配網系統電力運行中的線損原因及其控制策略

郭崇喜 劉陽

（宿遷三新供電服務有限公司泗洪分公司，江蘇 宿遷 223900）

1 線損定義及主要內容

線損受到電網運行多方面因素的影響，大多數體現在電量與電能損耗上。導線線損出現的原因較多，主要包括線纜的電阻出現異常作用、電磁場出現渦旋、交變磁場作用及電網管理出現漏洞。首先，針對線纜電阻作用分析，輸配電及用電工程中的導線自身存在電阻，具有傳導電能的作用，電網中的電流流經導線，會產生一定的熱能，通過導線傳遞給電網周圍的介質，進而形成了電網電能的損耗。此類電能損耗的大小具有可變性，根據電流的變化而發生改變，因此，線纜電阻作用產生的損耗又稱為可變損耗。電磁場作用下產生的線損為固定的損耗。在電磁場運行中，交流電流經用電工程的電力設備時，會產生額外的旋轉磁場，進而形成一定的負載做功，此時，電網中的變壓器會受到較大影響，導致電磁場轉化為交變磁場，進而出現磁場的渦流現象，電網電壓等級波動幅度較大，導致電能出現損耗[1]。針對電網管理因素來說，主要指的是電網管理工作中出現的缺陷與漏洞，如用戶用電行為不當、電網中儀器設備出現故障等，具有較強的不確定性，無法準確地進行預測，因此，管理方面產生的電能損耗不能通過量化的方式進行衡量。

2 影響線損的因素

2.1 影響線損的技術因素

1.線路布局、導線面積。在配電網中，發生的技術性的線路電量損耗主要聚集在線路本身、變壓器中。在對配電線進行規劃設計的時候，如果安排不合理，那么線路就會存在重復、重疊等問題，這樣就不可避免地使得線路延長，供電的時候電量損耗增加，出現了線路損耗。同時，如果所選用的配電線本身橫截面積沒有符合相關的技術要求，那么電阻也會進一步增加，從而使得線路損耗增加[2]。

2.變壓器選址、容量。在一個功能完整的配電網中，其內部含有的變壓器數量非常多，而且類型、容量也各不相同。所以在確定變壓器的位置和數量時，要對其進行準確的、科學的計算，這樣才能使其不僅能夠滿足電量控制和調整的需要，還能減少相應的損耗。此外，在對變壓器進行選擇的時候，要根據用電情況等進行容量的選擇，從而進一步減少線路損耗。

3.無功補償。在降低功率損耗的過程中，通常采用較為頻繁的方法是無功補償。當無功補償裝置投入使用后，都會使得無功功率獲得增長，從而使得整條線路所承載的電量加大，這樣也會進一步使得電網對電能的損耗增多。

4.三相負荷平衡。在配電網中三相負荷平衡是一種非常理想的運行狀態。當三相負荷處于不平衡的狀態時，首先電線中會產生相應的電流，同時當電網設備的狀態處于經濟電流的時候，其沒有辦法進行正常的運行，從而導致電線損耗增加。此外，這種不平衡會使得配電的電壓大小不斷地發生變化，處于不穩定狀態，這樣就會使得變壓器的溫度上升，使得變壓器的損耗進一步加大，最終影響整個電網的正常運行[3]。

2.2 影響線損的管理因素

1.電網運行管理。在電力系統中，變壓器的運行會隨著用電需要的多少對電壓進行控制和調整，但是如果其在運行的過程中，較長的時間內都處于過渡配電、長期配電不足、功率不足等情況，那么整個電網的電能消耗量會非常大，線路對電量的損耗也會增大不少。

2.計量裝置管理。計量裝置在對線路損耗情況進行測算的時候，所采用的方法非常重要，其直接決定了計算的準確程度。所以在對線損進行計算的時候，就需要確保所采用的計量裝置具有一定的科學性，同時還要對其妥善管理。

