電網(wǎng)技術(shù)線損的影響因素與降損方案分析

楊征英

摘要：在配電網(wǎng)電能損耗當(dāng)中，線損率是非常重要的一項(xiàng)參數(shù)，不但主要可以對(duì)電力技術(shù)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的評(píng)價(jià)，還對(duì)電力企業(yè)的發(fā)展會(huì)產(chǎn)生影響。配電網(wǎng)線損率主要對(duì)企業(yè)規(guī)劃設(shè)計(jì)的合理性可以體現(xiàn)出來(lái)，對(duì)生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展特點(diǎn)可以呈現(xiàn)出來(lái)，對(duì)企業(yè)運(yùn)營(yíng)能力有著很大的影響。在電能傳輸當(dāng)中通常會(huì)產(chǎn)生功率損耗，并且，電力傳輸中每一個(gè)元件都不可避免會(huì)產(chǎn)生功率的損耗。所以，就需要采用科學(xué)合理的對(duì)策將線損降低。

關(guān)鍵詞：電網(wǎng)系統(tǒng);降損措施;線損管理

引言

線損率是用來(lái)衡量電力網(wǎng)電能損失的一個(gè)參數(shù)，既是衡量電力行業(yè)技術(shù)性的指標(biāo)，又是影響電力企業(yè)經(jīng)濟(jì)性的重要參數(shù)。配電網(wǎng)線損率體現(xiàn)了企業(yè)規(guī)劃布局和設(shè)計(jì)思路是否合理，體現(xiàn)了生產(chǎn)技術(shù)是否先進(jìn)，更體現(xiàn)了運(yùn)營(yíng)管理水平的高低。電能在傳遞和配送過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生有功功率損耗，且每個(gè)元件都無(wú)法避免這種損耗。有功功率損耗和電能損失都叫配電網(wǎng)線路損失，也叫配電網(wǎng)線損。對(duì)降低線損率的科學(xué)研究和技術(shù)革新，一直是電力企業(yè)技術(shù)投入的重點(diǎn)，最終目的是減少配電網(wǎng)的線路損失，提高經(jīng)濟(jì)效益。在配送電過(guò)程中，配電網(wǎng)的線路損失消耗極大，嚴(yán)重影響了配電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。因此，能否解決配電網(wǎng)線損的問(wèn)題，關(guān)乎配電企業(yè)的前途命運(yùn)。研究表明，鄭州配電公司整個(gè)配電網(wǎng)全年線損量超過(guò)8×109kW·h。通過(guò)合理的規(guī)劃和完善的設(shè)計(jì)，可以減少10%以上的線損量，大大提升了配電公司的經(jīng)濟(jì)效益[1]。

1、用電檢查中用電損耗的原因

1.1、機(jī)械設(shè)備導(dǎo)致電能損失

在電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，計(jì)量設(shè)備是量化電力的主要儀器，那么計(jì)量設(shè)備質(zhì)量會(huì)直接決定電能的統(tǒng)計(jì)結(jié)果精確度，關(guān)鍵就取決于計(jì)量設(shè)備的質(zhì)量。通常情況下，計(jì)量出現(xiàn)誤差都是由于計(jì)量設(shè)備不過(guò)關(guān)導(dǎo)致的，而計(jì)量設(shè)備不過(guò)關(guān)的原因可能是以下幾方面原因：（1）電力企業(yè)為了節(jié)約成本購(gòu)買(mǎi)了不合格的產(chǎn)品導(dǎo)致計(jì)量設(shè)備不過(guò)關(guān)，質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)相差較遠(yuǎn)，運(yùn)行過(guò)程中一旦發(fā)生故障就會(huì)加大電能損耗的情況出現(xiàn)，導(dǎo)致線路的用電耗損。（2）電能設(shè)備更新不及時(shí)，機(jī)械設(shè)備的使用都具有一定的壽命，使用過(guò)程中會(huì)發(fā)生損耗，所以設(shè)備使用時(shí)需要及時(shí)保養(yǎng)和更新的，老舊的設(shè)備是會(huì)造成數(shù)據(jù)計(jì)量的誤差和精準(zhǔn)度，加大電能的損耗。（3）計(jì)量方法落后，計(jì)量方法的落后會(huì)無(wú)法滿足逐漸發(fā)展的設(shè)備要求，因此計(jì)量方法的落后也會(huì)加大計(jì)量結(jié)果的誤差。

