配電網(wǎng)線損產(chǎn)生原因及降損措施分析

汪杰

摘要：配電網(wǎng)線損是電力系統(tǒng)能量損耗的主要環(huán)節(jié)。著力降低配電網(wǎng)線損，對于供電企業(yè)節(jié)能降耗，提高經(jīng)濟效益，實現(xiàn)目標利潤具有重要意義。文章從分析配電網(wǎng)線損原因入手，探討了降低線損的措施。

關(guān)鍵詞：線損；降損措施；功率分布；改造

中圖分類號：TM714.3文獻標識碼：A文章編號：1006-8937（2011）22-0141-01

1配電網(wǎng)線損的主要原因

農(nóng)村的配電網(wǎng)經(jīng)過變壓器（10/0.4 kV）降壓之后，向客戶供電的是三相四線制，這是一種三相和單相負荷混合用電的電網(wǎng)。在安裝單相客戶的時候，供電單位都可以將單相負荷均勻地分別接入到A、B、C三相。然而在農(nóng)村配電網(wǎng)運行過程中，因為客戶私下擅自增加容量，或者投入大功率單相負荷，或者單相負荷設備的不同時用電等等，均有可能導致三相負荷不均衡。農(nóng)村配電網(wǎng)如果在三相不均衡程度比較高的狀況下運行，將會對農(nóng)村配電網(wǎng)造成損耗。

①線路損耗的電能增加。當電流經(jīng)過線路的導線的時候，由于阻抗的存在，電能勢必造成損耗，損耗的大小和經(jīng)過的電流的平方存在正比關(guān)系。當農(nóng)村配電網(wǎng)的供電為三相四線制的時候，無法有效調(diào)整負荷，導致三相負荷不均衡的現(xiàn)象比較常見。由于中性線會有電流經(jīng)過，不僅相線會產(chǎn)生損耗，并且中性線也會有損耗，使得電網(wǎng)線路上的損耗會增加。

②配電變壓器損耗的電能增加。當配電網(wǎng)處于三相負荷不均衡狀況下運行的時候，會使得配電變壓器電能的損耗有所增加。由于配電變壓器損耗的功率是伴隨負荷的不均衡程度而波動的。況且三相負荷不均衡，不但增加了電能的損耗，并且使得三相電壓降也會不相同，不均衡的三相電壓對于供用電均會造成不良影響。

③未普及無功功率補償、補償容量選取不當以及高壓配電線路無功功率補償不充分。直接由供電部門進行調(diào)度的主要是大于等于35 kV的輸電線路以及變電站的相關(guān)無功設備，可以確保功率因數(shù)始終處于理想范圍之內(nèi)。由于10 kV配電網(wǎng)中變壓器的損耗是最主要的損耗，公共變壓器運行的經(jīng)濟性不好的主要因素是選取的配變?nèi)萘坎惶茖W，安裝位置也并不合適，特別是農(nóng)網(wǎng)用電負荷的季節(jié)性比較強、峰谷差值比較大，全年輕符合甚至空負荷的時間比較長，加上管理不當?shù)雀鞣N因素使得配電網(wǎng)的損耗非常高。然而在10 kV的配電網(wǎng)中，因為配電網(wǎng)的損耗對于客戶并沒有直接的利弊關(guān)系，因此他們對于無功設備的增加或者按照功率因數(shù)自行投切無功設備的主動性比較差，而供電部門有無法做到全面監(jiān)督管理，也不能直接對客戶的電容器進行投切，進而造成了功率因數(shù)有所降低，增加了電能的損耗。

2降低損耗的措施

①對配電網(wǎng)的電壓級別進行簡化。對于城市配電網(wǎng)的改造項目應當做到：從500 kV到380/220 V之間只能通過四次變壓來完成。除了東北地區(qū)一些配電網(wǎng)采取五個級別（分別為：500 kV、220 kV、63 kV、10 kV、380/ 220 kV）之外。其余的配電網(wǎng)采取另外五個級別（分別為：500或者330 kV、220 kV、110或者35 kV、10 kV、380/220 V）。也就是高壓配電的電壓在110 kV或者35 kV兩者間選取一個當作發(fā)展的方向。對于其余的不是發(fā)展方向的網(wǎng)絡應當逐漸加以淘汰或者采取升壓的措施。

