國(guó)網(wǎng)四川省電力公司資陽(yáng)供電公司 蔡章強(qiáng) 戴朋岑 羅建平

配電網(wǎng)線損管理作為保障電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵，強(qiáng)化線損問題管理是提升電網(wǎng)運(yùn)行效率的首要內(nèi)容。線損是在電力輸送環(huán)節(jié)中能量以熱能形式所散發(fā)，即功率的消耗。線損現(xiàn)象在10kV 配電網(wǎng)管理中極為常見，過量的線損會(huì)造成電能大量消耗，在極大程度上增加電力企業(yè)運(yùn)營(yíng)成本。目前線損率作為衡量線損的重要標(biāo)準(zhǔn)，可根據(jù)損失電量在總電量中的占比來(lái)判定10kV 配電網(wǎng)中的線損電量。造成線損的原因較為多樣復(fù)雜，應(yīng)深入探索10kV 配電網(wǎng)線損原因并采取相應(yīng)措施降低線損率，進(jìn)而促進(jìn)電力企業(yè)良性運(yùn)轉(zhuǎn)，為國(guó)民生產(chǎn)力提升予以穩(wěn)定支持。

1 10kV 配電網(wǎng)產(chǎn)生線損異常因素分析

目前影響10kV 配電線路線損率主要基于技術(shù)因素、管理因素兩方面。其中技術(shù)因素作為影響線損率的主要內(nèi)容，其配網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不科學(xué)、規(guī)劃布局存在偏差等問題，極易導(dǎo)致線損問題發(fā)生。

1.1 設(shè)備因素

導(dǎo)致10kV 配電網(wǎng)產(chǎn)生線損異常除線路本身的老化、破損等，硬件設(shè)備在應(yīng)用過程中產(chǎn)生的各類問題也是造成線路損耗的重要原因之一。由于10kV配電網(wǎng)長(zhǎng)期處于運(yùn)行狀態(tài)，其設(shè)備必然會(huì)發(fā)生嚴(yán)重老化的現(xiàn)象，部分電力設(shè)施使用時(shí)間較為長(zhǎng)久，且得不到及時(shí)維護(hù)，所以易導(dǎo)致線損異常。

1.2 無(wú)功補(bǔ)償不合理

在電力網(wǎng)中無(wú)功補(bǔ)償先影響無(wú)功輸送，使電流發(fā)生變化。因?yàn)殡娋W(wǎng)的線損與電流的平方成正比，因此當(dāng)無(wú)功補(bǔ)償對(duì)無(wú)功輸送產(chǎn)生影響時(shí)也會(huì)對(duì)線損產(chǎn)生影響[1]。當(dāng)電壓波動(dòng)情況發(fā)生時(shí)，不能及時(shí)將無(wú)功補(bǔ)償設(shè)施投切，電壓過低時(shí)無(wú)功欠缺補(bǔ)償，造成損耗加大；電壓過高時(shí)無(wú)功過于補(bǔ)償，導(dǎo)致設(shè)備損壞。所以無(wú)功補(bǔ)償是否合理是直接影響線損異常因素之一。

1.3 線路設(shè)計(jì)不科學(xué)

