胡 波

（智方設(shè)計(jì)股份有限公司武漢分公司，湖北 武漢 430000）

在當(dāng)前的供配電網(wǎng)絡(luò)中，配網(wǎng)臺(tái)區(qū)線損異常問(wèn)題非常普遍，嚴(yán)重影響了配電網(wǎng)的供電質(zhì)量，給企業(yè)帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)損失，如果不能及時(shí)解決配網(wǎng)臺(tái)區(qū)線損異常問(wèn)題，不僅會(huì)影響企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，還會(huì)對(duì)企業(yè)造成嚴(yán)重的負(fù)面影響。因此，如何降低配網(wǎng)臺(tái)區(qū)線損、提升配電網(wǎng)供電質(zhì)量是當(dāng)前供配電系統(tǒng)需要解決的重要問(wèn)題[1]。本文主要對(duì)配網(wǎng)臺(tái)區(qū)線損異常進(jìn)行分析研究。在實(shí)際工作中，要結(jié)合配網(wǎng)臺(tái)區(qū)線損異?，F(xiàn)象和原因采取合理措施進(jìn)行解決，只有這樣才能提升配電線路的供電質(zhì)量，提升企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

1 配網(wǎng)臺(tái)區(qū)異常線損的概念

配電網(wǎng)線路的正常運(yùn)行狀態(tài)和短路故障主要是由于電力系統(tǒng)中存在大量不等序弧而引起。在三相電路的情況下，當(dāng)發(fā)生單相接地時(shí)，會(huì)造成絕緣子串形成一個(gè)小電感，同時(shí)也可能產(chǎn)生另一個(gè)大電容[2]。如果出現(xiàn)了兩相或兩線接通，而未裝設(shè)避雷器或者安裝有缺陷、斷線以及短路故障，由于配電網(wǎng)中存在大量不等序弧導(dǎo)致線路在跳閘的過(guò)程中會(huì)引起三相電壓不平衡現(xiàn)象發(fā)生；當(dāng)三相電壓不平衡，線路的絕緣老化，導(dǎo)致其跳閘；在發(fā)生兩相短路時(shí)或相間故障時(shí)，如果配電網(wǎng)中存在一些不可避免的因素（如外部環(huán)境、人為操作）會(huì)引起上述情況。當(dāng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，會(huì)造成三相電壓不平衡，在這種情況下，線路中的絕緣子串可能產(chǎn)生短路或者是接觸不良等，而這些問(wèn)題都將導(dǎo)致發(fā)生閃絡(luò)現(xiàn)象。所以，需要對(duì)配電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析來(lái)識(shí)別和判斷是否出現(xiàn)了一相或二類極端接地故障以及異常線損源位置；同時(shí)也要根據(jù)相關(guān)規(guī)定判別出異常點(diǎn)，并做出相應(yīng)處理以保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，對(duì)配電網(wǎng)異常線損進(jìn)行準(zhǔn)確檢測(cè)。

2 配網(wǎng)臺(tái)區(qū)異常線損的影響因素

2.1 配電設(shè)備原因

由于在高壓下運(yùn)行，線路出現(xiàn)了短路、斷線等現(xiàn)象，導(dǎo)致絕緣子老化和破損以及相間金屬導(dǎo)線產(chǎn)生接地電流時(shí)發(fā)生跳閘問(wèn)題，造成絕緣子表面開裂或者鐵損。導(dǎo)致母線上發(fā)生銅與金接觸不良情況的原因主要有以下幾種：一是檢修人員沒(méi)有按照要求進(jìn)行操作而引起設(shè)備故障或帶電部分接地異常；二是檢查工作不夠細(xì)致。同時(shí)，配電設(shè)備絕緣子老化。由于絕緣子發(fā)生了破損，從而導(dǎo)致線路電壓降低，產(chǎn)生相間短路，形成“孤島”現(xiàn)象，或者是設(shè)備運(yùn)行時(shí)受到溫度變化而引起的損壞或過(guò)熱等原因[3]。此外，配電變壓器套管存在著接地故障、雷電過(guò)電流和自然放電問(wèn)題，油質(zhì)異常等因素也可能會(huì)造成繞組上出現(xiàn)局部開弧、接觸不良及絕緣子表面破損等情況。

