基于10kV及以下配电网的运行技术降损措施探讨

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【摘 要】本文将对造成10kV及以下配网电能耗损的原因进行分析，并在此基础上，就如何实现技术降损提出一些建设性建议，以供参考。

【关键词】10kV；配网；运行技术；降损；构成；原因；措施

所谓线损，指的是以热能形式散发的能量损失，即为电阻、电导消耗的有功功率。实践中可以看到，线损越多则电能的损失就会越大，进而造成更多的经济损失。在10kV及以下配网中，若想有效降低线损，除应当加强设备管理外，还应当积极引进新工艺，新设备以及新技术，从而有效提高配网中的运行电压质量、降低线损。在构建资源节约型社会的今天，加强对10kV及以下配网的技术降损措施的研究，具有非常重大的现实意义。

1 10kV配电网的线损构成

10kV配电网线损率是指一定时间内，电流流经电网中各电力设备（不包括用户侧的用电设备）时所产生的电力和电能损耗。它是从发电厂出线侧（不包括厂用电、升压变和母线损耗）至用户电能表上所发生的电能损耗和损失。线损的种类可分为统计线损，理论线损，管理线损，经济线损和定额线损等5类。

1.1 统计线损

统计线损是根据电能表指数计算出来的，是供电量与售电量的差值。其线损率计算公式为[（供电量-售电量）/供电量]×100%

1.2 理论线损

理论线损是根据供电设备的参数和电力网当时的运行方式及潮流分布以及负荷情况，由理论计算得出的线损。

1.3 管理线损

管理线损是由与管理方面的因素而产生的损耗电量，它等于统计线损（实际线损）与理论线损的差值。

1.4 经济线损

经济线损是对于设备状况固定的线路，理论线损并非为一固定的数值，而是随着供电负荷大小变化而变化的，实际上存在一个最低的线损率，这个最低的线损率称为经济线损，相应的电流称为经济电流。

1.5 定额线损

定额线损也称线损指标，是指根据电力网实际线损，结合下一考核期内电网结构，负荷潮流情况以及降损措施安排情况，经过测算，上级批准的线损指标。

2 造成配网技术线损的原因分析

近年来，随着社会经济的快速发展和城市化建设进程的不断加快，电力资源的需求量也随之增加，给供电企业带来了巨大的压力。配电网运行过程中对杆柱及相关设备、空线路的应用，已经难以满足现实需求，因此应当加强配网线路的布设创新。从实践来看，10kV及以下配网线损成为配网管理工作的核心，造成线损的原因主要表现在以下几个方面：

（1）电阻作用：线路的导线，变压器，电动机的绕组，都是铜或者铝材料的导体。当电流通过时，对电流呈现一种阻力，此阻力称为导体的电阻。电能在电力网传输中，必须克服导体的电阻，从而产生了电能损耗，这一损耗见之于导体发热。由于这种损耗是由导体的电阻引起的，所以称为电阻损耗，它与电流的平方成正比，用式子表示。变压器，电动机等绕组中的损耗，又习惯称之为铜损。

（2）磁场作用：变压器需要建立并维持交变磁场，才能升压或降压。电动机需要建立并维持旋转磁场，才能运转而带动生产机械做功。电流在电气设备中建立磁场的过程，也就是电磁转换过程。在这一过程中，由于交变磁场的作用，在电气设备的铁芯中产生了磁滞和涡流，使铁芯发热，从而产生了电能损耗。由于这种损耗是在电磁转换过程中产生的，所以称之为励磁损耗，它造成铁芯发热，通常又称之为铁损。

3 10kV及以下配网运行中的有效技术降损策略

线损在配网运行过程中必然会导致电能的损失或者功率损失，因此供电企业应当加快对陈旧电力设备的更新换代，该退役的电力设备及时的予以淘汰，并在此过程中积极地引入新技术和新设备。基于以上对当前10kv及以下配网运行中存在的问题及原因分析，笔者认为应当从以下几个方面着手应对：

