10kV線損、變損及其計量

唐明琪

（中國民用航空飛行學(xué)院后勤總公司，四川 廣漢 618307）

隨著社會的進步和現(xiàn)代化建設(shè)的深入與發(fā)展，各行各業(yè)的用電量大幅度增加，相應(yīng)地線路和變壓器的損耗電量已不再是小數(shù)目。為控制成本、創(chuàng)造良好的經(jīng)濟效益，在電量核算中，正確的損耗分攤和合理的計量方式也是至關(guān)重要的。

然而，現(xiàn)實的情況是作為用電環(huán)節(jié)，一般情況不如發(fā)電和供電行業(yè)具有更多的電力技術(shù)專業(yè)人員，對付費發(fā)票中的損耗、力調(diào)考核以及政策的執(zhí)行等不夠重視，電量電費核算中存在的錯誤難于發(fā)現(xiàn)，造成的嚴(yán)重經(jīng)濟損失難于彌補。如某用戶，由于損耗、功率因數(shù)考核和政策的執(zhí)行等錯誤，以近五年耗電量測算，造成的年均經(jīng)濟損失可達275萬元。其中，僅線損率由3.6%升高到4.64%，按月均耗電量150萬kW·h計算，年經(jīng)濟損失可達12萬元，這也不是小數(shù)目。

前車之鑒，后事之師。為了促進廣大電力工作者和用戶重視電量電費的核算工作，本文對某用戶高壓總計量及其關(guān)口下的各類轉(zhuǎn)供戶的損耗和計量改革進行了報導(dǎo)。研究了損耗分攤錯誤的根源、論述了不合理的力調(diào)考核、政策的滯后執(zhí)行以及由此造成的難以彌補的經(jīng)濟損失等問題，供廣大電力工作者和用戶借鑒、學(xué)習(xí)和研究。

1 供電方式及電量電費組成要素簡介

1.1 供電方式

該用戶供電方式由一個高壓配電中心，多個低壓配電房組成。高壓配電中心電氣主接線為兩條10kV線路，即線路1和線路2，互為備用供電。如圖一所示。計量方式為高壓總計量，非照民用電類如動力用電、商業(yè)用電等分別在變壓器低壓側(cè)安裝電表計量，兩者相減為照民用電，照明用電的60%按居民用電價格收費，40%按辦公用電價格收費。供電接線方式如圖1所示。

圖1

1.2 電量電費組成及影響因素

電量由基本電量、線路損耗電量和變壓器損耗電量組成。電費由基本電費、附加電費和力調(diào)電費組成。附加電費有三峽基金、水利基金、城市附加、再生能源等?；倦娰M和附加電費隨國家政策的變化而變化。明白用電性質(zhì)、分清用電類別和相關(guān)政策的及時正確執(zhí)行，是防執(zhí)行延時或錯誤造成退補電費，帶來糾正工作難度的關(guān)鍵。力調(diào)電費的獎勵和罰款根據(jù)功率因素的高低決定。功率因數(shù)等于有功電量與無功電量相除的余弦值。有無功電量由基本電量和變壓器損耗電量組成?；倦娏坑呻姳碜x數(shù)決定。損耗電量的正確計算決定功率因數(shù)考核的正確性和電費的正確性。

2 改革前的線損率、變損率和功率因數(shù)狀況

2.1 線損率

根據(jù)電費發(fā)票記載，10kV線路線損率狀況：線路1為4.64%，線路2為6.6%。

2.2 變壓器損耗率

由于動力負荷和商業(yè)用電等非照明用電在變壓器低壓側(cè)安表計量，相應(yīng)地此類負荷的用電量由表計電量、搭接的變壓器的損耗以及輸電線路損耗組成。其中，線損電量已計入用戶總量內(nèi)。長期以來，電費發(fā)票顯示變壓器損耗率一直很高，甚至高到實際用電量的15倍。如下面表一為2009年5月的電費發(fā)票，記載了2009年五月各個低壓用電量分攤的變壓器損耗情況：最低分攤16%、一般分攤約25%、最高可達到幾百甚至上千百分比如表號 11161052和表號11687334R分別為466.83%和1546.03%。