在配電網(wǎng)的實(shí)際線路設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，若存在配電變壓器布局規(guī)劃有誤的情況，極易導(dǎo)致電源點(diǎn)減少，進(jìn)而產(chǎn)生樹狀連接造成供電半徑增加，造成輸電線路迂回，使得電力傳輸距離增加，增加了電能損耗。當(dāng)10kV 配電網(wǎng)長(zhǎng)時(shí)間處于非正常運(yùn)作的情況下，極易導(dǎo)致導(dǎo)線截面超出正常范圍或低于正常范圍，造成輸電線路難以正常運(yùn)作，出現(xiàn)長(zhǎng)期超載、超負(fù)荷甚至是空載情況，嚴(yán)重?fù)p耗了配電線路使用壽命[2]；若電力系統(tǒng)中的配電線路沒有及時(shí)更新?lián)Q代，電力企業(yè)長(zhǎng)期使用老化線路，極易造成輸送電能降低或電能泄露等問題，致使線損問題更為嚴(yán)重，造成故障發(fā)生；由于社會(huì)用電量逐年增加，大功率用電電器使用量不斷攀升、提升了用電負(fù)荷，導(dǎo)致配電網(wǎng)運(yùn)行過程中存在無(wú)功流動(dòng)，增加了電能損耗，同時(shí)產(chǎn)生了大量電壓波動(dòng)，嚴(yán)重制約了電能傳輸穩(wěn)定性，10kV 配電網(wǎng)線損率不斷提高。

1.4 計(jì)量偏差

電能計(jì)量是導(dǎo)致10kV 配電網(wǎng)線損的主因之一，電能計(jì)量設(shè)備的精準(zhǔn)性與電能計(jì)量存在必然聯(lián)系。由于配電網(wǎng)運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)，電力企業(yè)在居民用電的過程中無(wú)法定期維修電力計(jì)量設(shè)備，因而導(dǎo)致其設(shè)備缺乏檢修、存在老化情況，加之計(jì)量工作人員操作漏記、錯(cuò)記，極易造成線損率的提升，嚴(yán)重阻礙了電力企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提升，難以滿足用戶用電的需求。其中表記卡盤、計(jì)量表?yè)p壞、CT 燒壞、PT斷相等用電計(jì)量表偏差問題極易造成電能損耗，導(dǎo)致線損問題越發(fā)嚴(yán)重；電能計(jì)量管理也是影響線損率因素之一，如果對(duì)電能計(jì)量設(shè)備監(jiān)管缺乏相應(yīng)力度，致使違法分子非法占用及竊取電能，導(dǎo)致跳閘、停電等事故發(fā)生，嚴(yán)重制約配電網(wǎng)的穩(wěn)定、安全運(yùn)行，造成線損率增加，直接侵害了電力企業(yè)運(yùn)營(yíng)利益，為此應(yīng)重視電能計(jì)量管理問題，強(qiáng)化相應(yīng)管理制度。

1.5 變壓器選擇不合理

在10kV 配電網(wǎng)中，變壓器是最重要的電氣設(shè)備之一，其容量選擇與線損密切相關(guān)。研究表明，在70%額定負(fù)載下舊變壓器的運(yùn)行最經(jīng)濟(jì)、損耗最小，新型干式變壓器在30%額定負(fù)荷下運(yùn)行最經(jīng)濟(jì)、損耗最小。在設(shè)計(jì)時(shí)認(rèn)為電力負(fù)荷不是離散的，變壓器的選擇不合理導(dǎo)致變壓器輕載或過載將增加配電網(wǎng)的線損率。

1.6 三相負(fù)荷不平衡和負(fù)荷曲線變化

三相負(fù)載的不平衡將導(dǎo)致功率損耗持續(xù)增加。根據(jù)三相變壓器的負(fù)載損耗，如三相負(fù)載處于平衡狀態(tài)則變壓器的損耗值最小。如果三相負(fù)載不平衡，變壓器的損耗將遠(yuǎn)高于正常狀態(tài)下的損耗。如負(fù)荷曲線頻繁變化會(huì)增加線損。負(fù)荷曲線的頻繁變化反映了負(fù)荷過大，這對(duì)變壓器的容量提出了更高的要求，增加容量將進(jìn)一步增加電力消耗。

1.7 配電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài)