2.2 變壓器原因

變壓器的接頭處由于絕緣老化，導(dǎo)致鐵心及其他金屬發(fā)生氧化作用，造成短路。在配網(wǎng)系統(tǒng)中運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)過(guò)電壓、跳閘開關(guān)等故障引起的相間異常和單相接地故障也是產(chǎn)生異常線損最常見的原因之一；另外，還有運(yùn)行人員操作不當(dāng)以及設(shè)備安裝錯(cuò)誤而產(chǎn)生誤相或斷開三相負(fù)荷回路引起的接地點(diǎn)未形成有效電弧等因素，導(dǎo)致變壓器絕緣老化，從而造成線路及其他電氣裝置過(guò)熱或者短路。配電變壓器的接地故障也是引起線路異常線損最常見的原因[4]。在實(shí)際工作中，由于電力系統(tǒng)存在著中性點(diǎn)不敷設(shè)避雷器等設(shè)備，因此發(fā)生了相間短路和單相接地兩種形式的斷路事故；電纜損壞以及跳閘開關(guān)，導(dǎo)致三相負(fù)荷對(duì)稱運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的故障接地電流也是引起配網(wǎng)變壓器常見的問(wèn)題。

2.3 電磁損耗

在配電網(wǎng)線路的正常運(yùn)行時(shí)，會(huì)產(chǎn)生電磁感應(yīng)。當(dāng)設(shè)備、導(dǎo)線以及通信電纜等發(fā)生故障時(shí)，就有可能引起各種電氣元件和負(fù)載之間出現(xiàn)不同程度或不均勻的物理變化，這些都會(huì)導(dǎo)致電力系統(tǒng)中各個(gè)部分受到影響。由于分布式電源接入引起變壓器內(nèi)部電流增大而使電壓降低，同時(shí)由于安裝了大量電子儀表與配電線路進(jìn)行連接，所以也會(huì)產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，這些都會(huì)引起線路的損耗。而在配電網(wǎng)中，由于分布式電源接入導(dǎo)致內(nèi)部電流增大，所以就有可能出現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象，這種情況下產(chǎn)生了較大的影響電壓；同時(shí)也使得電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)無(wú)法進(jìn)行正常供電或者是不能得到及時(shí)處理所造成損失等問(wèn)題，另外一種就是變壓器中性點(diǎn)接地電容以及輸電線絕緣被破壞而引起損耗等問(wèn)題。對(duì)于配電網(wǎng)中的電磁暫態(tài)故障，主要是由變壓器中性點(diǎn)接地以及饋線、引下線產(chǎn)生問(wèn)題引起，而在這些影響因素下導(dǎo)致的損耗大小與絕緣材料和電流之間存在著一定程度上的關(guān)系。

2.4 負(fù)荷分布不均勻

在配電線路中，配網(wǎng)臺(tái)區(qū)線損異常的現(xiàn)象很容易受到負(fù)荷分布不均勻的影響，因此，在配電線路中，要重點(diǎn)分析負(fù)荷分布不均勻的問(wèn)題，通過(guò)對(duì)線路中的配變負(fù)荷進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，以此來(lái)掌握配電線路中臺(tái)區(qū)線損異常的現(xiàn)象。由于配電線路中的配變數(shù)量較多，如果負(fù)荷分布不均勻，就會(huì)造成線路負(fù)荷不平衡問(wèn)題的出現(xiàn)，從而影響到電壓質(zhì)量和電流質(zhì)量，造成供電電壓過(guò)高或過(guò)低現(xiàn)象。而配網(wǎng)臺(tái)區(qū)線損異常問(wèn)題則會(huì)對(duì)電壓質(zhì)量造成影響，還會(huì)影響到電能質(zhì)量。除此之外，還要根據(jù)用戶用電的實(shí)際情況來(lái)對(duì)線路負(fù)荷進(jìn)行計(jì)算，以此來(lái)確定配變?nèi)萘亢团渥兾恢谩?/p>