3.1 加强计量管理

电能表的选择应尽量统一标准，严格精确等级，杜绝不合格产品流入电网计量。根据线损分析和各站所提出的产生线损过高的直接原因，不定时现场校验计量装置和电能表计。电子式电能表的精确度较高，防窃电功能优于机械表，但电子式电能表的计数器是靠脉冲电流来驱动的，当频繁停电时，容易引起计数器反映缓慢，造成电能计量损失，不易在频繁限电的用户群中使用。使用机械电能表必须按照规定周期进行校验，校验要严格按照规程标准进行。

3.2 调整10kV电网结构，优化配电网络

10kV及以下配网设计布局与结构模式的合理性与科学性，直接关系着供电线损的多少，因此在保证10kV及以下配网供电质量和供电效率的基础上，供电企业应当对电网结构进行合理的调整和优化。10kV电力网结构的调整要注意以下几个方面：

首先，合理安排电源位置。提倡设备选型适当超前、负荷侧优于电源侧的设计思路。重视电源点的位置，看其是否是设立在负荷的中心位置。由于历史原因。低压电网多为单端树干式供电方式。在城镇，一般就沿马路架设一条干线，没有考虑负荷的发展情况，也没有考虑供电是否在负荷的中心。应该考虑采取合理有效的改进措施，设立在负荷的中心位置，负荷中心供电能有效地降低线损。

其次，优化接线方式多采用由电源点向周围辐射式的接线方式进行配网架设，尽量避免采用单边供电的接线方式。研究表明：仅这两种接线方式的不同。前者与后者相比就可实现降低损失1/8左右。

再次，10kV配电网应合理选择导线截面。线路的电能损耗P=I2R。从上式可以看出，线路损耗的大小与线路的电阻存在着直接的关系。R=p1/s，当导线长度1和电阻率P均相同时，导线截面积面积越大，则电阻R就越小。损耗也越小。增大导线截面积后，线路的线损就可以比原先降低30%。如新郑市城网的改造，新架设的主干线一律采用LG240。市区支线LG150、120，低压干线采用LGJ-150。这不仅可以在十几年内不用换线，避免出现“卡脖子”现象。而且大大降低了损耗。

3.3 电压调整的合理控制

输送容量不变时，电压与电流之间成反比例关系，通过提高电压即可实现降损，变压器上的铜损将占到整个电网损耗的八成以上；实际运行电压越高，则铜损就会越小，总电能损耗也会随之降低。但在10kV及以下配网运行中，情况则刚好相反，即配电变压器铁损占配网总损耗的40%至80%，而且与配网运行电压的平方成正比例关系。在配电变压器运行过程中，尤其在深夜时间段，因负荷相对较低，运行电压就会相应的升高，电压越高，则造成的空载损耗也就越大。基于此，对于10kV及以下配网而言，片面的、盲目的增加电压，实际上是不合理的，并非任何情况下都适合。

3.4 降低变压器三相负载的不平衡度

三相四线制低压供电时，当三相电压在用户末端呈现电压降，由于各相用户负荷分配不均匀，造成三相电流不平衡，影响配电变压器供电能力，造成电能损失。 平衡三相电流时，首先要从用户末端进行测量，根据测得的电流数据，再依次调配400V分支末端的各相用户，力求达到负荷均衡。其次，要根据配电变压器共有几路出线，分别测量各路出线的线电流，依据测量数据，平衡各路出线负荷，达到配电变压器低压出线端各路负荷与分支末端用户负荷的平衡效果，才能解决因三相电流不平衡造成的电能损失。测算表明，当各相电流分配误差达到25%以上时，配电变压器的电路线损率将超过9%，足见三相电流不平衡的损失率。

4 结语

10kV及以下配网线损控制是一项非常庞大而又复杂的工作，它不仅关系着整个配电网络的安全运行，而且还关系着供电企业的供电质量和服务水平，因此应当加强重视和技术降损措施创新，只有这样，才能有效降低10kV及以下配网线损，才能保证供电企业的可持续发展。