表1 2009年5月電費情況

2.3 功率因數(shù)

根據(jù)四川省電力公司文件《關(guān)于重申功率因數(shù)調(diào)整電費若干具體規(guī)定的通知[1]中第一條：100kV及以上的工業(yè)用戶、非工業(yè)用戶、農(nóng)業(yè)用戶（電力排灌站）、躉售用戶應(yīng)按有關(guān)規(guī)定執(zhí)行力率調(diào)整電費考核。第三條、裝有無功補償設(shè)備且有可能向電網(wǎng)倒送無功電量的用電客戶，其無功電能表應(yīng)能正確記錄正、反向無功電量，各電業(yè)局必須同時抄錄正、反向無功電量，并按用電客戶倒送的無功電量與實用無功電量兩者的絕對值之和，計算月平均功率因數(shù)，實施正確的《功率因數(shù)》調(diào)整辦法。該用戶按第一條和第三條執(zhí)行考核，考核情況以戶號為2040417和2040399兩個動力用電為例。2040417和2040399分別搭接變壓器容量315kVA和630kVA，電費發(fā)票記載數(shù)據(jù)見表2、表3。

這兩個表反應(yīng)的功率因數(shù)狀況是，cosθ為 0.1左右，遠小于規(guī)定值0.9，罰款費用還高于實用電量費用。原因在于損耗電量比實用電量還高，如表二戶號2040399所載數(shù)據(jù)顯示八月實用電量160kW.h、損耗電量 936kW.h，即損耗率高達 585%，cosθ才0.08，實際用電費用為446.07元，罰款就575.43；再如表二戶號2040417所載數(shù)據(jù)顯示十月實用電量240kW.h、損耗電量778kW.h，即損耗率高達324%，cosθ才 0.09，實際用電費用為 414.33元，罰款就526.19元，簡直就是天文數(shù)字！功率因數(shù)反應(yīng)供電質(zhì)量的好壞，這么低的功率因數(shù)按理所供電源都不能正常使用了。

表2 1999年戶號2040417電費情況（搭接315kVA變壓器）

表3 1998年戶號2040399電費情況（搭接630kVA變壓器）

3 10kV線損、變損及計量方式的現(xiàn)狀分析

3.1 線路損耗的錯誤

根據(jù)供電局提供的線路1的理論線損的計算依據(jù)（見表4）和計算結(jié)果（見表5）顯示：4.64%為總線損率，是輸電線路損耗率和變壓器損耗率的合計。其中輸電線路損耗率為 3.48%；變壓器損耗率為1.1648%，是銅損率0.3569%和鐵損率0.8079%之和。該用戶為高壓總計量，各變壓器的損耗已含在高壓計量的總表內(nèi)，所以按 4.64%收線損是對變壓器損耗的重復(fù)收費。3.48%是線路電源端損耗率，那么換算到線路末端表計電量的分攤率應(yīng)為3.6%。

表4 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

表5 計算結(jié)果

根據(jù)表4、表5記載，24小時的出口電量為32000kW.h，日均方根電流為 80A，3.48%是在線路截面為 70mm2、長度為 5.3km的情況下的計算值。若將截面換為150mm2架空線或240mm2的銅芯電纜，則線路損耗率還應(yīng)由原來的 3.48%降為1.621%或0.605%（見表6）。

表6 線損計算表

3.2 計量關(guān)系、變壓器損耗以及力調(diào)的錯誤

1）計量關(guān)系

根據(jù)10kV線路一的計量關(guān)系（如圖2），知：供電局總表=（用戶總表+產(chǎn)生的線損ΔP2線）+（搭接戶變壓器二次側(cè)電量+變損ΔP1變+搭接戶的變壓器二次側(cè)電量和變損共同產(chǎn)生的線損ΔP1線），其中，用戶總表=（變壓器二次側(cè)電量（P2動+P2照）+變損ΔP2變）*N臺。所以，對于變壓器二次側(cè)電量只有搭接戶才有線損，對該用戶所轄變壓器二次側(cè)電量（P2動+P2照）再加線損是錯誤的。