2.5 線路負(fù)荷較低

根據(jù)配電線路的負(fù)荷大小和運(yùn)行方式，可以將其分為兩種類型：一種是長(zhǎng)時(shí)間處于低負(fù)荷狀態(tài)，另一種則是短時(shí)間處于高負(fù)荷狀態(tài)。這兩種類型的線損情況也會(huì)存在較大的差異。其中，長(zhǎng)時(shí)間處于低負(fù)荷狀態(tài)，其主要表現(xiàn)為配變的實(shí)際載流量低于額定載流量，這就導(dǎo)致了線損問(wèn)題的出現(xiàn)。同時(shí)，如果用戶長(zhǎng)時(shí)間處于低負(fù)荷狀態(tài)下運(yùn)行，那么在供電過(guò)程中，電流會(huì)在電壓的作用下發(fā)生改變，這就會(huì)導(dǎo)致電能損耗問(wèn)題出現(xiàn)。從目前來(lái)看，大部分配電線路的負(fù)荷較低，在供電過(guò)程中主要表現(xiàn)為配變實(shí)際載流量低于額定載流量。因此，在這一前提下，就會(huì)導(dǎo)致配變實(shí)際電流過(guò)小，這不僅會(huì)增加線損問(wèn)題出現(xiàn)的概率，還會(huì)嚴(yán)重影響電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

2.6 臺(tái)區(qū)計(jì)量裝置安裝不合理

臺(tái)區(qū)計(jì)量裝置安裝不合理，主要是由于計(jì)量裝置安裝位置不當(dāng)，造成計(jì)量裝置誤差，同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致臺(tái)區(qū)線損異常。這一問(wèn)題出現(xiàn)的原因主要有以下幾個(gè)方面：一是在安裝配網(wǎng)臺(tái)區(qū)時(shí)，沒(méi)有根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行安裝，造成安裝位置不準(zhǔn)確；二是在臺(tái)區(qū)安裝時(shí)，沒(méi)有將線路負(fù)荷參數(shù)考慮在內(nèi)，導(dǎo)致配網(wǎng)臺(tái)區(qū)的線損計(jì)算不準(zhǔn)確；三是在對(duì)配網(wǎng)臺(tái)區(qū)進(jìn)行檢查時(shí)，沒(méi)有根據(jù)實(shí)際情況對(duì)其進(jìn)行逐一排查，從而導(dǎo)致有一部分線路沒(méi)有被排查出來(lái)；四是在安裝配網(wǎng)臺(tái)區(qū)時(shí)，沒(méi)有根據(jù)實(shí)際情況來(lái)對(duì)計(jì)量裝置的電流、電壓進(jìn)行全面檢查。針對(duì)上述問(wèn)題，需要在安裝配網(wǎng)臺(tái)區(qū)時(shí)結(jié)合實(shí)際情況來(lái)對(duì)其進(jìn)行綜合考慮，這樣才能提升計(jì)量裝置安裝的合理性。

3 配網(wǎng)臺(tái)區(qū)異常線損識(shí)別存在的問(wèn)題

3.1 相鄰臺(tái)區(qū)線損率的此消彼長(zhǎng)

在配網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中，線路故障會(huì)造成配電網(wǎng)不正常的跳閘、停運(yùn)，從而導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)停電；同時(shí)由于設(shè)備損壞或人為操作誤入等原因也可能引起異常電弧事故，例如：斷線。當(dāng)出現(xiàn)短路時(shí)對(duì)三相負(fù)荷進(jìn)行識(shí)別和分析是有必要且實(shí)際可行。但由于各種因素的影響，計(jì)算量綱較大而且誤差很大，所以通常采用人工方法來(lái)確定故障類型以及確定主要的損傷模式，從而實(shí)現(xiàn)可靠性預(yù)測(cè)及絕緣水平判別技術(shù)提高配電網(wǎng)運(yùn)行安全系數(shù)。另外，由于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的局限性，在故障識(shí)別時(shí)往往需要對(duì)大量數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練以獲得所需信息，因此，應(yīng)采用基于特征提取與BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的配網(wǎng)異常線損預(yù)測(cè)方法[5]。

