10kV配電線路降損優(yōu)化策略探究

國網(wǎng)江蘇省電力有限公司徐州市銅山區(qū)供電分公司 田 甜 國網(wǎng)江蘇省電力有限公司新沂市供電分公司 宋亞茹 國網(wǎng)江蘇省電力有限公司徐州供電分公司 于芮技

1 10kV 配電線路線損原因

1.1 自然原因?qū)е戮€損

在雷雨天氣情況下，10kV 線路常出現(xiàn)雷擊導(dǎo)致的故障，嚴(yán)重時(shí)容易導(dǎo)致大規(guī)模停電。筆者通過分析這一方面的原因，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有配電線路的防雷水平較低，缺少完善的防雷設(shè)施。

1.2 管理原因?qū)е戮€損

從配電網(wǎng)的角度來看，計(jì)量管理、運(yùn)行管理以及線損管理是影響配電線路運(yùn)行效果的主要因素。在計(jì)量管理方面，記載供電裝置參數(shù)，監(jiān)控負(fù)荷狀況，計(jì)量所獲取的數(shù)值稱為理論線損。當(dāng)缺乏先進(jìn)的計(jì)量裝置時(shí)，難以對(duì)理論線損與實(shí)際線損相關(guān)參數(shù)進(jìn)行精確計(jì)算，就會(huì)影響計(jì)量管理效果，導(dǎo)致線路運(yùn)行負(fù)荷出現(xiàn)超載的情況，進(jìn)而引發(fā)短路故障，也會(huì)造成線損；線損管理包括工地建設(shè)中常對(duì)配電線路導(dǎo)致無法修復(fù)的損傷，提高了線路管理難度。

另外，線路檢修維護(hù)期間未能及時(shí)找到線路損壞問題，也會(huì)造成配電線路故障；在線路運(yùn)行管理方面，所使用的管理機(jī)制不夠完善，特別對(duì)于線損因素與策略，不具備健全的制度當(dāng)作保障以及依據(jù)，線路布設(shè)與分配不滿足具體運(yùn)用需要，就會(huì)導(dǎo)致線損頻發(fā)[1]。

1.3 技術(shù)與線路架構(gòu)原因?qū)е戮€損

構(gòu)成配電網(wǎng)的各種設(shè)備與結(jié)構(gòu)屬于影響技術(shù)線損的核心因素，一些損耗由變壓器、電抗器等裝置、變配線路與入戶線、絕緣子等都會(huì)產(chǎn)生。各種設(shè)備存在不一樣的絕緣性，漏電狀況也有所不同，其電流以及電能也能引起損耗，造成線路老化。

配電網(wǎng)布局與規(guī)劃過程中，由于在用電需求顯著的區(qū)域所形成的負(fù)載以及負(fù)荷較大，導(dǎo)致線損情況較為突出，科學(xué)地布局模式便能夠減小線損出現(xiàn)的概率，也能盡可能降低不好影響；當(dāng)10kV 線路發(fā)生變壓器容量高、用電負(fù)荷較小的問題，導(dǎo)致很多電能沒有被使用，就會(huì)產(chǎn)生線損情況。而變壓器容量低、用電負(fù)荷較大，則會(huì)發(fā)生空載現(xiàn)象，產(chǎn)生損耗情況。在此基礎(chǔ)上，三相負(fù)荷不平衡情況，也會(huì)導(dǎo)致電流值持續(xù)提高，產(chǎn)生線損情況。

10kV 配電線路架構(gòu)和設(shè)置并不相同，變壓器負(fù)荷大于具體負(fù)荷量、公用變壓器空載狀況、高峰期又可能引起超負(fù)荷負(fù)載等問題，都會(huì)產(chǎn)生線損情況；低壓線路還可能存在三相負(fù)荷不均衡情況，導(dǎo)致電流變大，由此讓線路形成損耗。變壓器檢查工作不到位或沒有進(jìn)行全面更換，使得電壓等級(jí)不科學(xué)，也會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)線損情況。

1.4 計(jì)量裝置原因?qū)е戮€損

因電企未落實(shí)好計(jì)量設(shè)備維修工作，導(dǎo)致老化或部分受損的裝置未第一時(shí)間更換，也會(huì)提高線路損耗，且裝置沒有開展定位檢修，因計(jì)量表被燒壞而導(dǎo)致用電計(jì)量誤差，會(huì)流失很多電能，從而提高配電線損，除了影響用電的穩(wěn)定性及質(zhì)量，也不利于經(jīng)濟(jì)效益的增加。國家大力發(fā)展光伏發(fā)電，很多光伏發(fā)電接入電網(wǎng)，導(dǎo)致超出線路負(fù)荷用電，電量送至母線，導(dǎo)致線損，而當(dāng)對(duì)線損進(jìn)行計(jì)量時(shí)，未能使用合理的計(jì)算方式，導(dǎo)致線損提高。

