影響線損的因素分析與降損對(duì)策

梁學(xué)雄

(廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司佛山南海供電局，廣東 佛山 528200)

影響線損的因素分析與降損對(duì)策

梁學(xué)雄

(廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司佛山南海供電局，廣東 佛山 528200)

介紹了線損的基本概念及其分類，分析了影響線損的主要因素及線損的構(gòu)成，并結(jié)合理論研究，提出了降低線損、加強(qiáng)電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的對(duì)策。

線損；因素；降損

0 引言

線損又稱線損率，在供電企業(yè)中主要影響配電網(wǎng)的綜合經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，也是國家考核的一項(xiàng)主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。這項(xiàng)指標(biāo)涉及面廣，電網(wǎng)的發(fā)、供、變、用等各個(gè)環(huán)節(jié)的運(yùn)行情況都與線損有聯(lián)系，因此，線損率又是供電企業(yè)管理水平的綜合反映。降低線損，可以減少電能傳輸能耗，提高電力供應(yīng)能力，增加供電企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。如何正確判斷影響城市電網(wǎng)能量損耗的原因，并選擇合理的降損方式，是供電企業(yè)迫切需要完成的工作。

1 線損的分類

在供電企業(yè)中，需要關(guān)注的一個(gè)重點(diǎn)就是城市配網(wǎng)的線損，其具體可以分為以下3類：

1.1 高壓配電網(wǎng)線損

35～220 kV配電設(shè)備的損耗稱為高壓配電網(wǎng)線損。該損耗與供入高壓配電網(wǎng)的供電量之比，稱為高壓配電網(wǎng)線損率。高壓配電網(wǎng)的電能計(jì)量裝置比較齊全、準(zhǔn)確，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方自動(dòng)集抄，即使人工抄表部分的抄表同時(shí)性也有較可靠的保證。因而，高壓配電網(wǎng)線損和線損率的統(tǒng)計(jì)值和理論計(jì)算值均較準(zhǔn)確，兩種數(shù)值間的一致性也較高。

1.2 中壓配電網(wǎng)線損

10 kV以及一些地區(qū)的20 kV和6 kV配電設(shè)備的損耗稱為中壓配電網(wǎng)線損，它與中壓配電網(wǎng)供電量之比稱為中壓配電網(wǎng)線損率。中壓配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，節(jié)點(diǎn)很多，電能計(jì)量裝置不齊全，并且因戶數(shù)多，又缺少遠(yuǎn)方自動(dòng)采集裝置，以致抄表時(shí)間不同步。因此，中壓配電網(wǎng)的統(tǒng)計(jì)線損和線損率不準(zhǔn)確。同時(shí)，中壓配電網(wǎng)設(shè)備量大，運(yùn)行方式和負(fù)荷變動(dòng)大，負(fù)荷監(jiān)測(cè)儀表不全，因而其理論線損計(jì)算值有較大偏差，由此就決定了中壓配電網(wǎng)線損和線損率的統(tǒng)計(jì)值和理論計(jì)算值間差異較大。

1.3 低壓配電網(wǎng)線損

380/220 V設(shè)備的損耗稱為低壓配電網(wǎng)線損，它與低壓配電網(wǎng)供電量之比稱為低壓配電網(wǎng)線損率。低壓配電網(wǎng)點(diǎn)多面廣，難以準(zhǔn)確了解全部設(shè)備的技術(shù)參數(shù)，加之低壓用戶的抄表日期很分散，無法做到同步抄表。因此，能夠掌握低壓配電網(wǎng)線損和線損率的供電企業(yè)只占較小比例。在無法統(tǒng)計(jì)和計(jì)算低壓配電網(wǎng)線損和線損率的條件下，這部分線損和線損率就混在中壓配電網(wǎng)線損和線損率之中，從而使中壓配電網(wǎng)線損和線損率更不準(zhǔn)確。