圖2

2）變壓器損耗概念解析

根據(jù)圖解（如圖2）：變壓器的固定損耗（包括有功和無功）和可變損耗中的無功與負載大小無關(guān)；只有可變損耗中的有功與負載電流的平方成正比。所以變壓器的固定損耗（包括有功和無功）和可變損耗中的無功不應(yīng)全部攤給動力負荷；顯然變壓器的照明負載也需要分攤這些損耗，而這部分損耗已含在用戶的用戶總表內(nèi)，也就是錯誤收了這部分損耗的費用。所以變損的計算公式應(yīng)針對于變壓器所供的全部負荷而不能用于計算部分負荷。該用戶所轄變壓器主要供的是照明負荷，且在冬、夏季基本為滿負荷。

現(xiàn)假設(shè)上面表2中630kVA變壓器八月有供電量為150000kW.h，無功電量120000kW.h，將表3中 2040399戶號內(nèi) 8月份記載的的月有供電量160kW.h換為150000kW.h，月無功電量0kW.h換為120000kW.h計算變損率，計算[2,4,5]比較值見表7：當(dāng)月有功電量為 150000kW.h時，變損率只有1.34%；如果按這臺變壓器月有功電量只供160kW.h計算時，變損率高達85.40%，這樣顯然是不符合實際的，所以變損的計算公式不能用于計算變壓器所供的部分負荷。

3）變壓器損耗以及力調(diào)考核的錯誤根源

根據(jù)以上的分析和比較，造成變壓器損耗以及力調(diào)考核錯誤的根源在于：由于變壓器低壓側(cè)沒有安裝照明表，所供照明電量與動力電量無法分清計算。供電局將極少的動力負荷另立戶頭計量，認為變壓器只供了很少的負荷，相當(dāng)于在應(yīng)用變壓器損耗計算公式時，將所供的部分負荷當(dāng)成全部負荷代入公式計算的錯誤。如以上舉例的2040417戶號和2040399戶號分別搭接容量為315kVA和630kVA的變壓器，但不能認為 315kVA變壓器在十月供電量只有 240kW.h，630kVA變壓器在八月供電量只有 160kW.h。這樣的結(jié)果自然造成大馬拉小車的假象，損耗算值相對很高，功率因數(shù)就很低，力調(diào)考核也就錯誤。

圖3

表7 變損計算表

4 10kV線損、變損及計量方式的改革建議

根據(jù)以上對線路損耗、變壓器損耗、功率因數(shù)以及計量方式等的分析和研究，為了更好地計量和考核，按照有關(guān)電力政策和文件，特向供電局申請了以下建議和要求：

4.1 關(guān)于線路損耗

1）根據(jù)供電局提供的計算過程顯示：線損率4.64%應(yīng)改為3.48%，即線路末端分攤率為3.6%。

2）根據(jù)表1理論線損的計算情況顯示，3.48%是個暫定值，因為這個值是在LGJ-70的線路下算出的，而用戶10年前就已經(jīng)將10kV線路全部換為截面為150mm2的架空絕緣鋁芯線或240mm2的銅芯電纜了，所以線損率還應(yīng)低于3.48%。

3）對線路 2的線損率 6.6%的來源提供計算過程。

4）隨著專線截面的換大，對線損率重新計算。

4.2 關(guān)于變壓器損耗、計量方式

1）給出正確的動力負荷所攤變壓器損耗的計算公式。

2）見于目前的計量方式，即變壓器所供負荷的一部分（如照明占90%以上）由用戶的高壓總表計量，另一部分（如動力占10%以下）又另立戶計量并考核功率因素；建議對于這類變壓器所供的動力負荷很少，在沒有找到適當(dāng)?shù)挠嬎愎綍r，不對動力負荷另立戶頭，同照明負荷一樣由高壓總表計量。