2 10kV 配電線路降損優(yōu)化策略及路徑

2.1 應(yīng)用降損技術(shù)

首先應(yīng)注重對(duì)殘舊線路進(jìn)行改造。在分析殘舊線路之后，選擇合適配電線路的導(dǎo)線界面以及路徑，通過改造，讓公用配變位置能夠逐漸趨向負(fù)荷中心，以縮短供電半徑的方式來達(dá)到降低線路損耗的目的。同時(shí)，也可以通過更換節(jié)能型變壓器的方式，達(dá)到降低配變損耗的目的。

其次，從電網(wǎng)運(yùn)行管理的角度來看，以降低線損為主要目的，還可以通過調(diào)整電網(wǎng)運(yùn)行方式和檢修計(jì)劃來實(shí)現(xiàn)。調(diào)整電網(wǎng)運(yùn)行方式，主要是指可以通過分區(qū)和就地平衡的方式，及時(shí)基于電網(wǎng)運(yùn)行中存在的問題來采取相應(yīng)的解決措施，在對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行改造的過程中，盡可能避免出現(xiàn)多電壓等級(jí)變換的情況，影響電能輸送的效果。優(yōu)化檢修計(jì)劃，主要是指基于電網(wǎng)運(yùn)行的實(shí)際情況，提前制定好電網(wǎng)調(diào)整的相關(guān)方案，提升供電的安全可靠性。

再次，基于技術(shù)降損的原理，應(yīng)在日常的配電管理和維護(hù)中不定期開展負(fù)荷測試，通過合理調(diào)配三相負(fù)荷的方式，對(duì)低壓線路的負(fù)荷進(jìn)行調(diào)整。在臺(tái)區(qū)應(yīng)通過加裝低壓補(bǔ)償電容器的方式，通過提高功率因素來達(dá)到改善電壓質(zhì)量的目的。對(duì)于偷電及竊電，要提高反竊電重視程度，引入先進(jìn)技術(shù)來預(yù)防。具體工作中，抄表工作者要落實(shí)制度，既定時(shí)間內(nèi)完成工作，深入加強(qiáng)抄核收管理，切實(shí)堵塞漏洞。還應(yīng)該通過抽查，切實(shí)規(guī)避抄表問題，保證核算精準(zhǔn)。預(yù)測實(shí)際的線損數(shù)據(jù)，據(jù)此開展配電網(wǎng)計(jì)量管理，合理預(yù)算線損，做好分析預(yù)測。結(jié)合實(shí)際的分析預(yù)測結(jié)果，對(duì)線損部位開展精準(zhǔn)判定，切實(shí)處理故障與不足，全方位提升線路檢修質(zhì)量，保證管理水平提升[2]。

在電網(wǎng)功率因素較低的情況下，證實(shí)電網(wǎng)運(yùn)行中產(chǎn)生的無效電力偏大，容易導(dǎo)致線路電流受到影響而增大，增加電流損失。基于此，技術(shù)設(shè)備部門可以在結(jié)合地區(qū)配網(wǎng)運(yùn)行情況的基礎(chǔ)上，深入研究各級(jí)電網(wǎng)的功率因數(shù)，通過綜合論證分析來確定各級(jí)電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)功率因數(shù)水平。

2.2 改變思想觀念注重線損管理

加強(qiáng)線損管理更多應(yīng)從配網(wǎng)管理的角度，首先應(yīng)做好計(jì)量管理，以保障計(jì)量準(zhǔn)確性為主要目標(biāo)，基于供電方案和計(jì)劃中對(duì)于計(jì)量點(diǎn)以及計(jì)量方式的確定標(biāo)準(zhǔn)和要求，做好業(yè)擴(kuò)計(jì)量方案的設(shè)計(jì)。在此基礎(chǔ)上，要求相關(guān)人員能夠嚴(yán)格遵循相應(yīng)的要求，確保低壓計(jì)量裝置安裝的準(zhǔn)確性，并做好首檢和驗(yàn)收的工作。在這一過程中，可以引入計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)對(duì)于配電網(wǎng)運(yùn)行情況的監(jiān)控管理。線損除了源于自然因素，也取決于人為因素，由于操作不當(dāng)而導(dǎo)致線損的出現(xiàn)。健全的制度能夠?yàn)楣ぷ鞯膶?shí)施提供參考，基于此構(gòu)建和完善監(jiān)督檢查體系。要結(jié)合線損影響因素，設(shè)計(jì)相應(yīng)的方案與措施，從實(shí)況出發(fā)，實(shí)事求是，將問題當(dāng)作導(dǎo)向，引入合理的技術(shù)手段及健全的管理機(jī)制來強(qiáng)化控制線損，持續(xù)提升技術(shù)運(yùn)用水平。

