10kV配電網(wǎng)線損異常的原因及降損措施

國網(wǎng)江蘇省電力公司南通供電分公司 楊李星

1 10kV配電網(wǎng)產(chǎn)生線損異常的因素剖析

設(shè)備因素。10kV配電網(wǎng)線損異常產(chǎn)生的原因中設(shè)備的問題主要是設(shè)備的損壞和老化，在電能的實(shí)際的傳輸過程中10kV配電網(wǎng)會處于長時間的運(yùn)行，同時各種設(shè)備多處于室外比較復(fù)雜的環(huán)境中，因此設(shè)備的老化現(xiàn)象比較嚴(yán)重。在設(shè)備的運(yùn)行過程中相關(guān)部門對于設(shè)備的維護(hù)管理不到位，從而使線損異?，F(xiàn)象經(jīng)常出現(xiàn)。電能傳輸?shù)倪^程中10kV配電網(wǎng)的線損異常的表現(xiàn)可以簡單概括為三點(diǎn)：10kV配電網(wǎng)經(jīng)長期運(yùn)行設(shè)備內(nèi)的各種配件會出現(xiàn)不同程度的老化現(xiàn)象，零部件的老化使得設(shè)備的整體性能出現(xiàn)很大的下降，如設(shè)備中的橡膠龜裂等；由于電廠的建設(shè)比較集中，使得10kV配電網(wǎng)設(shè)備的運(yùn)營量比較大，從而使設(shè)備的老化現(xiàn)象更嚴(yán)重，同時導(dǎo)致設(shè)備的整體性能受到嚴(yán)重影響，使得線損率更大；10kV配電網(wǎng)運(yùn)行過程中設(shè)備的使用環(huán)境比較復(fù)雜，環(huán)境中存在很多腐蝕性物質(zhì)，使得設(shè)備容易受到各種物質(zhì)的腐蝕而使性能有所下降，同時設(shè)備還容易受到溫度和濕度的影響。

無功補(bǔ)償不合理。我國很多地區(qū)的經(jīng)濟(jì)水平比較低下、技術(shù)落后，導(dǎo)致10kV配電網(wǎng)的無功補(bǔ)償設(shè)備的使用范圍比較少同時技術(shù)水平比較滯后，從而使電能在運(yùn)行過程中的損耗比較大，也使得線損率高于正常水平。主要是當(dāng)電壓處于波動狀態(tài)時，10kV配電網(wǎng)不能及時得到無功補(bǔ)償設(shè)備的投切。當(dāng)運(yùn)輸?shù)碾妷旱陀谡Ｋ綍r無功補(bǔ)償不到位，使得電能的損耗不斷增加。當(dāng)運(yùn)輸?shù)碾妷焊哂谡Ｋ綍r無功補(bǔ)償也過高，容易造成設(shè)備的損壞。

變壓器選擇不合理。10kV配電網(wǎng)的運(yùn)行的順利與否于變壓器有直接關(guān)系，變壓器的容量與線損率有很直接的關(guān)系。傳統(tǒng)變壓器在使用過程中要在70%的額定負(fù)荷下才可運(yùn)行，同時損耗比較低。隨著科技不斷進(jìn)步，新型變壓器在30%的額定負(fù)荷下就可實(shí)現(xiàn)正常運(yùn)行。10kV配電網(wǎng)在建設(shè)施工的過程中，對于變壓器的選擇設(shè)計單位沒有進(jìn)行合理的考慮與分析，導(dǎo)致變壓器的負(fù)荷與實(shí)際運(yùn)行的負(fù)荷有很大的偏差，極容易出現(xiàn)變壓器超負(fù)荷運(yùn)行等問題。

日常維護(hù)不完善。隨著科技的不斷發(fā)展以及企業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，對電能的需求量更大。然而很多輸電線路是很早就已設(shè)計建設(shè)的、不能承受更高的負(fù)荷，原有輸電線里的實(shí)際運(yùn)輸量遠(yuǎn)高于額定運(yùn)輸量。然而線路在使用過程中對輸電線路的日常維護(hù)工作不到位，導(dǎo)致輸電線路老化現(xiàn)象嚴(yán)重，進(jìn)而使得線損率逐漸增大，同時也使得輸電過程中存在很大安全隱患，嚴(yán)重威脅著人身安全。市政供電工程中許多輸電線路要經(jīng)過城市綠化帶中的樹木，輸電線路與樹木接觸時會出現(xiàn)嚴(yán)重的放電現(xiàn)象，如長時間接觸放電會導(dǎo)致輸電線路絕緣層被破壞，從而增加了線損率，阻礙了輸電工作的正常進(jìn)行。