1.2、電網(wǎng)的規(guī)劃方面

首先，在一些農(nóng)村偏遠(yuǎn)地區(qū)，因?yàn)榈匦螚l件、資金等諸多限制，存在輸電線路過(guò)長(zhǎng)的情況。由于電網(wǎng)長(zhǎng)期處在超負(fù)荷狀態(tài)，會(huì)出現(xiàn)大量損耗。其次，在一般的配電線路中，通常采用分支輻射的接線方式才可以照顧更多的負(fù)荷點(diǎn)，導(dǎo)致供電半徑被拉長(zhǎng)，供電線路曲折迂回，會(huì)有更多共用的變壓器，使得供電線路的選擇出現(xiàn)不匹配情況，難以滿足實(shí)際的供電需求，同時(shí)也會(huì)出現(xiàn)負(fù)荷率過(guò)低、線路損耗過(guò)大的情況。如果線路分布缺乏合理性，不能在電網(wǎng)中實(shí)現(xiàn)有效的平衡。一些線路末端在用電高峰期承受負(fù)荷過(guò)大，導(dǎo)致線路損耗大幅增加。另外，電網(wǎng)內(nèi)部電力設(shè)備配置過(guò)程中沒(méi)有全面考慮用戶的用電規(guī)律，使得電力設(shè)備配制不合理，會(huì)出現(xiàn)過(guò)載、空載情況，加大線路的損耗[2]。

1.3、磁場(chǎng)作用

電氣設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)需要交流電流建立并維持的磁場(chǎng)，例如：電動(dòng)機(jī)需要交流電流建立并維持的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，這樣它才能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，帶動(dòng)機(jī)械負(fù)荷做功;變壓器需要交流電流建立并維持的交變磁場(chǎng)，這樣它才能起到升壓或降壓的作用，并把電能輸送到遠(yuǎn)方，而后又把電能變壓為便于用戶使用的電能。眾所周知，交流電流在通過(guò)電氣設(shè)備時(shí)，電氣設(shè)備會(huì)吸取系統(tǒng)的無(wú)功功率，并不斷的交換，進(jìn)而建立并維持磁場(chǎng)，在此過(guò)程中，電氣設(shè)備的鐵芯會(huì)因?yàn)榇艌?chǎng)的作用而產(chǎn)生磁滯和渦流現(xiàn)象，這勢(shì)必會(huì)引起電氣設(shè)備的鐵芯溫度升高發(fā)熱，電能轉(zhuǎn)換為熱能，并以熱能的形式散失于導(dǎo)體周圍的介質(zhì)中，這樣便產(chǎn)生了電能損耗（線損）。這種損耗的大小與接入電氣設(shè)備的電網(wǎng)電壓等級(jí)有關(guān)，而與流過(guò)電氣設(shè)備的電流的大小無(wú)關(guān)，又因?yàn)殡娋W(wǎng)電壓等級(jí)是固定不變的，所以這種損耗是固定不變的，我們可可稱之為固定損耗。

2、用電檢查過(guò)程中用電耗損的控制措施

2.1、實(shí)現(xiàn)三相負(fù)荷平衡，以減少低壓線損

在低壓電網(wǎng)中，受到單相負(fù)荷的影響，常會(huì)發(fā)生三相負(fù)荷不平衡等問(wèn)題，這一方面會(huì)提高線路損耗率，另一方面還會(huì)對(duì)配電變壓器安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行造成影響。經(jīng)過(guò)對(duì)線損超指標(biāo)原因?qū)嵤┒啻蔚姆治龊驼{(diào)查發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)生較高線損的主要原因之一在于低壓線路的三相負(fù)荷不平衡。一旦出現(xiàn)三相負(fù)荷不平衡現(xiàn)象，則負(fù)荷的電流就無(wú)法實(shí)現(xiàn)相對(duì)等，從而出現(xiàn)不平衡電流現(xiàn)象。這一不平衡電流現(xiàn)象的發(fā)生不僅會(huì)增加相線的損耗，而且會(huì)導(dǎo)致中性線上通過(guò)電流，產(chǎn)生功率損失，進(jìn)而發(fā)生線損。研究顯示，通常情況下，三相負(fù)荷不平衡的發(fā)生會(huì)提高線損率2%至10%左右。因此，要盡可能應(yīng)用三相供電，從而降低線損[3]。