其次，加強(qiáng)線損管理，還應(yīng)注重提升線損管理的自動(dòng)化水平。加快負(fù)控終端和配變終端的全覆蓋建設(shè)，提升電量自動(dòng)抄表率，加快低壓集抄建設(shè)，基于全無線方案的要求，可以通過構(gòu)建470～510MHz 無線電波構(gòu)建通信網(wǎng)絡(luò)的方式，實(shí)現(xiàn)集中器與電能表之間微功率無線通信。基于這一前提，如果低壓臺(tái)區(qū)的線損自動(dòng)化覆蓋率能夠達(dá)到100%，則可以直接應(yīng)用計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)來對(duì)臺(tái)區(qū)線損情況進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，以便能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)供電現(xiàn)場存在的違章用電、計(jì)量裝置異常等情況，從而減少配網(wǎng)電量損失。

為切實(shí)減少線路損耗，也應(yīng)該強(qiáng)化健全網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，基于對(duì)線路的優(yōu)化，讓線路處在可靠的工作環(huán)境之中，科學(xué)優(yōu)化電源點(diǎn)，若供電半徑偏大，那么應(yīng)該適當(dāng)增設(shè)電源點(diǎn)，尤其是可能發(fā)生超負(fù)荷情況的線路，應(yīng)該增設(shè)電源點(diǎn)，從而促使供電更加穩(wěn)定，切實(shí)減少配電線路損耗；并且，重視與改進(jìn)變壓器三相負(fù)荷，避免由于不平衡導(dǎo)致?lián)p耗；不僅如此，還應(yīng)該結(jié)合電負(fù)荷波動(dòng)規(guī)律，引入雙回路供電方法，減少配電線路耗損[2]。

再次，加強(qiáng)線損管理還應(yīng)注重對(duì)線損情況進(jìn)行考評(píng)管理。基于線損管理的目的，可以將計(jì)劃建設(shè)部作為主要的線損管理部門，通過加強(qiáng)線損指標(biāo)管理的方式，對(duì)比理論線損計(jì)算值與實(shí)際線損值之間的差異，在充分考慮各種波動(dòng)因素影響的情況下，確定好相應(yīng)的考核指標(biāo)。例如，線損率求解方法：線損率=（線損電量/供電量）×100%。農(nóng)網(wǎng)線路供電半徑要求為：400V 線路供電半徑≤0.5km、10kV 線路供電半徑≤15km、35kV 線路供電半徑≤40km、110kV 線路供電半徑≤150km。

2.3 優(yōu)化配電結(jié)構(gòu)

分階段達(dá)到配電智能化建設(shè)，深入優(yōu)化網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。并且對(duì)于重負(fù)荷區(qū)域開展多點(diǎn)設(shè)置，改善電源分布，保證實(shí)現(xiàn)降損，提升供電質(zhì)量。實(shí)際布設(shè)電源時(shí)，要把其設(shè)置于負(fù)荷中心區(qū)，尤其針對(duì)動(dòng)力以及照明混合，因此有著大量單相負(fù)載，同時(shí)使用中有著不平衡，對(duì)此應(yīng)布設(shè)三相不平衡裝置，盡可能降低線路損耗。在線路中，線損和電壓平方呈負(fù)相關(guān)，所以對(duì)于配電網(wǎng)開展升壓改造，能切實(shí)減小系統(tǒng)能耗。因?yàn)樯鐣?huì)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步，對(duì)電能的需求不斷提高，導(dǎo)致了系統(tǒng)負(fù)載、負(fù)荷變大。要持續(xù)探索，對(duì)系統(tǒng)開展升壓改造，據(jù)此能夠減少能源損耗，提升電力運(yùn)行可靠性。實(shí)際工作中，要采取有效的升壓措施，替換落后的電路，利用簡化電壓等級(jí)等方式，持續(xù)優(yōu)化管理方法，實(shí)現(xiàn)降低變電容量。實(shí)踐過程中，要實(shí)際問題實(shí)際分析，集中部署有關(guān)工作，提升維護(hù)效率，進(jìn)而推動(dòng)電網(wǎng)電壓升壓改造。

2.4 外部因素的預(yù)防

可使用電子驅(qū)鳥設(shè)備，也能基于模仿天敵聲音來驅(qū)趕，防止鳥落于電線上導(dǎo)致短路，要提升線路防盜水平，比如，針對(duì)變壓器增設(shè)防盜設(shè)備。不僅如此，為防止電線桿被撞，要在事故多發(fā)地采用措施，進(jìn)而確保配電線路正常工作。