2 10kV配電網(wǎng)降低線損的有效措施

優(yōu)化電網(wǎng)結(jié)構(gòu)。10kV配電網(wǎng)線損率在實(shí)際運(yùn)行過程中較高，為有效降低可采用科學(xué)手段對電網(wǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。在開展線損管理工作過程中要結(jié)合輸電線路的實(shí)際情況對現(xiàn)有輸電網(wǎng)結(jié)構(gòu)及線路布局進(jìn)行合理優(yōu)化與整合，從而降低輸電線路線損率，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)節(jié)能降耗高效運(yùn)行。在實(shí)際開展電網(wǎng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的過程中，要做好以下工作：對電源位置進(jìn)行合理規(guī)劃。通過對電源的合理設(shè)置可有效保護(hù)配電網(wǎng)線路安全；合理設(shè)置供電半徑。在對10kV配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化時，要根據(jù)供電半徑分布情況做好電源點(diǎn)的安置；輸電線路導(dǎo)線的橫截面積與線損率也有很大影響。輸電線路使用的電線橫截面積越小輸電過程中的阻力就會越大，導(dǎo)致線損率高于正常水平，因此在優(yōu)化過程中要合理選擇輸電電線的橫截面積；合理選擇線路的連接方式。輸電網(wǎng)絡(luò)在設(shè)計的過程中，輸電線要從電源出發(fā)不斷向周邊進(jìn)行輻射[1]。

優(yōu)化布局，更新設(shè)備。為使線損率有所下降可合理增加電源點(diǎn)，對現(xiàn)有供電模式進(jìn)行不斷優(yōu)化，采用先進(jìn)科技手段對電網(wǎng)技術(shù)不斷改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)科學(xué)合理的分布?，F(xiàn)階段配電網(wǎng)使用過程中常會出現(xiàn)設(shè)備老化等重要的影響，通過合理的布置電網(wǎng)結(jié)構(gòu)從而使供電的線損率降低。同時可對電氣半徑進(jìn)行簡化，根據(jù)用電單位周邊情況合理選擇供電距離，盡可能實(shí)現(xiàn)就近供電。此外對于變壓器的選擇必須結(jié)合輸電的具體情況，考慮多方面的影響因素。

使用無功功率補(bǔ)償降損。在線路運(yùn)行過程中有功功率會使線路的運(yùn)行處于穩(wěn)定狀態(tài)，一般情況下通過增加負(fù)載功率的方式從而有效降低無功功率。負(fù)載功率補(bǔ)償?shù)某Ｓ梅绞接蟹植挤ê图蟹?。集中補(bǔ)償法是將一個或者多個電容器按照一個方式安裝到變電站母線上，同時根據(jù)電路產(chǎn)生耗損的多少科學(xué)合理的對輸出功率進(jìn)行調(diào)節(jié)。對于遠(yuǎn)距離的傳送也可通過無功功率補(bǔ)償而實(shí)現(xiàn)，真正減少線路的損耗。

變壓器降損技術(shù)。變壓器在實(shí)際工作過程中其線損占比最多的為配電網(wǎng)中的損耗。因此采用新技術(shù)新方法對10kV配電網(wǎng)進(jìn)行不斷優(yōu)化改進(jìn)，將線損降低到最小。降損的方法有很多：最大限度使用低能變壓器。傳統(tǒng)配電網(wǎng)中使用的高能變壓器在使用過程中需消耗更多能量，同時也會有很大損耗，低能變壓器主要運(yùn)用單晶合金變壓器，使用過程中的能耗會大幅降低，提高電能的傳輸效率；及時將空載變壓器斷電。由于配電網(wǎng)中的變壓器并不是所有時間都運(yùn)轉(zhuǎn)，而很多不運(yùn)轉(zhuǎn)的變壓器仍處于接通狀態(tài)，使線路中有很大的電能損耗。因此要及時關(guān)閉空載變壓器。同時可根據(jù)不同季節(jié)控制變壓器的通與斷，降低空載率[2]。

對配電網(wǎng)進(jìn)行升壓改造。根據(jù)電路原理，隨著電網(wǎng)電壓升高輸電線路上的電流減小、線路損耗逐漸減小。因此為降低線路損耗提高輸電線路電壓是最直接有效的方法。城鄉(xiāng)電網(wǎng)采用110kV和220kV電壓設(shè)備將提高城鄉(xiāng)電網(wǎng)電壓水平，既加快了電能的輸送又降低了線損。合理改造10kV配電網(wǎng)，提高配電網(wǎng)電壓水平，淘汰或改造不符合國家標(biāo)準(zhǔn)的電壓設(shè)備，變電站容量的降低和電壓等級的簡化可有效降低配電網(wǎng)的線損。