3.營業抄核管理。電網運行的過程中其中一個非常重要的部分就是對電量進行抄表、核對、收取，這一工作看似簡單，但是直接影響著電力企業在對電量進行銷售過程中的決策和市場判斷。當在對電量的營業情況進行抄核收的時候，如果發生了抄表錯誤、遺漏或者減少等情況，都會直接導致售電量的計算結果發生錯誤，那么在進行供電的時候就會失去參考價值，從而導致供電量與實際使用不匹配，供電量過多使得線路損耗也增加。

4.用電檢查管理。雖然近幾年我國的電網管理能力得到了很大提升，但是偷電等違法行為和現象仍然還是屢禁不止。所以為了減少和避免線路的損耗，還要開展好營業普查與反竊電工作，這樣不僅可以維護用電秩序，還可以提高配電效益。

5.線損考核管理。電量在線路中的損耗除了技術原因以外，還有一些是人為導致的。所以相關工作人員在對已經出現的線損進行分析、計算的時候，就要采用正確的方法對損耗產生的原因、位置、裝置等進行判斷，但是如果在對工作人員進行管理、績效考核、獎勵時，如果相關的制度不合理、工作不到位就會使得其喪失工作的積極性和熱情，從而進一步使得線損升高。

3 配電網線損產生的原因

3.1 電阻造成的線損

在電網的運行中，只要它是半導體，就可能會對電流的快速移動產生阻力，我們可以稱之為電阻，在整個電網中向外傳遞電能的整個過程中必須要有效地克服這個阻力，從而使其產生大量電能的消耗。電能一般由熱能進行散發，損耗量一般隨著電流的改變而有所增加，它也是配電網中不可變性損耗的組成部分。

3.2 計量造成的線損

在電網中，統計性能的基礎是電表，電表的精度直接關系到性能統計的準確性，如果電表出現偏差，會導致用戶用電量出現異常，不僅影響電表的恢復電費，也把這部分的損失變成了電能的損失。選擇變壓器時，要選擇適合的變壓器變比，對電能表的測量有很大的影響。較小的負載會導致異常的傳導損耗，尤其是負損耗。

3.3 無功造成的線損

在電網的運行中，多數負載往往都是具有非線性的特征，當一個負載不定時地投入到電網中運行時，會消耗一定的有功功率。如果在一個電力系統中傳輸的負載有功功率和電壓始終保持不變，則線損和負載功率因數之間的平方成正比：負載功率因數愈低，無功功率的消耗愈大，線損也愈嚴重。當電網所承載的功率系數大小是0.7 的時候，電網中消耗的功率與無功功率產生的損耗是相同的，可見無功功率開始占據非常重要的作用，那么這個時候，線路和變壓器中所產生的線損超過50%都是來源于無功功率。因此，適當地提高輸出負載的功率因數，可以減少對配電網傳導性損耗。

4 配網系統電力運行中的線損控制策略

4.1 建立完善的供配電線管理系統

供配電線路線損問題產生的部分原因是管理不當，因此電力企業應當建立相應的管理系統，對線損線路展開相應的檢測，從而使供配電線路線損降至最低。完整的線損管理系統也具有信息錄入、自動化設計及信息查詢等性能，線損部分的管理工作更加系統化和全面化。此外，建立完善的供配電線管理系統也是當前我國電力企業現代信息化發展的重要保障和體現，對電力企業提高管理工作的效率具有重要意義[4]。

4.2 理論線損計算

從理論線損的角度來看，分析供配電線路線損的理論原因和相應的計算對減少線損有一定的幫助作用，同時計算得出的結果對后續線損管工作的管理有一定的益處。當前，我國電力企業在計算線損路線時，對有功率損耗和無功率損耗使用的計算方式存在差異，其具體的計算方式如下：

有功率損耗：ΔPL=3I2CR×10-3kW

無功率損耗：ΔQL=3I2CX×10-3kvar

公式中，R 為每相線路電阻，X 為每相線路電抗，l 為線路計算長度，IC 為計算相電流。通過以上的計算公式能夠直接看出線路中輸電線路有電阻和電抗兩個組成部分，從這兩個方面進行計算能夠查找出線損發生的原因，從而有效避免線損現象的產生。