②進行合理的無功功率補償，提升配電網(wǎng)功率因素的無功功率補償按照補償方式有集中與分散兩種補償方式。集中補償?shù)姆绞剑涸诘蛪簜?cè)（變電站）安裝電容器（一種無功功率補償裝置），容量配置根據(jù)負荷處在高峰時期的無功功率進行平衡計算，安裝無功功率補償裝置是按照負載的功率因數(shù)的大小而隨時投切電容器，進而確保配電網(wǎng)的功率因數(shù)達到將近0.9，使得高壓配電網(wǎng)所輸出的無功功率有所下降，減少輸電線路的輸出電流，使得高壓配電網(wǎng)的網(wǎng)損降低。分散補償?shù)姆绞剑阂驗榭蛻羰褂玫挠秒娫O備大部分的功率因數(shù)都比較低，比如工廠的電焊機、電機等其功率因數(shù)更加低，為了使得功率因數(shù)有所提升，應當大宗客戶的低壓側(cè)（變壓器）安裝一種電力電容器裝置，其原理和變電站的無功功率補償比較接近，不一樣的是客戶就地無功功率補償采取的隨機補償?shù)姆绞?。通過無功功率補償自行投入裝置隨時、準確地投切無功功率補償裝置，確保10 kV配電網(wǎng)的功率因數(shù)滿足接近0.9的要求，進而使得10 kV配電線路損耗的電能降低。

③對網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化。從節(jié)能降耗的視角考慮配電網(wǎng)的合理布局，最關(guān)鍵的是科學選取供電的半徑以及控制電氣最遠距離。供電的半徑應當按照負荷分布并且根據(jù)電壓降加以選擇，以校核損耗。在設計規(guī)劃階段，應當考慮長期負荷增長的需求，通常壓降不應當超出線路額定電壓百分之五，每個回路輸出功率通常應當小于等于2 000 kVA。如果過高，則應當考慮提高出線的回數(shù)或者增加電源的布點。由于配電線路損耗的電能主要集中于主干線段，因此使主干線段上損耗的電能降低是線路節(jié)能降耗的主攻方向，使得主干線段的電壓降下降還可以讓全線路的電壓質(zhì)量得到提升。

④選用新型節(jié)能型的變壓器。供電企業(yè)應逐步淘汰技術(shù)落后變壓器，選用新型節(jié)能型的變壓器。為了不斷提升供電的安全可靠性以及滿足農(nóng)村配電網(wǎng)季節(jié)性比較強，負荷變化比較大的特征，針對35 kV的變電所應當兩臺主變同時運行，并且兩臺主變投切工作應按照臨界負荷進行確定，主變應當重視其運行的經(jīng)濟性以降低主變的損耗。如果波動的負荷低于臨界負荷時，切除其中一臺主變的運行比較經(jīng)濟，如果高于臨界負荷的時候兩臺主變同時運行比較經(jīng)濟。

⑤使供電的電壓水平得到改善。改善電壓水平是按照負載狀況使得運行電壓持續(xù)處于經(jīng)濟合理的范圍內(nèi)?？茖W的做法是控制用電設備的電壓水平穩(wěn)定在額定值所允許的偏差之內(nèi)。在用電高峰季節(jié)，用電負荷以及可變損占據(jù)的線損比例非常大的時候，應適量提升電壓使其處于臨近上限運行；在用電低峰季節(jié)、用電負荷以及固定損占據(jù)的線損比例非常大的時候，應適量降低電壓使其處于臨近下限運行。能夠利用無功功率補償或者調(diào)整變壓器的分接頭等措施來達到這個目標。

3結(jié)語

總而言之，定期進行線損分析不但能夠發(fā)現(xiàn)當前在線損工作方面的不足之處，找出降損的正確方向，還能夠發(fā)現(xiàn)配電網(wǎng)系統(tǒng)的薄弱之處，找出配電網(wǎng)運行過程中的種種問題,同時能查明線損升高、降低的具體原因，確定日后降損的主要方向。

參考文獻：

[1] 何首賢.供配電技術(shù)[M].北京:中國水利水電出版社,2005.

[2] 賓林.電力行業(yè)線損管理及降損措施手冊[M].合肥:安徽文

化音像出版社,2004.