配電網(wǎng)在滿足最終設(shè)備用電要求的同時(shí)，根據(jù)輸出功率計(jì)算功率的傳輸和輸出功率，配電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行模式是由配電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)調(diào)度調(diào)節(jié)的。這種情況可以有效地降低整個(gè)電力傳輸過程中電網(wǎng)的功耗，同時(shí)也保證了配電網(wǎng)的安全運(yùn)行，這對(duì)于減少配電網(wǎng)的損耗非常重要。由于配電網(wǎng)的線路結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，最終設(shè)備的功耗不斷變化，須按照系統(tǒng)配電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)對(duì)輸配電發(fā)電進(jìn)行實(shí)時(shí)研究和計(jì)算，以確保配電網(wǎng)在任何時(shí)候都能經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)變壓器的實(shí)時(shí)無(wú)功補(bǔ)償，提高電網(wǎng)的輸電效率，同時(shí)可保證配電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行，降低配電網(wǎng)的功耗。

2 10kV 配電網(wǎng)降低線損的有效措施

2.1 降低配網(wǎng)線損的技術(shù)措施

2.1.1 淘汰老舊設(shè)備

是降低線損率的方式之一，隨社會(huì)迅猛發(fā)展科學(xué)技術(shù)飛速進(jìn)步，節(jié)能設(shè)備被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)。電力企業(yè)應(yīng)更換內(nèi)部老舊、高耗能電氣設(shè)備，及時(shí)更新?lián)Q代，加強(qiáng)電氣節(jié)能設(shè)備應(yīng)用力度，防止電能資源無(wú)效損耗，提高電能利用率及電氣設(shè)備運(yùn)行效率，進(jìn)而防止線損率的提升。同時(shí)電力企業(yè)應(yīng)更換老舊供電線路，加強(qiáng)對(duì)輸電線路的監(jiān)控工作，并對(duì)電網(wǎng)無(wú)功潮流位置進(jìn)行合理布局。同時(shí)根據(jù)電力輸送情況挑選適宜的可調(diào)節(jié)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備，便于后續(xù)從業(yè)人員調(diào)控電力以降低電能損耗，防止電能浪費(fèi)。

2.1.2 使用無(wú)功功率補(bǔ)償降損

如果有功功率在線路中可以維持恒定，為有效降低無(wú)功功率可采取增加負(fù)載功率來(lái)完成。在負(fù)荷配電變壓器低側(cè)安裝一個(gè)并聯(lián)補(bǔ)償電容器后，變壓器等電感性電氣設(shè)備就能得到更多的、可供消耗的無(wú)功功率，因而電網(wǎng)電源向電氣設(shè)備輸送的無(wú)功功率就得以減少，電網(wǎng)中流動(dòng)的無(wú)功功率也得以減少，線路的損耗由此得以降低。

2.1.3 對(duì)線路進(jìn)行合理規(guī)劃及進(jìn)行線路升級(jí)改造

對(duì)配網(wǎng)線路進(jìn)行規(guī)劃和設(shè)計(jì)需結(jié)合城市建設(shè)目標(biāo)和供電需求等因素對(duì)線路不斷進(jìn)行完善和優(yōu)化，通過合理的調(diào)整減少配網(wǎng)線路中可能產(chǎn)生的損耗。在當(dāng)前供電線路的規(guī)劃設(shè)計(jì)工作中，線路的優(yōu)化不僅是在專業(yè)人員的指導(dǎo)下對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)提出改進(jìn)；加大配電網(wǎng)中不合理電網(wǎng)結(jié)構(gòu)調(diào)整和升級(jí)改造投入的力度。針對(duì)當(dāng)前電網(wǎng)結(jié)構(gòu)中存在的問題，電力企業(yè)應(yīng)該根據(jù)農(nóng)村電網(wǎng)運(yùn)行的實(shí)際情況，加快傳統(tǒng)配電線路下架和更新的步伐，通過增加導(dǎo)線整體截面的方式，降低電網(wǎng)運(yùn)行過程中電力輸送的線損問題，促進(jìn)電力企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的有效提升，確保居民用電的安全性與穩(wěn)定性。

