降低電力系統(tǒng)臺(tái)區(qū)線損的對(duì)策研究

王小兵

摘要：電力系統(tǒng)的線損問(wèn)題是造成電力資源浪費(fèi)的主要因素。做好臺(tái)區(qū)線損管理、降低電力輸送成本、增加電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益是當(dāng)下電力系統(tǒng)的使命。隨著電力系統(tǒng)的不斷擴(kuò)展，相關(guān)人員需學(xué)會(huì)運(yùn)用科學(xué)高效的方法直觀分析出影響臺(tái)區(qū)線損的因素，將線損因素進(jìn)行系統(tǒng)的排查，制定出更加有效的控制臺(tái)區(qū)線損方案，為線臺(tái)區(qū)損管理提供更加有效的技術(shù)支持。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng);線損

1 電力系統(tǒng)產(chǎn)生線損的原因

電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行是對(duì)地理環(huán)境、電力工程質(zhì)量的綜合衡量。如圖1所示，整個(gè)電網(wǎng)電力系統(tǒng)包括發(fā)電站、變電站、輸電線路、配電線路及用戶(hù)。在電力系統(tǒng)中，發(fā)電站是電力能源的制造者，變電站對(duì)電壓的轉(zhuǎn)換起著重要的作用。因此，在電力系統(tǒng)中，最容易造成臺(tái)區(qū)線損的位置在輸電線路、配電線路、用戶(hù)。

2 電力系統(tǒng)線損的因素分析

根據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，影響臺(tái)區(qū)線損的因素包括輸配電設(shè)備線損和電網(wǎng)管理線損。配電設(shè)備造成線損的原因是在電網(wǎng)輸送過(guò)程中對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)的設(shè)備利用存在誤差，從而產(chǎn)生線損。配電管理的線損是因?yàn)殡娏竞陀脩?hù)之間缺乏有效的管理，從而造成偷電、漏電以及其他不安全用電行為。

2.1 供電電壓線損

在供電過(guò)程中，電壓對(duì)線損的影響是直接的，負(fù)荷引起的損耗（線損和變壓器銅損）與電壓平方成反比，而變壓器鐵損與電壓平方成正比。所以在高峰負(fù)荷時(shí)，由于負(fù)載損耗遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于變壓器鐵損，提高電壓能夠取得明顯的降損節(jié)電效果;反之，在低谷負(fù)荷時(shí)，特別是配電網(wǎng)有功負(fù)荷不大時(shí)，無(wú)功負(fù)荷隨著電壓的升高有較大的增加。這就要求我們?cè)谡{(diào)控電壓時(shí)，在允許的電壓偏移范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)高峰負(fù)荷時(shí)較高電壓運(yùn)行，而低谷負(fù)荷時(shí)較低電壓運(yùn)行的逆調(diào)壓，達(dá)到電能損耗最小的目的。

2.2 導(dǎo)線橫截面線損

首先，導(dǎo)線的橫截面對(duì)電流產(chǎn)生的電阻作用會(huì)降低電流的功率。其次，電流的輸送會(huì)引起導(dǎo)線電阻發(fā)熱，從而引起電能到熱能的轉(zhuǎn)換，造成電能損耗。最后，導(dǎo)線橫截面的大小，對(duì)特定電壓的輸送造成影響。導(dǎo)線橫截面過(guò)大或過(guò)小，導(dǎo)致線路長(zhǎng)期輕載、空載或過(guò)負(fù)荷運(yùn)行，不能達(dá)到最佳經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài)，引起損耗升高。

2.3 變電設(shè)備線損

變電設(shè)備是電力系統(tǒng)最核心的部分，變電設(shè)備的合理選用是保障電力供應(yīng)以及降低設(shè)備線損的主要途徑。變電設(shè)備線損主要表現(xiàn)在如下方面：變電設(shè)備老化，未及時(shí)更新;高耗能主變壓器選取不合理;設(shè)備導(dǎo)線電阻偏大;主變壓器運(yùn)行不科學(xué);變壓器瓷套泄漏大等。此外，在電力輸送中各個(gè)環(huán)節(jié)的設(shè)備元件對(duì)電流造成不同程度的損耗。這些損耗主要包括不變性損耗和可變性損耗。在磁電的相互交換過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生勵(lì)磁功率，也會(huì)造成電能損耗。

2.4 計(jì)量裝置線損

對(duì)電力使用率的計(jì)量方法，主要通過(guò)不同的計(jì)量裝置實(shí)現(xiàn)。在電網(wǎng)運(yùn)行中，電力計(jì)量裝置的準(zhǔn)確性，是衡量臺(tái)區(qū)線損的基本標(biāo)準(zhǔn)。時(shí)下最常見(jiàn)的電能計(jì)量裝置主要有各種類(lèi)型電能表，計(jì)量用電壓、電流互感器等。在我國(guó)的部分地區(qū)，依然運(yùn)用老式機(jī)械的電表進(jìn)行計(jì)量，從而導(dǎo)致電流互感器之間的協(xié)調(diào)性缺失，計(jì)量數(shù)據(jù)出現(xiàn)差異，導(dǎo)致線損。

2.5 電網(wǎng)管理線損

電網(wǎng)管理的線損主要體現(xiàn)在如下3個(gè)方面：第一，電網(wǎng)工作人員工作失誤，對(duì)電量抄數(shù)不及時(shí)，或者漏抄、錯(cuò)抄;第二，工作人員在電費(fèi)核算中造成誤差;第三，對(duì)客戶(hù)偷電的行為不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)。因此，電力系統(tǒng)的管理也直接影響臺(tái)區(qū)線損。

