配電線路損耗的探討

【摘 要】文章首先從配電線路損耗的原因出發(fā)，分析了影響線損的技術(shù)因素和管理因素，提出提出最大限度節(jié)省改造費(fèi)用的降損措施方案，為配電線路和低壓臺(tái)區(qū)降損提供理論和數(shù)據(jù)依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】配電線路；損耗

1.線損產(chǎn)生的原因

線損指的是以熱能形式散發(fā)的能量損失，即為電阻、電導(dǎo)消耗的有功功率，電網(wǎng)電能損耗的主要元件是輸電線路和變壓器。因此，電網(wǎng)中其有功功率損耗主要有兩部分組成：一部分為線路和變壓器阻抗回路上流過(guò)電流時(shí)產(chǎn)生的損耗，即I2R稱為可變損耗；另一部分則發(fā)生在變壓器、電抗器、電容器等設(shè)備上的不變損耗，如鐵損等稱為固定損耗。損耗主要有以下幾種。

1.1 電阻損耗

電流流過(guò)線路導(dǎo)線和設(shè)備的線圈，在導(dǎo)線電阻上產(chǎn)生的損耗稱為電阻損耗，這種損耗可用下式表示為△P=I2R式中△P—電阻損耗，MW; I—流過(guò)每個(gè)設(shè)備導(dǎo)線的電流，該值是隨負(fù)荷變化的，kA;R—每個(gè)設(shè)備導(dǎo)線的電阻值，Ω；該值是隨其自身溫度變化的，這種損耗主要發(fā)生在低壓線路和下戶線上。

1.2 鐵芯損耗

帶有鐵芯的線圈在電流作用下，導(dǎo)磁回路和鐵磁附件中產(chǎn)生的損耗稱為鐵芯損耗。變壓器鐵芯、電抗器、互感器、調(diào)相機(jī)等設(shè)備均有鐵芯損耗。多數(shù)帶有鐵芯的線圈是與電源并聯(lián)的，線圈中流過(guò)的電流取決于系統(tǒng)電壓的高低，其損耗大致與電壓的平房成比例，即△P=P0(U1/U2)2式中P0—變壓器額定空載損耗，kW;U1—變壓器的實(shí)際運(yùn)行電壓，kV;U2—變壓器的分接頭電壓，kV。

1.3 電暈損耗

架空導(dǎo)線絕緣介質(zhì)是空氣，當(dāng)導(dǎo)線表面的電場(chǎng)強(qiáng)度超過(guò)空氣分子的游離強(qiáng)度時(shí)，導(dǎo)線表面附近的空氣分子被游離為離子，這時(shí)發(fā)出哧哧的放電聲，在夜間可以看見(jiàn)導(dǎo)線周圍發(fā)出紫藍(lán)色的熒光，這就是導(dǎo)線表面產(chǎn)生的電暈現(xiàn)象。電暈損耗與相電壓的平方成正比，并與導(dǎo)線的等效直徑、表面粗糙度等幾何物理特征以及空氣壓力、密度、濕度等氣象條件有關(guān)，一般表達(dá)式為△P=KyL(U/UN)式中Ky—在額定電壓和標(biāo)準(zhǔn)氣象條件下單位長(zhǎng)度線路的電暈損耗，由設(shè)計(jì)手冊(cè)查的，L—導(dǎo)線長(zhǎng)度，km；U—實(shí)際運(yùn)行電壓，kV;UN—系統(tǒng)額定電壓，kV。

1.4 介質(zhì)損耗

各種電氣設(shè)備的非氣體絕緣材料，都在電壓作用下產(chǎn)生介質(zhì)損耗，同時(shí)各種氣體絕緣的表面均有泄漏電流通過(guò)，也產(chǎn)生電能損耗，一般將這種損耗歸入介質(zhì)損耗中，當(dāng)然這種損耗在電壓較低如110kV及以下的電網(wǎng)中，可以忽略不計(jì)。

2.影響線損的技術(shù)因素和管理因素

2.1 技術(shù)因素

變壓器和其他設(shè)備的空載損耗和負(fù)載損耗；線路的長(zhǎng)度，導(dǎo)線的截面積和導(dǎo)線材料；負(fù)荷電流的數(shù)值及其變化；系統(tǒng)電壓的數(shù)值及變化；電氣設(shè)備的絕緣狀況；環(huán)境溫度和設(shè)備散熱條件；導(dǎo)線等值半徑和大氣條件（影響電暈損耗）；變電站各種輔助裝置的數(shù)量和效率。

2.2 管理因素

①系統(tǒng)布局。系統(tǒng)布局亦稱網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，當(dāng)發(fā)電廠、變電站距負(fù)荷中心過(guò)遠(yuǎn)，或長(zhǎng)距離、迂回、以及較低的電壓輸電，或電壓級(jí)次過(guò)多重復(fù)降壓容量大，或配電網(wǎng)中負(fù)荷分配很不均勻，線損率必然較高，反之，

②無(wú)功補(bǔ)償裝置的安裝容量和分布。負(fù)荷功率因數(shù)小于1時(shí)，線損中的電阻損耗按比例升高，鐵芯損耗也要增大。為使功率因數(shù)保持在接近1 的水平，必須安裝無(wú)功補(bǔ)償裝置。各電壓等級(jí)網(wǎng)絡(luò)中無(wú)功補(bǔ)償裝置的容量需滿足功率因數(shù)達(dá)到0.95的要求，無(wú)功補(bǔ)償裝置的分布需滿足就地平衡的原則。