2.1.4 加強(qiáng)電能計(jì)量裝置配置的合理性

首先，電力企業(yè)應(yīng)強(qiáng)化對(duì)電能計(jì)量裝置管理制定，提高電能計(jì)量裝置合理性與計(jì)量精準(zhǔn)度，使其滿足相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。同時(shí)制定定期檢查制度，定期檢查標(biāo)表計(jì)倍率與表計(jì)接線情況、互感器運(yùn)行情況，防止電能計(jì)量存在誤差。若電能計(jì)量裝置存在故障需及時(shí)予以解決，及時(shí)更換監(jiān)測(cè)不合格設(shè)備，以提高電能計(jì)量設(shè)備計(jì)量準(zhǔn)確率，在檢查過程中，嚴(yán)格檢查電能計(jì)量表封鉛情況，避免不法分子竊電；其次，規(guī)范電力企業(yè)用電行為，避免不合理用電行為發(fā)生，進(jìn)而避免線損率過高，提高10kV 配電網(wǎng)運(yùn)行效益，保障其安全、穩(wěn)定運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)電力企業(yè)高效發(fā)展。同時(shí)須根據(jù)不同的線路和不同的區(qū)域制定電子損耗管理。通過改進(jìn)10W 配電網(wǎng)的電表裝置，線損統(tǒng)計(jì)可完全自動(dòng)化，提高統(tǒng)計(jì)計(jì)算的準(zhǔn)確性。

此外，要加強(qiáng)線路的定期檢修和維護(hù)，以確保供電網(wǎng)絡(luò)過程的可靠性和安全性，改善電能質(zhì)量，減少線損。對(duì)竊電現(xiàn)象采取有效的處罰措施，大幅度減少竊電現(xiàn)象。完善電網(wǎng)管理制度和規(guī)章制度，并與相關(guān)部門合作解決問題。電網(wǎng)及有關(guān)部門人員的素質(zhì)培養(yǎng)也要在工作中不斷提高，認(rèn)真負(fù)責(zé)自己的職責(zé)和工作，堅(jiān)決杜絕玩忽職守、缺勤的現(xiàn)象。

2.1.5 調(diào)整和完善電網(wǎng)結(jié)構(gòu)

電網(wǎng)結(jié)構(gòu)對(duì)線損的形成有重要影響。結(jié)構(gòu)布局合理的電網(wǎng)對(duì)于電力事業(yè)本身可實(shí)現(xiàn)高經(jīng)濟(jì)效益、低損耗、長(zhǎng)時(shí)間高效供電，為用戶提供合適的電力。在調(diào)整電網(wǎng)結(jié)構(gòu)時(shí)應(yīng)考慮以下方面：

電源必須放在負(fù)荷中心，線路從電源點(diǎn)輻射到環(huán)境中的負(fù)荷；縮短供電半徑，避免短距離供電和環(huán)形供電，10kV 線路供電半徑不大于15公里；合理選擇導(dǎo)線截面，增加導(dǎo)線截面將降低導(dǎo)線電阻、功率損耗和線路電壓降。然而，增加管道段將增加投資。增加管段時(shí)，應(yīng)充分考慮插入和減少損耗之間的關(guān)系。配電線路導(dǎo)線截面10kV 正線不小于70mm2，支線不小于50mm2，次支線路不小于35mm2；選擇節(jié)能配電變壓器，合理選擇容量。近年來(lái)，與國(guó)外開發(fā)生產(chǎn)的配電變壓器相比，在性能參數(shù)符合規(guī)定的情況下效率提高了30%以上。

合理使用變壓器。對(duì)于長(zhǎng)期輕載運(yùn)行的變壓器更換小容量變壓器，避免大馬拉小車現(xiàn)象。對(duì)于長(zhǎng)期滿載和過載運(yùn)行的變壓器更換大容量變壓器，避免小馬拉大車現(xiàn)象。一般情況下，當(dāng)變壓器轉(zhuǎn)移的負(fù)荷為容量的65%～75%時(shí)效益最高。根據(jù)這一特點(diǎn)，變電站可以測(cè)試變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，根據(jù)負(fù)荷及時(shí)調(diào)整運(yùn)行方式，使變壓器工作在最佳狀態(tài)，合理調(diào)整變壓器抽頭。

