配電線路線損率異常及降損分析

葉藝

摘 要：線損是指供電線路在電能的輸送、分配、管理等環(huán)節(jié)所造成的電能損失，線損率是評(píng)價(jià)各供電所生產(chǎn)運(yùn)營質(zhì)量的重要指標(biāo)之一，線損一般是指配電網(wǎng)各元件損耗總和。如何有效降低線損率是供電企業(yè)長期面臨的難題之一，本文首先簡(jiǎn)述線損率的定義，其次從高等數(shù)學(xué)極限求導(dǎo)的方法對(duì)供電量與線損率的關(guān)系作了簡(jiǎn)略分析，得出當(dāng)固定線損與可變線損相等時(shí)線損率最低的結(jié)論。根據(jù)結(jié)果分析供電所10kv線路線損異常的技術(shù)原因及管理原因，探索出供電企業(yè)先進(jìn)科學(xué)的降損方式，促進(jìn)企業(yè)精益管理，創(chuàng)建“兩精兩優(yōu)、國際一流”電網(wǎng)企業(yè)。

關(guān)鍵詞：線損率；供電量；異常原因；降損措施；電力企業(yè).

1引言

線損率是電網(wǎng)企業(yè)的一項(xiàng)重要綜合性技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，反映了供電所的規(guī)劃設(shè)計(jì)、生產(chǎn)運(yùn)行和經(jīng)營管理水平。降低線損對(duì)電力企業(yè)而言具有重要意義，因此各供電所都對(duì)線損相關(guān)問題進(jìn)行深入研究。供電線路線損不可避免，任何電力系統(tǒng)的運(yùn)行過程中都存在著線損問題，而配電線路因電壓等級(jí)低、導(dǎo)線截面小、分支多、配變數(shù)量多等原因，往往存在著較高的損耗，配電線路的線損越高，供電企業(yè)為保證及時(shí)向用戶提供相應(yīng)售電量而付出的成本就越大，因而配電線路運(yùn)行線損的高低將直接影響供電公司的經(jīng)營成果。這就要求供電所相關(guān)人員了解電力供電線路線損產(chǎn)生的原因，從各個(gè)角度出發(fā)分析控制線損問題的具體措施，致力于尋找有效的降損方法，促進(jìn)電力企業(yè)的更好發(fā)展。

2線損及線損率定義及計(jì)算

2.1線損及線損率直接定義

線損是指供電線路在電能的輸送、分配、管理等環(huán)節(jié)所造成的電能損失。全部供入線路的電量與全部供出線路的電量之差即為線損電量（或供電量與售電量之差），如式（1）；線損電量與該線路所有供電量的比值即為線損率，如式（2）。如10 kV供電線路從供電企業(yè)變電站供出，供給用戶專用變壓器以及供電企業(yè)公用變壓器，部分10 kV線路中用戶小電廠發(fā)電并上網(wǎng)，由供電企業(yè)進(jìn)行購售電結(jié)算。

在供電企業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)營管理活動(dòng)中，線損包括技術(shù)線損和管理線損。技術(shù)線損是指電網(wǎng)在電能傳送過程中不可避免的電能損耗，主要包括輸電線路損耗、公用電氣設(shè)備上的損耗等，反映了供電線路中公用電氣設(shè)備的運(yùn)行情況。主要通過配網(wǎng)改造等改變公用電氣設(shè)備的方式來進(jìn)行技術(shù)降損，需要供電企業(yè)的成本投入。管理線損是指營銷工作中由于計(jì)量故障、抄表差錯(cuò)、偷漏電等原因產(chǎn)生的電量損失，該部分是可避免損耗。供電企業(yè)通過加強(qiáng)線損管理力度，可降低計(jì)量故障、偷漏電等非正常因素帶來的電量損失。統(tǒng)計(jì)線損即為技術(shù)線損與管理線損之和，統(tǒng)計(jì)線損電量與線路總供電量的比值，即為統(tǒng)計(jì)線損率。