4.3 整合供配電線路上的無功補償分配

在交流供電系統中，電感和電容都是必不可少的負載，如電動機、變壓器等鐵磁性負載，如果沒有感性無功的勵磁，設備無法正常工作，而無功的存在對能量的傳輸和交換具有重大意義。發電機需要保持適當的無功輸出，才能維系整個電力系統的穩定。但是，無功補償過多或者過少等分配不均衡的問題，對配電電力負荷都具有較大的影響。因此，為了減少線路線損，提升電能的利用率，需要電力企業在開展應對措施的過程中考慮無功補償，以集中式或者分散式的方式對供配電線路進行無功補償，減少線損產生的損失。

4.4 科學合理地規劃電網中的電源點

電力企業需要加強管轄范圍的配電線路的相關設施設備建設，以此為基礎嚴格控制配電線路的輸送半徑與饋線之間的負荷平衡。此外，需要及時調整配電網中的超負荷設備，提高用電效率，減少線損的產生。此外，電力企業需要預測和管理負責的網線的綜合負荷，促使低壓配電變壓器與負荷中心相接近，盡可能縮短配電線路的長度。在使用過程中，如果網架頻繁發生跳閘的情況，則應當定期檢查，重新檢查線路，及時處理，幫助排出線損故障，保證線路能安全穩定的運行。

4.5 及時更換供配電線路中的高耗能設備

供配電線路如果長時間維持在高耗能的狀態下，不僅會加劇線損的發生，還會對設備產生較大危害。因此，在日常維護工作的過程中，電力企業應當及時發現并且更換這些高耗能的設備，選擇耗能低的變壓器，以節能型變壓器為主。同時，需要對配電變壓器開展三相電流平衡的測試，并及時調整三相不平衡負荷。定期檢查鄉鎮周圍的變壓器等，電網改造和預防性測試等。對于上述表述的因長時間的高壓用量而產生線損問題可以直接排查與處理這一片區的用戶故障，可以更換采集終端的形式，及時更換不符合標準的設備，也能提高設備的可使用效率。

4.6 加強計量管理工作

為了實現更好的計量管理，可使用電子儀器減少儀器造成的損失，在整個區域推廣低功耗、高精度、遠程匯總表的所有智能儀器，確保用戶性能數據的正確記錄。當使用二次回路作為加藥方法時，應采取適當措施降低二次壓降。例如，安裝專用變壓器、增加導體截面或縮短導體長度是保持變壓器壓降始終合理的必要條件。一段時間后，監控秩序混亂的站區，將測量錯誤的區域納入審查區域，并嚴格檢查新增的電表登錄信息，防止不合格電表出現在電網中。應定期嚴格檢查以下測量參數：

計量裝置檢驗率=實際檢驗的電能表數/到周期應校驗的電能表*100%

計量裝置校前合格率=校前合格電能表數/實際校驗的電能表數*100%

計量裝置現場校驗合格率=實際現場校驗合格數/實際現場校驗數*100%

計量裝置檢驗率應為100%，計量裝置輪換率應達到100%，電路中計量裝置實際校驗一定要達到100%。I、II 計量裝置校驗的結果一定要超過98%；III 類電能表檢驗的結果一定要等于或者超過95%。

此外，必須強化抄表員的責任感，避免錯誤、遺漏或手工抄表，確保抄表數據的客觀性和準確性，最大限度地減少由于人為因素產生的線損[5]。

5 結語

供配電線路線損問題的產生是不可避免的一種現象，因此電力企業應當重視線損問題，以減少線損造成的不必要的經濟損失。對此，電力企業在開展管理工作的同時應當檢查和維護各個環節，提高檢查工作的效率，確保數據信息的精準度。同時，需要不斷強化管理人員的專業能力，組織技術人員召開探討會，提升供配線路檢修工作水平。