電網(wǎng)中的線損分析及降損措施

張建滿

引言：在電力系統(tǒng)中，從發(fā)電機到電網(wǎng)中的線路、變壓器、無功設(shè)備、調(diào)相及調(diào)壓設(shè)備、絕緣介質(zhì)、測量、計量設(shè)備、保護裝置等輸送和變換元件都要消耗電能，本文從線損產(chǎn)生的原因和構(gòu)成分析，提出了降低線損的具體技術(shù)措施，有效地降低線損率。

一、線損產(chǎn)生的原因及構(gòu)成

1.線損產(chǎn)生的原因

在電力系統(tǒng)中，電能是通過消耗一次能源由發(fā)電機轉(zhuǎn)化產(chǎn)生，通過電網(wǎng)輸送到千家萬戶的，在這個過程中，從發(fā)電機到電網(wǎng)中的線路、變壓器、無功設(shè)備、調(diào)相及調(diào)壓設(shè)備、絕緣介質(zhì)、測量、計量設(shè)備、保護裝置等輸送和變換元件要消耗電能，此外，還有一些不明損失如竊電、漏電、表計誤差、抄表影響等也將引起線損率的波動。根據(jù)線損產(chǎn)生的具體原因有針對性地制定降損措施，有效地降低線損率。

電能損耗是電能在輸電、變電、配電、用電等各個環(huán)節(jié)中的損耗，它可分為固定損失、變動損失、其它損失三部分。

1）固定損失：一般不隨負荷變動而變化，只要設(shè)備帶有電壓，就要消耗電能，就有損失，與通過設(shè)備的功率或電流大小無關(guān)，因此，也叫空載損失（鐵損）。

2）變動損失：它是隨著負荷的變動而變化的，與電流的平方成正比，因此，也稱可變損失或短路損失（銅損）。

3）其它損失：是指在電能的輸、變、配、用過程中的一些不明因素和在供用電過程中的偷、漏、丟、送等造成的損失，習(xí)慣稱為不明損失。

2.引起線損的原因分析

2.1線路損耗

1）電網(wǎng)規(guī)劃不合理，電源點遠離負荷中心，長距離輸電使損耗升高；2）導(dǎo)線截面過大或過小，線路長期輕載、空載或過負荷運行；3）線路老化，缺陷嚴重，瓷件污穢等原因引起絕緣等級降低，阻抗大，損耗升高；4）無功補償不足或過補償，影響了供電能力，使線路損耗升高。

2.2變電主設(shè)備損耗

1）高耗能主變壓器不能及時更新改造；2）無功補償容量不足，無功穿越嚴重，通過線路、變壓器傳輸，造成功率因數(shù)低，電壓質(zhì)量差，有功損耗增加；3）主設(shè)備老化，缺陷不及時消除等原因使介質(zhì)損耗和瓷瓶、瓷套泄漏增大，損耗增加。

2.3配網(wǎng)損耗

1）配電變壓器容量與負荷不匹配，引起損耗增加；2）配電變壓器安裝位置不在偏離負荷中心；3）低壓無功補償不合理，高峰欠補，低谷過補；4）電壓等級設(shè)置不合理。高耗能配電變壓器沒有及時更換。

2.4計量誤差損耗

1）電流互感器角誤差不符合規(guī)定要求，精度不夠；2）用電負荷小，計量設(shè)備容量大，長期輕載或空載計量，使計量誤差增大。

二、降損措施

為了保護經(jīng)營成果，降低線損，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益，針對造成線損率高的具體原因，降低線損的技術(shù)措施包括需要增加一定投資對電網(wǎng)進行技術(shù)改造的措施和不需要增加投資僅需改善電網(wǎng)運行方式的措施。

1.加強電網(wǎng)改造

因線路布局不合理，近電遠供，迂回供電，供電半徑過長等現(xiàn)象，不但影響了供電的安全和可靠性，還使電網(wǎng)損耗升高。提高電網(wǎng)安全穩(wěn)定水平，確保電網(wǎng)經(jīng)濟可靠運行。電網(wǎng)改造主要從四個方面進行：一是要調(diào)整不合理的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；二是要進行電網(wǎng)升壓改造，簡化電壓等級；三是要優(yōu)化電源分布；四是要推廣應(yīng)用新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備和新材料。