3.2 同一臺(tái)區(qū)在一段時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)較大的線損率變化

在配網(wǎng)線路的運(yùn)行中，由于存在著很多不穩(wěn)定因素，如：電力系統(tǒng)故障、人為操作以及設(shè)備老化等原因。當(dāng)出現(xiàn)異常時(shí)往往會(huì)導(dǎo)致整個(gè)線損識(shí)別不準(zhǔn)確，為了能夠準(zhǔn)確地對(duì)異常進(jìn)行區(qū)分和分析，降低此類問(wèn)題的措施方法是十分重要的。另外，針對(duì)不同類型臺(tái)區(qū)，要選擇合適的型號(hào)及容量大小來(lái)進(jìn)行檢測(cè)、判斷是否需要更換新的繼電保護(hù)裝置也是非常必要的，同時(shí)還要根據(jù)相關(guān)的檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析。配網(wǎng)線路中的異常主要是指變壓器、斷路器等故障，這些都是引起配電網(wǎng)出現(xiàn)較大變化的因素。所以，在對(duì)其進(jìn)行識(shí)別時(shí)可以考慮以下幾種方法：分析歷史數(shù)據(jù)、利用現(xiàn)有設(shè)備和技術(shù)手段判斷是否存在著不穩(wěn)定因素、通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查來(lái)獲取原始信息并加以篩選處理后獲得相關(guān)結(jié)論或建議措施。

3.3 臺(tái)區(qū)線損率在短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)較大的波動(dòng)

配電網(wǎng)發(fā)生的異常是指當(dāng)線路出現(xiàn)短路、斷相以及接地故障后，導(dǎo)致其跳閘，造成整個(gè)網(wǎng)絡(luò)崩潰，影響正常供電。由于各種原因引起的停電事故占電力系統(tǒng)總發(fā)熱量最大比重，在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)（5-10 年）會(huì)使絕緣子損壞或老化嚴(yán)重，而產(chǎn)生大量污閃和相間電容等缺陷；同時(shí)也有可能發(fā)生變壓器油氣腐蝕、線路短路或者是其他異常情況導(dǎo)致內(nèi)部斷線及單相接地故障，造成跳閘開關(guān)誤動(dòng)作等故障。由于配電網(wǎng)絡(luò)的絕緣子老化，導(dǎo)致線路短路或跳閘。在發(fā)生故障時(shí)，因?yàn)榻^緣子表面污穢引起的接地電流會(huì)使母線電壓升高，當(dāng)出現(xiàn)了相間電容型過(guò)流而造成單相接地體損壞后就可能產(chǎn)生兩相諧波等問(wèn)題；另外，也有部分原因是變壓器中性點(diǎn)直接接通，而間接性接觸不良引起的單相接地異常導(dǎo)致兩相諧振，從而產(chǎn)生了多分件故障。

4 配網(wǎng)臺(tái)區(qū)線損異常問(wèn)題識(shí)別及解決措施

4.1 平衡相鄰臺(tái)區(qū)線損率

由于配電線路在三相負(fù)荷之間的絕緣程度不同，其相對(duì)于中性點(diǎn)和相鄰兩點(diǎn)間發(fā)生跳合，引起兩相接地短路故障。當(dāng)電網(wǎng)中存在單側(cè)相間諧波時(shí)（即單側(cè)相）會(huì)產(chǎn)生相間閃絡(luò)、接地過(guò)流以及雙回線等不對(duì)稱斷路上的短路，這就要求對(duì)配網(wǎng)進(jìn)行分段檢修來(lái)確定各段母線上是否需要切除或者切除其他部分，同時(shí)還應(yīng)考慮相鄰絕緣程度不同而引起的斷相接觸點(diǎn)處電流變化情況。在配電網(wǎng)中，由于線路上的絕緣程度不同，導(dǎo)致相鄰兩相接地電流也存在差異，為了保證電力系統(tǒng)處于正常狀態(tài)下以及避免短路情況對(duì)配電設(shè)備和用戶產(chǎn)生影響等原因，可將三相不平衡相切除或進(jìn)行重合接法來(lái)實(shí)現(xiàn)，對(duì)于單側(cè)電源可采用對(duì)稱故障分析方法確定各相是否需要分段檢修、分段后檢查各點(diǎn)斷路器有無(wú)問(wèn)題及絕緣度判斷出是哪個(gè)母線上的故障，然后再通過(guò)計(jì)算電流值求出線損。