3）對各變壓器的損耗改為在用戶總表內(nèi)扣減。

4.3 關(guān)于功率因數(shù)考核

根據(jù)四川省電力公司文件：《關(guān)于重申功率因數(shù)調(diào)整電費若干具體規(guī)定的通知》[5]中第六條“對于純商業(yè)用電和非居民等照明用電，不執(zhí)行《功率因數(shù)調(diào)整電費辦法》。只有當(dāng)商業(yè)用電和非居民等照明用電中的動力用電用量達到 100kVA及以上時，才能對其動力用電部分執(zhí)行力調(diào)電費考核?！钡囊?guī)定，以及國家政策[6]從2004年7月已執(zhí)行大中學(xué)校學(xué)生住宅用電，高等學(xué)校學(xué)生食堂、澡堂用電皆按居民生活電價執(zhí)行；即食堂和澡堂的三相電動機等原來按動力電和辦公電應(yīng)變?yōu)榫用耠姡簿褪俏以簞恿τ秒姶蠓葴p少，遠遠小于100kVA，居民照明和辦公照明的比例（60%∶40%）應(yīng)作調(diào)整。所以，功率因數(shù)的考核應(yīng)把按第一條和第三條執(zhí)行改為按第六條執(zhí)行，即取消功率因數(shù)考核。

5 10kV線損、變損及計量方式改革的實現(xiàn)

幾年來，經(jīng)過和供電局的多次分析、研究和商榷，損耗分攤和計量方式解決情況如下。

1）由過去執(zhí)行四川省電力公司文件《關(guān)于重申功率因數(shù)調(diào)整電費若干具體規(guī)定的通知》中的第一條和第三條改為按第六條執(zhí)行，即取消功率因數(shù)考核。

2）取消動力負荷另立戶頭，變壓器損耗由用戶的高壓總表計量。

3）線路2在電源首端安裝總表，線路2的損耗由電源首端總表計量，即取消損耗值的計算。

4）線路 1的損耗分攤率暫執(zhí)行 3.6%，以后隨著線路技術(shù)參數(shù)的變化，每年進行計算，并按計算值調(diào)整執(zhí)行。

5）居民照明和辦公照明的比例由60%∶40%調(diào)整為65%∶35%。

幾十年來存在的不足已為歷史，造成的經(jīng)濟損失無法彌補、不再追究。向前看，供用雙方須密切配合，才能保證執(zhí)行國家供用電政策的正確性和及時性，做好線路及變壓器損耗的核查工作，正確考核功率因數(shù)，實行合理的計量方式，才能確保供用電工作的順利進行，創(chuàng)造良好的經(jīng)濟效益，將電力事業(yè)建設(shè)得更好。

6 結(jié)論

本文結(jié)合該用戶高壓總計量及其關(guān)口下的各類轉(zhuǎn)供戶的損耗和計量的改革實踐，通過對損耗分攤錯誤根源的研究、不合理的力調(diào)考核的論述、政策的滯后執(zhí)行以及由此造成的難以彌補的經(jīng)濟損失等的分析，希望能對電力行業(yè)和廣大用戶核算電量起到借鑒作用，能引起廣大用戶對用電政策的學(xué)習(xí)和重視，能對進一步深化供、用電管理改革、避免類似錯誤的再發(fā)生，以及確保供、用電工作的順利進行等起到一定的作用和意義。

[1]關(guān)于重申功率因數(shù)調(diào)整電費若干具體規(guī)定的通知[M].川電營銷【2004】8號.

[2]尹紹武.實用電工技術(shù)問答 2000題[M].內(nèi)蒙古人民出版社, 2005.

[3]陳星鶯, 廖迎晨, 單淵達, 等.配電網(wǎng)絡(luò)及抵押陪電臺區(qū)理論線損計算[J].電工技術(shù), 2000(11).

[4]陳效杰.工廠企業(yè)電工手冊[M].北京： 水利電力出版社, 1996.

[5]金代忠.電工速算速查手冊[M].北京： 機械工業(yè)出版社, 2002.

[6]關(guān)于支持高等學(xué)校進一步做好學(xué)生食堂工作的若干意見[M].教發(fā)[2004]15號.