2.2、規(guī)劃建設(shè)類降損

電網(wǎng)改造的最主要目的是運(yùn)用配電技術(shù)改造不合理的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，縮短供電半徑，采用新型節(jié)能型變壓器，配電線路的絕緣改造，更換智能型計(jì)量裝置等。規(guī)劃建設(shè)類主要是通過(guò)加大改造力度，在提高電力系統(tǒng)運(yùn)行能力和電壓質(zhì)量的同時(shí)，對(duì)新項(xiàng)目進(jìn)行前期降損設(shè)計(jì)規(guī)劃，對(duì)舊電網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改造，突出節(jié)能降損理念。充分利用電網(wǎng)企業(yè)的PMS系統(tǒng)、營(yíng)銷系統(tǒng)、線損系統(tǒng)、采集系統(tǒng)、GIS系統(tǒng)等信息網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，準(zhǔn)確構(gòu)建資產(chǎn)臺(tái)賬，結(jié)合城鎮(zhèn)化規(guī)劃方案，遵循統(tǒng)一規(guī)劃、分步建設(shè)等原則，梳理和收集基礎(chǔ)信息，全面設(shè)計(jì)電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃，協(xié)同現(xiàn)有資源，逐步形成市場(chǎng)、技改、基建管理機(jī)制，重視規(guī)劃質(zhì)量。在能夠滿足客戶用電需求的同時(shí)，還必須長(zhǎng)期保持電網(wǎng)的高效率運(yùn)行，所以，進(jìn)行城網(wǎng)和農(nóng)網(wǎng)技術(shù)改造，淘汰非標(biāo)準(zhǔn)電壓等級(jí)，逐漸構(gòu)建智能電網(wǎng)運(yùn)行模式，對(duì)降低配電網(wǎng)線損是非常有效的。

2.3、增加無(wú)功補(bǔ)償

在配電網(wǎng)中，無(wú)功電源和有功電源都是保證配電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)、高效運(yùn)行的必備條件。當(dāng)對(duì)配電網(wǎng)中某一點(diǎn)增加無(wú)功補(bǔ)償容量后，則從該點(diǎn)至電源點(diǎn)所有串接的線路及變壓器中的無(wú)功潮流都將減少，從而使該點(diǎn)至電源點(diǎn)的所有串接元件的電能損耗都將減少，達(dá)到了降損節(jié)電和改善電能質(zhì)量的目的。為了使配電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償取得最佳的綜合效益，我們可以根據(jù)不同的補(bǔ)償對(duì)象，選取不同的補(bǔ)償方案進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償：①對(duì)于用戶，我們可以通過(guò)提高功率因素的原則對(duì)其進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償;②對(duì)于需要集中補(bǔ)償?shù)牡貐^(qū)，我們可以通過(guò)無(wú)功經(jīng)濟(jì)當(dāng)量來(lái)選擇補(bǔ)償點(diǎn)和補(bǔ)償容量，然后再對(duì)其進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償;③對(duì)于全網(wǎng)，我們可以通過(guò)增加電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償?shù)目側(cè)萘康脑瓌t對(duì)其進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償。對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償時(shí)應(yīng)遵循“全面規(guī)劃，合理布局，分級(jí)補(bǔ)償，就地平衡”的原則，這就要求我們?cè)谶M(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（1）在平衡用戶總的無(wú)功電力的同時(shí)，我們還得滿足變電站及線路的無(wú)功電力平衡;最大限度地減少長(zhǎng)距離輸送的無(wú)功負(fù)荷，以達(dá)到最大限度地減少有功功率和電能的損耗的目的。（2）當(dāng)對(duì)配電網(wǎng)采取集中補(bǔ)償與分散補(bǔ)償相結(jié)合的補(bǔ)償方式時(shí)，我們應(yīng)該以分散補(bǔ)償為主。即既要在變電站進(jìn)行集中補(bǔ)償，又要對(duì)諸多重點(diǎn)用電用戶進(jìn)行分散補(bǔ)償[4]。

結(jié)束語(yǔ)

在電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中，大量的消耗不僅會(huì)造成大量的資源浪費(fèi)，不符合當(dāng)今節(jié)能減排的目標(biāo)，也會(huì)給電力企業(yè)帶來(lái)了更大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。所以，針對(duì)這一情況，電力企業(yè)要在電網(wǎng)技術(shù)方面加強(qiáng)管理，找出導(dǎo)致電網(wǎng)損耗的原因，采用針對(duì)性方法進(jìn)行解決，以有效降低電網(wǎng)損耗，提升電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)電力企業(yè)的良好經(jīng)營(yíng)與發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]?胡聰，徐敏，薛曉茹，王國(guó)梁，高少鵬，袁凱.配電網(wǎng)線損的影響因素和降損措施分析[J].電子世界，2020（03）：106.

[2]?張瑛.影響10kV配電網(wǎng)線損的因素與降損措施[J].電器工業(yè)，2016（07）：73-74.

[3]?林紅.電網(wǎng)系統(tǒng)線損管理與降損措施探究[J].科技與企業(yè)，2013（09）：42+44.

[4]?張倩.電網(wǎng)技術(shù)線損的影響因素與降損方案分析[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2019（10）：27-28.

（作者單位：國(guó)網(wǎng)山西陽(yáng)泉供電公司）