3 降低電力系統(tǒng)臺(tái)區(qū)線損的舉措

通過(guò)對(duì)當(dāng)下電力系統(tǒng)中存在的線損進(jìn)行綜合性的了解，根據(jù)不同的線損情況以降低臺(tái)區(qū)線損為核心采取對(duì)應(yīng)的對(duì)策。

3.1 選擇合理的電壓

在35—kV及以上供電系統(tǒng)中，如果運(yùn)行電壓提高1%，線損會(huì)降低1.2%。因此，在電網(wǎng)運(yùn)行中，選擇合適的電壓，提高發(fā)電機(jī)端口的電壓，在變壓器接口安裝無(wú)功補(bǔ)償裝置。通過(guò)合理把控電壓等級(jí)，提高用戶(hù)的用電功率，做好電網(wǎng)的無(wú)功平衡工作。在我國(guó)10—kV的低壓電網(wǎng)系統(tǒng)中，電壓會(huì)隨著用電量的變化而產(chǎn)生50%～80%的損耗。因此，在低壓電網(wǎng)運(yùn)行中，需要結(jié)合用戶(hù)對(duì)電壓的需求、當(dāng)?shù)氐挠脩?hù)數(shù)量，適當(dāng)降低電網(wǎng)運(yùn)行的空載損耗。在電網(wǎng)系統(tǒng)中，要因地制宜，運(yùn)用有載式調(diào)壓設(shè)備對(duì)區(qū)域電壓實(shí)施不同階段的調(diào)壓工作，保障輸電電壓平衡，降低臺(tái)區(qū)線損。

3.2 電力無(wú)功補(bǔ)償

電力無(wú)功補(bǔ)償是在電力恒定的基礎(chǔ)上對(duì)配電網(wǎng)實(shí)施有效的無(wú)功補(bǔ)償，以提高功率因數(shù)為目的。無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)主要分為分散補(bǔ)償和集中補(bǔ)償。分散補(bǔ)償是當(dāng)下使用率最高的無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)，主要是對(duì)用戶(hù)的低壓設(shè)備以及用戶(hù)變壓器安裝補(bǔ)充電容，以提高電力功率因數(shù)。集中補(bǔ)償是指在配電網(wǎng)基站安裝專(zhuān)用無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備，并且根據(jù)配電中電力負(fù)荷的最高值進(jìn)行無(wú)功率平衡計(jì)算，以此確定配置容量。在集中補(bǔ)償技術(shù)中，除了安裝專(zhuān)用的無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備以外，還需要安裝電容設(shè)備，通過(guò)電容設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)確定負(fù)荷功率因數(shù)。

3.3 選取合理的輸電用線與線路

合理的選取輸電用線，對(duì)降低線損起著重要的作用。在電力系統(tǒng)中，導(dǎo)線橫截面積（S）、電導(dǎo)率（ρ）、長(zhǎng)度（L）三個(gè)方面共同決定電阻值，計(jì)算公式為：R=ρL/S。通過(guò)公式可以得知，導(dǎo)線的橫截面對(duì)導(dǎo)線的電阻值有直接性的影響，導(dǎo)線的橫截面越小則產(chǎn)生的電阻越大;相反，導(dǎo)線的橫截面越大則產(chǎn)生的電阻就越小。所以，在導(dǎo)線的選擇中要控制好導(dǎo)線的橫截面積，選取合適的導(dǎo)線。在選擇導(dǎo)線時(shí)也要注重對(duì)導(dǎo)線材質(zhì)的選擇，選取最高效的導(dǎo)電率的導(dǎo)線。當(dāng)下最常用的導(dǎo)線為鋁線，其次為銅線。在線路選擇中，在負(fù)荷較為集中的位置進(jìn)行配變，結(jié)合布點(diǎn)方法，減小供電半徑，降低線損。

3.4 更換高耗能設(shè)備

首先，需要工作人員對(duì)區(qū)域?qū)Ь€進(jìn)行排查，將橫截面較小、電阻率較大的導(dǎo)線及時(shí)進(jìn)行更換，以降低線損。其次，在電力系統(tǒng)維護(hù)中對(duì)臺(tái)區(qū)設(shè)備進(jìn)行跟蹤、分析，對(duì)部分耗能較高的設(shè)備進(jìn)行時(shí)段統(tǒng)計(jì)，在分析研究后及時(shí)進(jìn)行更換。

3.5 做好電網(wǎng)線損管理工作

電網(wǎng)線損管理工作主要體現(xiàn)在電網(wǎng)分層管理、指標(biāo)管理、后期維護(hù)管理三方面。分層管理是指在電網(wǎng)臺(tái)區(qū)線損管理中，以管理制度為標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)分工、定職、定責(zé)管理。指標(biāo)管理是指在電網(wǎng)臺(tái)區(qū)線損形勢(shì)下為每個(gè)部門(mén)以時(shí)間為單位，制定控制線損的指標(biāo)，明確工作人員的工作方向。后期維護(hù)管理主要是指電力運(yùn)行的最后階段，需要工作人員準(zhǔn)時(shí)進(jìn)行系統(tǒng)監(jiān)測(cè)，對(duì)臺(tái)區(qū)的線路用戶(hù)進(jìn)行排查、記錄，對(duì)于偷電、亂接線路的行為及時(shí)制止，確保供電數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，降低線損。

4 結(jié)論

根據(jù)分析得知，我國(guó)的電力系統(tǒng)依然存在不同程度的臺(tái)區(qū)線損情況。電力工作人員要學(xué)會(huì)運(yùn)用科學(xué)的方法、先進(jìn)的技術(shù)以及更高的職業(yè)修養(yǎng)提升電力系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量，從而降低臺(tái)區(qū)線損，促進(jìn)我國(guó)電力事業(yè)的大力發(fā)展。

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