2.2供電量與線損率的數(shù)學(xué)關(guān)系分析

對(duì)于某一固定網(wǎng)絡(luò)，線損率為線損電量占供電量的百分率，計(jì)算公式如下：

式（4）中：U、I分別代表線路首端電壓與電流，R1 、R2 、R3分別代表線路電阻、變壓器串聯(lián)支路電阻及變壓器勵(lì)磁支路電阻，U、cosθ、R與供電量大小關(guān)系不大，線路電壓損失一般較小，為了分析計(jì)算方便，本文將這幾個(gè)值看成不變量，供電量的大小主要是隨電流I的變化而變化。對(duì)于某一固定線路網(wǎng)絡(luò)，R1 、R2 、R3不變，電壓U、功率因數(shù)cosθ基本不變，故從式（4）得，線損率η隨電流I的變化而變化，現(xiàn)從高等數(shù)學(xué)求導(dǎo)及實(shí)際電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的角度分析，對(duì)式（4）中的電流求導(dǎo)：

由式（10）、（11）可知，當(dāng)可變線損與固定線損相等時(shí)線損率最低，當(dāng)可變線損小于固定線損時(shí)，線損率隨供電量增大而減小，當(dāng)可變線損大于固定線損時(shí)，線損率隨供電量增大而增大。由上述分析可知，對(duì)于某個(gè)固定線路網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)供電量達(dá)到一定水平時(shí)，固定線損與可變線損相等，此時(shí)負(fù)荷電流為I0，此時(shí)的線損率達(dá)到最低值，無論供電量增加或者減小，線損率均會(huì)增加。

以下通過實(shí)際情況對(duì)推導(dǎo)的結(jié)論進(jìn)行驗(yàn)證，通過收集到的某供電所10kV某線路低壓臺(tái)區(qū)半年的供電量與線損率，繪制得到的表格如下所示。

表1顯示出了不同供電量水平下，供電量、售電量、線損率、變損比例的關(guān)系。從表格中看出，當(dāng)供電量較小時(shí)，隨著供電量增大，線損率呈下降趨勢(shì)，當(dāng)達(dá)到一定水平后，隨著供電量繼續(xù)增加，線損率開始增加。因此，低壓臺(tái)區(qū)的供電量與線損率之間存在數(shù)學(xué)關(guān)系，當(dāng)臺(tái)區(qū)供電量較小時(shí)，臺(tái)區(qū)的變壓器損耗高于線路損耗時(shí)，變損比例較大，此時(shí)線損率較高，隨著臺(tái)區(qū)供電量增加，變損比例下降，線損率逐步下降，但當(dāng)供電量增加到某一臨界值時(shí)，臺(tái)區(qū)的變壓器損耗接近于線路損耗，變損比接近50%，此時(shí)線損率為最小，隨著臺(tái)區(qū)供電量繼續(xù)增加，變損比低于50%，線損率又將增加。

3供電所層面線損率異常的原因分析

供電所作為供電企業(yè)線損管理的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，線損率異常的原因主要分為技術(shù)原因和管理原因。如上分析供電量與線損的關(guān)系，主要可歸于技術(shù)原因，亦摻含有管理原因，兩類線損原因具體分析如下幾類：

3.1技術(shù)上影響線損的原因

線路布局不合理，特別是在需要轉(zhuǎn)供電的時(shí)候，存在近電遠(yuǎn)供、迂回供電現(xiàn)象，部分配網(wǎng)線路過長，供電半徑過大，超過規(guī)定的上限值。

供電線導(dǎo)線截面偏小，長期過負(fù)荷運(yùn)行，電阻大，大大增加了接觸面發(fā)熱損耗。一些線路陳舊未及時(shí)更新，絕緣性能差，泄漏損失大，一些絕緣子破損，阻值幾近于零仍未更換，絕緣子穿弧漏電。

