓力，還可以減少中性線上的電流值，從而起到降低線路損耗的作用。

2.9 優化無功補償

在電網運行過程中，當有功功率不發生任何變化時，電網的功率因數越高，其所包含的變壓器或線路所產生的電能損耗也就越小。可通過適當的無功補償來提高功率因數，從而有效地減少電力系統中的變壓器損耗及線路損耗。

3 結論

降低線路損耗是節約能源的有效措施，能夠提高電能質量和使用效率，保障電網安全穩定經濟運行，對于發電企業和用電用戶均有益處。

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Analysis and Research on the Loss of Rural Distribution Lines

JI Changbo， XIA Shunzhong

（Jiangyuan Electric Power Supply Company， Baishan Jilin 134700， China）

Abstract： Distribution network plays the role of conveying and distributing electric energy. Line loss causes great cost input to power supply enterprises and reduces energy utilization. This paper analyzes the causes of line loss in distribution network， and puts forward specific measures to reduce line loss， in order to provide reference for energy saving and safe operation of distribution network.

Key words： distribution lines; line loss analysis; loss reduction measures