③運(yùn)行方式。電網(wǎng)在不同的運(yùn)行方式下有不同的網(wǎng)損率，其中損耗較小的運(yùn)行方式為經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式。電網(wǎng)在保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定的前提下，應(yīng)選擇在經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式下運(yùn)行。

④計(jì)量技術(shù)。供電量和售電量都要通過(guò)一定的計(jì)量手段來(lái)測(cè)量和記錄，所以計(jì)量技術(shù)對(duì)線損和線損率有很重要的影響。電能計(jì)量裝置的準(zhǔn)確度、靈敏度、接線的正確性和計(jì)量點(diǎn)的合理性都對(duì)線損有重要影響。采用最新技術(shù)的電能計(jì)量裝置，不但從根本上改變線損管理方式，還可使線損管理實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，微機(jī)化。

3.降低線損的措施

3.1 管理措施

①建立線損管理體系，制定線損管理制度。由于線損管理工作是一項(xiàng)較大的系統(tǒng)工程，它涉及面廣，牽扯的部門較多。因此必須建立全局性的線損管理體系，制定線損管理制度，明確各部門的分工和職責(zé)，制定工作標(biāo)準(zhǔn)，共同搞好線損管理工作。

②加強(qiáng)基礎(chǔ)管理，建立健全各項(xiàng)基礎(chǔ)資料。通過(guò)經(jīng)常性的開(kāi)展線損調(diào)查工作，可進(jìn)一步掌握和了解線損管理中存在的具體問(wèn)題，從而制定切實(shí)可行的降損措施。

③開(kāi)展線損理論計(jì)算工作。通過(guò)開(kāi)展線損理論計(jì)算，全面掌握各供電環(huán)節(jié)的線損狀況及存在的問(wèn)題，為進(jìn)一步加強(qiáng)線損管理提供準(zhǔn)確可靠的理論依據(jù)。

④實(shí)行分壓、分線、分臺(tái)區(qū)管理，制定線損計(jì)劃，嚴(yán)格線損考核。各單位應(yīng)建立健全線損管理與考核體系，定期編制并下達(dá)綜合線損、網(wǎng)損、各條輸配電線路、低壓臺(tái)區(qū)的線損計(jì)劃，并認(rèn)真考核。

⑤加強(qiáng)計(jì)量管理，提高計(jì)量的準(zhǔn)確性，降低線損。要求各計(jì)量裝置配置齊全，定期進(jìn)行輪換和效驗(yàn)，減少計(jì)量差錯(cuò)，防止由于計(jì)量不準(zhǔn)引起的線損波動(dòng)。

⑥合理計(jì)量和改進(jìn)抄表工作，固定抄表日期，提高電表實(shí)抄率和正確率，合理計(jì)量，建立專責(zé)和審核制度；組織用電普查，堵塞營(yíng)業(yè)漏洞。

⑦負(fù)荷高峰期堅(jiān)持夜間巡視，搞好線路布局，避免迂回和卡脖子現(xiàn)象。

3.2 技術(shù)措施

①配電網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)以每段線路分段3-5段為宜，大的分支線可安裝分支開(kāi)關(guān)，每段線路下接的柱上變壓器和高壓用戶以8-10個(gè)為宜，中壓供電半徑一般為2.5-3km，主干線截面以240mm2、架空線以185-240mm2為宜，負(fù)荷率在60%以下。

②確定負(fù)荷中心的最佳位置，減少或避免超供電半徑供電現(xiàn)象。配電臺(tái)區(qū)設(shè)置，應(yīng)選在負(fù)荷中心，堅(jiān)持多步點(diǎn)，小容量，短半徑原則；10kV 線路供電半徑≤15km；低壓線路供電半徑≤0.5km。

③淘汰、更換高耗能變壓器為節(jié)能型變壓器，合理選擇變壓器容量，避免大馬拉小車或小馬拉大車現(xiàn)象。提高變壓器負(fù)載率。配電變壓器損失在配電系統(tǒng)電能損失中占有很大比重， 減少配電變壓器損失，對(duì)降低綜合損失具有重要的作用。

④搞好三相負(fù)荷平衡。低壓電網(wǎng)配電變壓器面廣量多，運(yùn)行中三相負(fù)荷不平衡，會(huì)在線路、配電變壓器上增加損耗。運(yùn)行中要經(jīng)常測(cè)量配電變壓器和部分主干線路的三相電流，及時(shí)調(diào)整三相負(fù)荷。

⑤及時(shí)更換小截面導(dǎo)線和長(zhǎng)期過(guò)負(fù)荷運(yùn)行的導(dǎo)線，使線路在最佳狀態(tài)下運(yùn)行。對(duì)接戶線過(guò)長(zhǎng)、過(guò)細(xì)、年久失修、破損嚴(yán)重的也要及時(shí)更換。

⑥及時(shí)清理橫擔(dān)、絕緣子表面的積灰、油泥、污染物，做好線路清障工作。

⑦線路隨機(jī)補(bǔ)償和隨器補(bǔ)償相結(jié)合，合理調(diào)整功率因數(shù)。

4.結(jié)束語(yǔ)

線損率是供電企業(yè)的一項(xiàng)重要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)，是電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行管理水平和經(jīng)濟(jì)效益的綜合反映，供電企業(yè)提高經(jīng)濟(jì)效益的外延途徑是擴(kuò)大電力市場(chǎng)，而提高經(jīng)濟(jì)效益主要的內(nèi)涵途徑必然是降損節(jié)能。了解和掌握電網(wǎng)中的電能損耗，就能針對(duì)性的采取有效措施，將線損降低到比較合理的范圍內(nèi)。這對(duì)提高供電企業(yè)的經(jīng)營(yíng)管理水平，實(shí)現(xiàn)效益最大化具有重要的意義。