實(shí)現(xiàn)10kV配電網(wǎng)電壓變換。配電網(wǎng)電壓越高，輸電線路上的電流越小，線路損耗就越小。這種現(xiàn)象在高壓輸電中很常見。在35kV及以上高壓輸電線路中，變壓器引起的銅損耗占總損耗的80%以上。變壓器產(chǎn)生的銅損耗與工作電壓成反比。工作電壓越高，銅損耗越低。銅損耗的降低有助于降低總損耗。然而，這種現(xiàn)象在低壓配電網(wǎng)中并不成立。在低壓配電網(wǎng)中，鐵損約占總損耗的80%。相反，鐵損與配電網(wǎng)電壓水平相反。隨著電壓水平的提高，空載電壓越來越大，導(dǎo)致鐵損逐漸增大。因此，對于10kV配電網(wǎng)，不能盲目提高配電網(wǎng)電壓等級，根據(jù)負(fù)荷情況，合理提高電壓等級。

利用故障監(jiān)控平臺嚴(yán)控異常竊電行為，增強(qiáng)計量數(shù)據(jù)管理工作。電路在運(yùn)行過程中對于線路的排查及線路故障的診斷均由人工進(jìn)行操作。人工操作過程中由于線路的檢修工作量比較大，人工操作難度也會大大增加，使得工作效率得不到提升，同時檢修工作錯誤率也會較大。此外，由于線纜多為貴金屬，很多線纜在使用時會遭受被偷盜的威脅。因此，為了能夠提高效率檢修得工作效率，相關(guān)部門可構(gòu)建信息化監(jiān)控平臺。

信息化監(jiān)控平臺的構(gòu)建可在很多方面發(fā)揮優(yōu)勢：及時反饋線路異常情況。信息化監(jiān)控平臺在作用的過程中會自動分析線路運(yùn)行狀況，以及對于線路中使用的表盤數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，當(dāng)出現(xiàn)異常時及時報警從而提示工作人員進(jìn)行調(diào)整；存儲異常管理辦法。為減少人工操作的錯誤以及提高工作效率，可將故障處理措施存在信息化控制平臺中，細(xì)化異常處理流程并將所有操作信息進(jìn)行存儲。同時平臺中設(shè)置異常登記網(wǎng)頁，用戶要根據(jù)自身問題將故障進(jìn)行登記從而得出解決措施；信息化平臺中可設(shè)置規(guī)則庫管理。其主要是對異常規(guī)則判定時用到的使用說明、閾值進(jìn)行編寫，能對異常規(guī)則閾值完成查、改、刪、增等的處理；回流數(shù)據(jù)監(jiān)控。對不同時間段中回流業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)表的數(shù)據(jù)量、回流時間等進(jìn)行查詢；異常信息規(guī)則二次查詢。對所有判定為異常情況的內(nèi)容進(jìn)行二次查詢，主要是對變異常信息、小水電異常信息、低壓異常信息查詢界面中顯示為“不需處理”，但在后一月中又一次出現(xiàn)異常情況的記錄進(jìn)行二次處理、查詢；電量負(fù)荷曲線展示。通過電量負(fù)荷曲線圖對日線損值、日電量、所屬臺區(qū)或線路、數(shù)據(jù)時間等進(jìn)行反饋，并通過設(shè)置起止時間對日線損數(shù)據(jù)、日電量等進(jìn)行查詢；線損明線曲線趨勢圖?？筛鶕?jù)負(fù)荷的明線及信息形成功率因素曲線圖、電量負(fù)荷曲線圖。通過云平臺實(shí)現(xiàn)對異常情況的及時感知并進(jìn)行智能分析，提高解決效率，讓其計量數(shù)據(jù)質(zhì)量得到保證，嚴(yán)控配電網(wǎng)線損[3]。

3 結(jié)語

總而言之，為切實(shí)降低電能的損耗、提高線路的傳輸效率，電力部門技術(shù)人員要針對現(xiàn)有的各種問題及時做出解決方案。同時企業(yè)要做好10kV配電網(wǎng)設(shè)備的管理與維護(hù)工作，不斷優(yōu)化配電網(wǎng)系統(tǒng)。