根據(jù)有的供電單位的抽查和分析，低壓配電網(wǎng)線損在供電企業(yè)總供電量中所占比例盡管不高，但低壓配電網(wǎng)線損率卻是很高的，比中壓配電網(wǎng)線損率和高壓配電網(wǎng)線損率高出許多。今后，隨著居民生活用電比例的增高，低壓配電網(wǎng)線損在總線損中的比例將逐漸上升。因此，低壓配電網(wǎng)線損率的單獨(dú)計(jì)算、統(tǒng)計(jì)和考核需要提到供電企業(yè)線損管理的日程上來，以便使低壓配電網(wǎng)線損率也能保持在合理的水平上。

2 影響線損的主要因素

電能會(huì)在傳輸過程中會(huì)產(chǎn)生較大的損耗，其原因如下：

2.1 電阻的作用

線路的導(dǎo)線和變壓器、電動(dòng)機(jī)繞組，其材料都是鋁或者銅，如果有電流通過，就會(huì)對(duì)電流產(chǎn)生一種阻力，這個(gè)阻力叫導(dǎo)體電阻。電力網(wǎng)的輸送過程中，電能勢(shì)必要克服電阻，這個(gè)過程中就產(chǎn)生了電能的損耗，其表現(xiàn)的形式是產(chǎn)生熱量。因?yàn)榇朔N損耗是導(dǎo)體電阻所引起的，因此叫可變損耗。電動(dòng)機(jī)、變壓器的繞組損耗常被稱為銅損。

2.2 磁場(chǎng)的效果

變壓器離不開變磁場(chǎng)，因?yàn)樽兇艌?chǎng)可以降壓和升壓。電動(dòng)機(jī)需要建立并維持旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)才能運(yùn)轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械做功。電氣設(shè)備中電流建立磁場(chǎng)的過程，就是電磁轉(zhuǎn)換過程。在此過程之中，因?yàn)榻蛔兇艌?chǎng)的作用，就會(huì)在電氣設(shè)備鐵芯中形成渦流和磁滯，導(dǎo)致鐵芯產(chǎn)生大量的熱能，間接造成了電力的損耗。此種電能損耗多在傳輸電力中產(chǎn)生，所以叫勵(lì)磁耗損，因?yàn)闀?huì)有鐵芯發(fā)熱現(xiàn)象，也稱鐵損。勵(lì)磁損耗和電氣設(shè)備的損耗及通過的電流大小沒有直接的關(guān)聯(lián)，而是和所接入的電壓有關(guān)系。當(dāng)電壓一定的時(shí)候，這個(gè)損耗是固定的，也稱為固定損耗。

2.3 管理方面的原因

因?yàn)橛嘘P(guān)電力工作人員和相關(guān)電力部門的管理出現(xiàn)漏洞，造成用戶偷電和違法用電，電網(wǎng)元件漏電，電能的計(jì)量裝置存在大的誤差，抄錄人員粗心大意錯(cuò)抄電表、漏抄電表等，都會(huì)導(dǎo)致電力的損耗。因?yàn)檫@樣的損耗沒有規(guī)律可循，沒法測(cè)算，所以叫不明損耗。這種損耗是供電企業(yè)營(yíng)業(yè)過程中產(chǎn)生的，所以又稱營(yíng)業(yè)損耗。

2.4 其他原因

例如110 kV及其以上線路會(huì)因?yàn)殡姇灦a(chǎn)生電力損耗等。

3 線損的構(gòu)成

根據(jù)上面對(duì)線損主要影響因素的分析，可以把線損劃分為不明損耗、固定損耗和可變損耗，其具體構(gòu)成如表1所示。

4 降損措施

4.1強(qiáng)化電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，提高進(jìn)入市區(qū)和工業(yè)負(fù)荷中心的配電電壓等級(jí)

隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們對(duì)電荷的要求也越來越高，前期的配電電壓等級(jí)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到現(xiàn)在用戶的用電要求。線損電量中有70%左右的可變損失是隨著負(fù)荷的平方變化的，假如不想辦法把供電范圍減小，用戶的電壓就沒法保證，損失的電量也會(huì)大大增加。鑒于此，必須健全完善電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，使重復(fù)使用的電容減少，根據(jù)需要對(duì)電網(wǎng)展開電壓改造。提高電網(wǎng)的電壓是一種有效降低電力損耗的途徑，把電壓提高后，電流會(huì)大大減小，損失的電量也就降低了。表2為電壓升級(jí)后降耗的情況。

表1 線損的構(gòu)成

表2 電網(wǎng)升壓后的降損效果

4.2 設(shè)置無功補(bǔ)償裝置

設(shè)置好無功補(bǔ)償裝置可以提升功率因數(shù)水平，使電網(wǎng)負(fù)荷保持平衡，從而降低線損。在電負(fù)荷功率不變的情況下，提高功率因數(shù)就能夠降低無功功率和電流，達(dá)到降耗的目的。公式如下：

ΔP%=(1-cos2φ1/cos2φ2)×100%

式中，ΔP%為可變損失的降低百分?jǐn)?shù)；cosφ1為原有功率因數(shù)；cosφ2為補(bǔ)償后的功率因數(shù)。

提升功率因數(shù)后降損的效果如表3所示。

表3 提高功率因數(shù)后的降損效果

4.3 實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行

不斷完善配電網(wǎng)絡(luò)，提高降損技術(shù)水平，不斷推進(jìn)電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

制定一些年度節(jié)能降損計(jì)劃，把它們納入電力企業(yè)大修的項(xiàng)目安排中。還要采取有效的降損方案，把電網(wǎng)規(guī)劃工作做好，把電壓的升級(jí)改造工作做到位。電壓的等級(jí)要簡(jiǎn)化，供電的范圍要減小，減少迂回供電。盡可能選擇低損耗的電力變壓器，合理規(guī)劃變壓器容量，根據(jù)實(shí)際情況以及經(jīng)濟(jì)電流密度選擇合適的導(dǎo)線截面積。實(shí)時(shí)根據(jù)電網(wǎng)的負(fù)荷情況調(diào)整運(yùn)行方式，達(dá)到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目的。

依據(jù)電力系統(tǒng)無功優(yōu)化的計(jì)算效果，合理配置無功功率，并提高無功補(bǔ)償設(shè)備的補(bǔ)償水平，實(shí)現(xiàn)負(fù)荷平衡，提高電壓質(zhì)量，降低電能損耗。

5 結(jié)語

在國家節(jié)能減排的大改革目標(biāo)下，供電企業(yè)的節(jié)能降耗十分重要，能耗的降低有利于提高企業(yè)的利潤(rùn)，削減成本?？墒?，節(jié)能工作不是立竿見影的事情，需要從多個(gè)方面去做，例如管理方面，加大管理力度，嚴(yán)格要求，可以有效避免人為因素所導(dǎo)致的損失過大；在技術(shù)層面，要從投資者的角度出發(fā)，降低線損不能單單從管理角度去做，例如，變壓器的功率和能耗很高，它自身的能耗也不能有太大的降低。解決這個(gè)問題的根本措施是降低能耗，研發(fā)更加節(jié)能的變壓器，更換新型號(hào)的設(shè)備，如S9～S11系列變壓器。

總之，社會(huì)是不斷進(jìn)步的，科技日新月異，廣大工作者不斷探索，相信將會(huì)有更多的節(jié)能產(chǎn)品問世，給人們帶來新的節(jié)能手段，從而有助于電力企業(yè)取得更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

[1] 原固均.縣供電企業(yè)管理[M].北京：中國電力出版社，2000

[2] 呂志恒.配電線路工[M].北京：中國水利水電出版社，1999

2014-09-29

梁學(xué)雄(1976—)，男，廣東南海人，助理工程師，抄核收班長(zhǎng)，研究方向：臺(tái)區(qū)線損。