低壓線路三相負(fù)荷不平衡，引起中性線電流增大，損耗相應(yīng)增加，低壓線路無功補(bǔ)償配置不合理，小部分臺(tái)區(qū)缺乏無功補(bǔ)償配置。有些變壓器和負(fù)載不對(duì)應(yīng)，存在“大馬拉小車”、“小馬拉大車”等現(xiàn)象，引起損耗增大。

3.2管理上影響線損的原因

線損考核指標(biāo)不合理，考核指標(biāo)是按照公式進(jìn)行理論計(jì)算得出的，而假設(shè)的影響低壓線損的主要因素等數(shù)據(jù)很難與實(shí)際相符，既影響統(tǒng)計(jì)線損率的高低，又影響員工的工作積極性。

線損統(tǒng)計(jì)檔案存在問題，線損統(tǒng)計(jì)檔案準(zhǔn)確是線損分析的基礎(chǔ)，檔案問題主要表現(xiàn)為線路關(guān)口表倍率不準(zhǔn)，專用變壓器、公用變壓器與線路未對(duì)應(yīng)，變壓器對(duì)應(yīng)的計(jì)量互感器實(shí)際與統(tǒng)計(jì)倍率不一致等。

計(jì)量裝置故障或測(cè)量不準(zhǔn)，計(jì)量裝置的正確計(jì)量與否，直接影響線損統(tǒng)計(jì)的準(zhǔn)確性。線路關(guān)口計(jì)量點(diǎn)故障，用戶計(jì)量裝置、公變計(jì)量裝置失壓、失流、接線錯(cuò)誤，計(jì)量誤差超過允許范圍等原因均會(huì)導(dǎo)致線損統(tǒng)計(jì)不準(zhǔn)確；此外，用戶使用高頻設(shè)備產(chǎn)生諧波也會(huì)導(dǎo)致計(jì)量不準(zhǔn)確。

部分員工抄表存在問題，抄表人員沒有完全按照抄錄制度的規(guī)定執(zhí)行抄表，出現(xiàn)錯(cuò)抄、漏抄或抄表的順序和時(shí)間出現(xiàn)偏差，造成抄表時(shí)間不同步。每逢多雨季節(jié)，地方小水電日發(fā)電量波動(dòng)非常大，這時(shí)抄表時(shí)間不同步，必然造成線損異常。

農(nóng)村用戶竊電現(xiàn)象嚴(yán)重，用戶通過不同手段故意使計(jì)量裝置損壞或測(cè)量不準(zhǔn)，或者不經(jīng)過電表用電。在線損管理中，打擊竊電行為是一項(xiàng)重要的管理內(nèi)容。

供電所設(shè)備檢修安排不合理，造成運(yùn)行線路和變壓器超負(fù)荷運(yùn)行，或不堅(jiān)持檢修計(jì)劃，灰塵、污穢加重運(yùn)行線路負(fù)載，增加漏電損失。

其他管理問題，在線損管理中，仍存在其他各種因素可以造成10kV線路線損統(tǒng)計(jì)異常，如轉(zhuǎn)供電時(shí)未進(jìn)行轉(zhuǎn)供電量計(jì)算，用戶現(xiàn)場(chǎng)用電未計(jì)算用電電量等。

4降損措施

經(jīng)過以上分析，得出了線損異常的技術(shù)原因及管理原因，接下來，針對(duì)異常原因提出一系列可操作性強(qiáng)、先進(jìn)科學(xué)的降損措施。

4.1技術(shù)降損措施

根據(jù)供電所實(shí)際情況，對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行合理改造，對(duì)不合理接線方式加以改進(jìn)，對(duì)配電網(wǎng)的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，縮短供電半徑。對(duì)長距離供電線路及時(shí)進(jìn)行維護(hù)，減少重復(fù)用電及迂回供電，完善并糾正不合理區(qū)域。新裝變壓器時(shí)，遵循密布點(diǎn)、短半徑及小容量原則，安裝位置盡量選擇重要負(fù)荷附近或負(fù)荷中心，避免在行人較多、車輛較多的區(qū)域設(shè)置。針對(duì)新建或改造供電線路，應(yīng)不斷提高供電經(jīng)濟(jì)性，降低線損，按照載流量、機(jī)械強(qiáng)度、電壓降等選用合適截面尺寸的線路導(dǎo)線，不斷對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行改造和優(yōu)化，減少損耗，選用高質(zhì)量、低損耗變壓器設(shè)備，及時(shí)更換或淘汰高損耗、老化變壓器。