2.1.6 做好配電網(wǎng)中變壓器布局位置的優(yōu)化

在降低損耗、提高配電網(wǎng)質(zhì)量和效率的過程中，應(yīng)注意對(duì)配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)中變壓器的分析。變壓器是配電網(wǎng)電力設(shè)備中最重要的節(jié)點(diǎn)。應(yīng)考慮配電變壓器的位置和線路選擇。變壓器的位置與所有低壓用戶的供電半徑有關(guān)，任何不合理的設(shè)置都會(huì)增加其線損。因此，配電變壓器必須布置在附近區(qū)域的負(fù)荷中心，以確保配電站整體高效可靠運(yùn)行。為了通過使用變壓器來(lái)降低配電網(wǎng)的功率損耗，必須確保配電站低壓側(cè)能向周邊客戶配電，負(fù)荷點(diǎn)以擴(kuò)散的形式進(jìn)行配電，從而避免了傳統(tǒng)配電室存在的配電不方便，立即降低損耗效應(yīng)，提高配電站運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益。

在建設(shè)電網(wǎng)資本和改造農(nóng)村配電站的過程中，應(yīng)確保配電變壓器建在自然村附近，盡量采用樹狀結(jié)構(gòu)配電方式，使電力能源按照電壓線路從村莊周邊引入村莊，確保村莊內(nèi)各負(fù)荷點(diǎn)的電力分配。這種配網(wǎng)的執(zhí)行方案，要求配電網(wǎng)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行配電和創(chuàng)新改革時(shí)，使用多種方法按實(shí)際情況優(yōu)化。設(shè)計(jì)人員還應(yīng)盡量在負(fù)荷中心區(qū)域的配電網(wǎng)中安裝變壓器以減少配電網(wǎng)的線損。配電站運(yùn)行時(shí)，如果其電網(wǎng)中的變壓器滿負(fù)荷運(yùn)行也會(huì)導(dǎo)致無(wú)功故障，這種無(wú)功故障占配電網(wǎng)中心線損的1.40%，隨著線損的逐漸增加無(wú)功損害也會(huì)增加，因此有必要改變這種影響因素的存在和作用。

配電網(wǎng)中變壓器滿負(fù)荷運(yùn)行越多，配電網(wǎng)的總輸出功率損耗越高，功率因數(shù)將降低。配電網(wǎng)的總無(wú)功補(bǔ)償補(bǔ)貼將增加配電網(wǎng)的總線損。因此，規(guī)定設(shè)計(jì)方案的所有員工應(yīng)根據(jù)農(nóng)村地區(qū)的具體情況選擇最有效的配電變壓器容量，以確保其能將有功功率和無(wú)功功率補(bǔ)償控制在一個(gè)相對(duì)高效合理的區(qū)間。

3 結(jié)語(yǔ)

總之，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新形勢(shì)下為滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的電能需求，有必要對(duì)配網(wǎng)線路進(jìn)行完善和優(yōu)化。對(duì)供電企業(yè)而言，降低配網(wǎng)線路損耗可以從線路規(guī)劃設(shè)計(jì)、變壓器的優(yōu)化創(chuàng)新和導(dǎo)線的正確選擇上入手。合理運(yùn)用于10kV 及以下配網(wǎng)，讓配網(wǎng)的線損問題得到有效解決。除此之外，企業(yè)也需采取一系列管理性措施對(duì)線損率進(jìn)行控制，選擇適當(dāng)?shù)拇胧┻M(jìn)行合理的優(yōu)化，讓電力資源得到充分利用，幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)更高的經(jīng)濟(jì)效益。