3 案例分析

3.1 引起10kV 配電線路線損偏高的因素

某臺(tái)區(qū)供電線徑為BLV-120mm 線、BLV-70mm 線、BLV-25mm 線，巷線主要線徑為BLV-16mm、BLV-10mm 線；臺(tái)區(qū)供電范圍較廣，從變壓器出現(xiàn)到用戶端共架設(shè)有20條低壓電桿，且線路末端有一普通工業(yè)用戶，在臺(tái)區(qū)總用電量中占據(jù)著較大的比例；該臺(tái)區(qū)B 相存在聚相現(xiàn)象，在用電高峰時(shí)段，臺(tái)區(qū)末端供電電壓較低，容易影響臺(tái)區(qū)供電質(zhì)量。結(jié)合該區(qū)配網(wǎng)運(yùn)行的實(shí)際情況，還發(fā)現(xiàn)由于配網(wǎng)用電時(shí)產(chǎn)生的負(fù)荷較大，該配網(wǎng)的變壓器存在重載運(yùn)行的情況，也會(huì)加大配網(wǎng)線損。

引起線損的因素一般包含兩個(gè)方面，一是管理性線損，二是技術(shù)性線損。因?yàn)椴唤∪木W(wǎng)架結(jié)構(gòu)、變壓器的不科學(xué)運(yùn)轉(zhuǎn)等問題引起的線損是技術(shù)性線損。對(duì)于管理性線損而言，一般指在線路管理中發(fā)生的種種問題。比如，因?yàn)橛脩艟幼〔患校碇芷谶^久，無法第一時(shí)間統(tǒng)計(jì)上報(bào)信息，導(dǎo)致數(shù)據(jù)不實(shí)。供電量、售電量存在出入，影響分析工作。

3.2 降損措施

針對(duì)該臺(tái)區(qū)配電線路線損較高的問題，將主配網(wǎng)線路改造為BLV-240mm 鋁芯線，巷線改造為BLV-120mm 鋁芯線，在更換應(yīng)用時(shí)間較長的電能表同時(shí)，建設(shè)低壓集抄，能夠有效提高實(shí)際計(jì)量的精確度。在臺(tái)區(qū)末端，通過加裝無功補(bǔ)償?shù)姆绞教岣唠妷嘿|(zhì)量，同時(shí)將變壓器容量改造增加到315kV。在對(duì)配網(wǎng)進(jìn)行管理的過程中，該臺(tái)區(qū)一方面注重通過減少迂回供電的方式來降低損耗，另一方面也注重加強(qiáng)對(duì)于配變的運(yùn)行管理。考慮到臺(tái)區(qū)現(xiàn)場配電線路數(shù)量較多，對(duì)線路進(jìn)行更改具有一定的難度，該區(qū)選擇在規(guī)劃城市的過程中，通過預(yù)留供電走廊的方式來達(dá)到改造問題線路的目的，以此來達(dá)到降低損耗的目的。

同時(shí)，在日常的配電線路運(yùn)行中，該臺(tái)區(qū)也能夠通過完善計(jì)量管理的方式來減少責(zé)任失誤。該臺(tái)區(qū)供電分公司針對(duì)供電地區(qū)的計(jì)量表計(jì)開展檢查，更換不滿足要求的表計(jì)，并強(qiáng)化管理，防止出現(xiàn)竊電行為。并且，規(guī)范其他用電，為減少線損夯實(shí)基礎(chǔ)。加強(qiáng)高損線路整治，優(yōu)化布局，持續(xù)健全電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，把布局科學(xué)化，有助于達(dá)到高效低損，獲取較大效益，達(dá)到用戶對(duì)電能的需要。近年來，該供電分公司針對(duì)10kV 配電線路老化，線損的問題，籌措資金，著重對(duì)轄區(qū)內(nèi)的多個(gè)縣市的老化線路開展技術(shù)改造，替換成集束導(dǎo)線，科學(xué)布局，避免迂回供電，切實(shí)優(yōu)化了網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。

基于相關(guān)管理體系的構(gòu)建和完善，達(dá)到電網(wǎng)管理統(tǒng)籌協(xié)調(diào)的目的。該臺(tái)區(qū)供電分公司構(gòu)建了線損管理領(lǐng)導(dǎo)小組，其中電企一把手擔(dān)任組長，由其領(lǐng)導(dǎo)開展降損工作，明確職責(zé)，全面貫徹落實(shí)，全面開展考核。構(gòu)建管理責(zé)任制，由該供電分公司營銷部編制考核指標(biāo)，層層簽訂責(zé)任書，把指標(biāo)充分落實(shí)，由此達(dá)到了分級(jí)的考核體系，基于明確指標(biāo)及任務(wù)，讓線損管理有章可循，為管理工作提供了強(qiáng)大的組織保障。結(jié)合改造后的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)該低壓臺(tái)區(qū)的線損率下降到2.5%，每月降低損耗值為4.153nWh。