4.2 減少同時(shí)段線損率的波動(dòng)

在配電網(wǎng)發(fā)生異常的時(shí)候，由于各臺(tái)區(qū)出現(xiàn)故障所引起線路跳閘，導(dǎo)致其他臺(tái)區(qū)無(wú)網(wǎng)損，當(dāng)某一處線路因?yàn)橛卸搪范鴶嚯姇r(shí)造成另一處三相負(fù)荷不平衡或單相電壓超過(guò)系統(tǒng)要求分壓，此時(shí)需要對(duì)該區(qū)段進(jìn)行絕緣處理。為了防止此情況持續(xù)發(fā)展下去，可以利用人工識(shí)別手段來(lái)實(shí)現(xiàn)異常線的定位和分析，并結(jié)合故障類型判斷是否存在故障；同時(shí)還可通過(guò)異常重合閘、接地自動(dòng)切除等方式有效減少停電范圍，在異常情況下，還可以對(duì)三相負(fù)荷進(jìn)行識(shí)別，并結(jié)合故障類型判斷是否有單相短路，避免在同一時(shí)刻發(fā)生線路的斷線，通過(guò)人工分析和計(jì)算將配電網(wǎng)中某一元件切除后，可能引起相間短時(shí)電流增大，而導(dǎo)致跳閘等風(fēng)險(xiǎn)事故。

4.3 加強(qiáng)配電線路的基礎(chǔ)建設(shè)，提高配電網(wǎng)供電能力

為了提升配網(wǎng)臺(tái)區(qū)線損的管理效果，需要加強(qiáng)配電網(wǎng)基礎(chǔ)建設(shè)，比如提高配電線路的絕緣性能、加強(qiáng)電力線路的防盜裝置等，從而降低配電網(wǎng)的故障率，避免線路運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)故障。另外，還要在電力線路中安裝先進(jìn)的儀器設(shè)備，以此來(lái)提升配電線路的檢測(cè)能力。

4.4 加大對(duì)用電客戶的管理力度

供電企業(yè)要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定對(duì)用電客戶進(jìn)行管理，對(duì)有竊電行為的用電客戶要及時(shí)進(jìn)行處理，避免出現(xiàn)線損異常問(wèn)題。另外，供電企業(yè)還要做好電量計(jì)量工作，加強(qiáng)對(duì)計(jì)量裝置和采集系統(tǒng)的檢查和維護(hù)工作，使其可以正常運(yùn)行。同時(shí)還應(yīng)該在用電客戶中開展反竊電活動(dòng)，使其能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)竊電行為，并將其制止。

4.5 建立科學(xué)合理的線損管理機(jī)制

供電企業(yè)要建立科學(xué)合理的線損管理機(jī)制，設(shè)置專門的線損管理部門，并配備專業(yè)人才來(lái)加強(qiáng)線損管理工作。另外，還要定期開展線損分析和討論活動(dòng)，結(jié)合實(shí)際情況來(lái)制定出更加有效的線損管理措施。

5 總結(jié)

配網(wǎng)臺(tái)區(qū)線損異常問(wèn)題給供電企業(yè)帶來(lái)了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，為了降低配網(wǎng)臺(tái)區(qū)線損，供電企業(yè)要全面掌握配網(wǎng)臺(tái)區(qū)的供電情況、設(shè)備運(yùn)行狀況、用戶用電情況等，對(duì)配網(wǎng)臺(tái)區(qū)線損異常進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷。當(dāng)配網(wǎng)臺(tái)區(qū)線損異常時(shí)，要對(duì)問(wèn)題進(jìn)行全面分析，明確問(wèn)題的原因和性質(zhì)，然后再采取有效的解決措施。只有這樣才能有效降低配網(wǎng)臺(tái)區(qū)線損率，提升供電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。