根據(jù)配電網(wǎng)實(shí)際電流分布，對(duì)配電網(wǎng)運(yùn)行進(jìn)行優(yōu)化，統(tǒng)籌規(guī)劃各個(gè)線路，包括雙回、并聯(lián)、環(huán)網(wǎng)和備用等，使線損最小化。提高配電變壓器的負(fù)載率，按照供電線實(shí)際的負(fù)荷情況，合理選擇配電變壓器。根據(jù)配電網(wǎng)實(shí)際規(guī)劃，選擇合適的位置，安裝無功補(bǔ)償裝置，如電容器、調(diào)相機(jī)等，提高線路功率因數(shù)，將配電網(wǎng)輸送無功功率距離大大縮短，提高有功功率比例常數(shù)。

4.2管理降損措施

制定科學(xué)合理的線損考核指標(biāo)，按照理論線損計(jì)算結(jié)果，將各項(xiàng)線損率指標(biāo)進(jìn)行量化，得出科學(xué)合理的每條線路和各臺(tái)區(qū)的線損率指標(biāo)，確定關(guān)鍵考核指標(biāo)；參照前一段時(shí)間的完成情況，明確降損工作的方向和目標(biāo)，進(jìn)一步使線損率指標(biāo)與實(shí)際相符。

從宣傳、技術(shù)和管理等方面嚴(yán)厲打擊竊電行為，加大《電力法》等相關(guān)法律法規(guī)宣傳力度，切實(shí)提高人們思想認(rèn)識(shí)和合法用電意識(shí)。另一方面，安排用電檢查及相關(guān)人員及時(shí)對(duì)突增突減戶進(jìn)行檢查，加強(qiáng)防竊電管理和技術(shù)應(yīng)用，對(duì)竊電行為進(jìn)行遏制，降低由于竊電導(dǎo)致的損失。

加強(qiáng)對(duì)抄表人員責(zé)任意識(shí)的培養(yǎng)，盡量減少錯(cuò)抄、漏抄等現(xiàn)象，同時(shí)采用能耗低、精確度高和性能良好的計(jì)量裝置，推廣遠(yuǎn)程抄表和計(jì)量系統(tǒng)，減少人為原因?qū)е碌碾娔軗p失。

加強(qiáng)線損異常閉環(huán)流程管理，努力降低線損異常率。規(guī)范開展線損異常的閉環(huán)管理工作，按照營銷系統(tǒng)線損異常管理流程完成每月的線損異常處理工作。加大培訓(xùn)力度，堅(jiān)持定量分析與定性分析相結(jié)合、以定量分析為主的原則，提升供電所人員線損分析水平，提高線損異常整改措施的有效性。以線損異常率為衡量日常線損管理工作到位與否的重要指標(biāo)，力爭(zhēng)將供電所月度線損率降低到30%以內(nèi)。

5結(jié)論

現(xiàn)如今社會(huì)、生活中處處離不開電，線損率直接反映電網(wǎng)的安全運(yùn)行情況和企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，降低線損率是供電企業(yè)長期面臨的難題之一，本文從數(shù)學(xué)角度對(duì)供電量與線損率的關(guān)系進(jìn)行了推算，得出了當(dāng)可變線損與固定線損相等時(shí)線損率達(dá)到最低的結(jié)論，并與供電所實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，驗(yàn)證了這一結(jié)論的正確性。降低技術(shù)線損及管理線損的措施有很多，關(guān)鍵是供電企業(yè)應(yīng)重視該項(xiàng)工作的開展，打響降損“長久戰(zhàn)、攻堅(jiān)戰(zhàn)”。

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