2.提高輸電容量，優(yōu)化利用發(fā)電資源

提高現(xiàn)有線路的輸電容量，可以提高電壓等級，增加導(dǎo)線截面積及每相的分裂導(dǎo)線數(shù)，或采用耐高溫線材。采用耐高溫線材的輸電線傳輸?shù)碾娏魇瞧胀ň€材輸電線（例如鋁包鋼增強型導(dǎo)線）的2到3倍，在許多情況下，由于電壓約束、穩(wěn)定性約束和系統(tǒng)運行約束的限制，輸電線路的運行容量遠低于線路的熱穩(wěn)定極限。據(jù)估計，柔性交流輸電設(shè)備的推廣應(yīng)用，可以將現(xiàn)在受電壓約束和穩(wěn)定約束限制的線路的最大輸電容量提高20%～40%。

3.合理進行無功補償，提高電網(wǎng)的功率因素

無功補償按補償方式可分為集中補償和分散補償。

1）集中補償：在變電站低壓側(cè)，安裝無功補償裝置，安裝電容補償裝置的目的是根據(jù)負荷的功率因數(shù)的高低而合理及時投切電容器，從而保證電網(wǎng)的功率因數(shù)接近0.9，減少高壓電網(wǎng)所輸送的無功功率，從而降低高壓電網(wǎng)的網(wǎng)損。

2）分散補償：由于電力用戶所使用的電器設(shè)備大多都是功率因數(shù)較低，為提高功率因數(shù)，要求大電力用戶的變壓器低壓側(cè)安裝電力電容器，其補償原理與變電站的無功補償大致相同。

4.抓緊電網(wǎng)建設(shè)，更換高耗能設(shè)備

截面積小的線路電阻和電抗大，在輸送相同容量負荷情況下，其有功和無功損耗大。目前，配電網(wǎng)，特別是農(nóng)網(wǎng)中，部分線路線徑截面小，負荷重，導(dǎo)致線損率偏高。根據(jù)這些情況，應(yīng)抓緊現(xiàn)在的農(nóng)網(wǎng)改造工程建設(shè)，強化電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，有計劃、有步驟地分期分批更換配電網(wǎng)中殘舊線路、小截面線路以及高耗能變壓器。

5.降低輸送電流、合理配置變電器

提高電網(wǎng)的電壓運行水平，降低電網(wǎng)的輸送電流。根據(jù)負荷情況，隨時調(diào)節(jié)主變壓器的分接開關(guān)保證電網(wǎng)電壓處于規(guī)程規(guī)定的波動范圍之內(nèi)，最好略為偏高，避免負荷高峰期電網(wǎng)的電壓水平過低而造成電能質(zhì)量的下降，同時也可提高線路末端的電壓，使線路電流下降，從而達到降損目的。

6.降低導(dǎo)線阻抗

隨著城區(qū)開發(fā)面積不斷擴張，低壓配電網(wǎng)也越來越大，如何規(guī)劃好各個供電臺區(qū)的供電范圍將至關(guān)重要，在安全規(guī)程允許的情況下，將10kV電源盡量引到負荷中心，并且根據(jù)負荷情況，合理選擇10kV配變的分布點，盡量縮小0.4kV的供電半徑，避免迂回供電或長距離低壓供電。無論高低壓的線路截面選擇都對線損影響極大，在規(guī)劃時要有超前意識，準確預(yù)測好該處在未來幾年內(nèi)的負荷發(fā)展，不得因負荷推測不準而造成導(dǎo)線在短期內(nèi)過載。

7.提高計量準確性

計量工作的好壞，直接影響線損統(tǒng)計的準確性。要堅持用合格的電能表，用精確的互感器，堅持輪校輪換周期，提高校驗質(zhì)量。積極采用誤差性好、準確度高、起動電流小、超載能力強、抗傾斜、防竊電、可實現(xiàn)抄表自動化管理且表損低的全電子電能表，提高計量精度、合理設(shè)置計量點，推廣使用具有寬量程，高精度電子式電能表。

小結(jié)

降損節(jié)電是復(fù)雜而艱巨的工作，要從微觀抓好各個環(huán)節(jié)具體的降損措施，定期進行線損分析，及時制定降損措施實施計劃，及時掌握網(wǎng)損分布和薄弱環(huán)節(jié)，搞好電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計和電網(wǎng)改造工作，使網(wǎng)絡(luò)布局趨于合理，運行處于經(jīng)濟狀態(tài)。

參考文獻

[1]《線損的理論計算和降損的技術(shù)措施》，中國水力電力出版社，9-15，22-27，1984.

[2]虞忠平：《電力網(wǎng)電能損耗計算導(dǎo)則》，中華人民共和國經(jīng)濟貿(mào)易委員會，1-26，2000.

（作者單位：廣東電網(wǎng)公司惠州博羅供電局楊僑供電所）