浅谈海南配电网损耗分析及几点降损措施

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【摘 要】海南配电网和内地配电网的损耗因素基本相同，并且因素很多，其中最主要是两种线损和网损。首先介绍了线损和网损在理论上计算方法，然后根据海南配电网的特点从几个方面提出了降低损耗的几点措施。

【关键词】配电网；损耗；管理；措施

前言

海南电网售电量少，工业用户不多，居民用户分散，配电网损耗管理是海南电网公司在生产技术管理、经营管理中的关键环节，是衡量和考核各供电局电网规划建设、生产技术和经营管理水平的一项综合性经济技术指标。搞好配电网损耗管理，是提高海南电网公司经营收入，实现多供少损、节能降耗的手段。充分调动全体职工节能降损的积极性，增强节能意识，努力降低线损，是海南电网公司提高自身管理水平和经济效益的内在要求。

1 配电网的损耗理论分析

配电网的损耗理论计算方法分为理论线损计算法和网损计算法。线损理论计算方法很多，但比较常用的传统管理线损计算方法是均方根电流法。本文主要从配电网线损管理方面讲损耗和降耗措施，所以从比较常用的均方根电流法理论分析配电网线损的损耗。

均方根电流法的概念是线路中流过的均方根电流所产生的电能损耗，也就是实际负荷在同一时期内所消耗的电能。但是由于配电变压器的实际用电量与额定容量不一致，如果只运用均方根电流法与变压器的额定容量成正比的关系来计算10kV配电线路线损不是很正确，要通过加装监测仪实测配电变压器的负荷，并通过大量的动态统计，动态计算才体现出实际的线损情况。但在实际配电网中还有分线、分支线、支线的存在，各分线、分支线、支线和各线段的均方根电流可根据各负荷的均方根电流代数相加减而得到，但在一般情况下，实际系统各个负荷点的负荷曲线形状和功率因数都不相同，因此用负荷的均方根电流直接代数相加减来得到各分支线和各线段的均方根电流完全正确。也会产生一定的误差，且工作量大，所以该法适用范围具有一定局限性。

网损计算法主要采用节点等值功率法，该方法简单，适用范围广，对运行中电网进行网损的理论分析时，运用运行中的终端计费用电能表数据统计来计算，即使不知道具体的负荷曲线形状，也能对计算结果的最大可能误差做出估计，并且电能表本身的准确级别比电流表要高，又有严格的定期校验制度，因此发电及负荷24小时的电量和其他运行参数等原始数据比较准确，且容易获取。这种方法使收集和整理原始资料的工作大为简化，且这种方法在现在的海南电网营销网络系统上很容易获取。实际上，这种方法是将电能损耗的计算问题转化为功率损耗的计算问题，或进一步转化为潮流计算问题，这种方法相对比较准确而又容易实现，因而在负荷功率变化大小的场合下可用于任意网络线损的计算，并得到较为满意的结果。

2 降损管理工作的重点和难点

由管理因素和人的因素造成的线损称为管理线损。降低管理线损的措施有多种，而定期展开线路走廊树障清理、线损分析对于确保取得最佳的降耗目标和经济效益起着非常重要的作用。首先要比较统计线损率与理论线损率，若统计线损率过高，说明电网漏电严重或管理方面存在较多问题。其次理论线损率与最佳线损率比较，如果理论线损率过高就说明了电力网结构或布局不合理，电力网运行不经济，最后如果固定损耗和可变损耗对比，若固定损耗所占比例较大，就说明了线路处于轻负荷运行状态，配电变压器负荷率低或者电网长期在高于额定电压下运行。总之展开定期线损分析工作不仅可找出当前线损工作中的不足，指明降损方向，还可以找出电力网络结构的薄弱环节，发现电网运行中存在的问题，并可以查找出线损升、降的原因，确立今后降损的主攻方向。

降损节电、节能降耗是复杂而艰巨的工作，既要从宏观上加强管理：从上到下建立起有专业技术负责人参加的线损管理队伍，定期进行线损分析，及时制定降损措施实施计划；搞好线损理论计算工作，推广理论线损在线测量，及时掌握网损分布和薄弱环节；制定切实可行的网损率计划指标，实行逐级承包考核，并与经济利益挂钩；搞好海南电网规划设计和电网升级改造工作，使网络布局趋于合理，运行处于经济状态；加强计量管理，落实有关规程。

抓好宏观各个环节具体的降损措施，又要从微观上加强“六率”和“五进台区”管理又要做好抄、核、收工作 ，并做好计量管理，加大计量装置投入，提高计量精度，保证计量准确性，对电网中DD28、DT28、DS8等国家已明令淘汰的电能表全部更换，使用862系列、带通讯接口系列等新型电表；对低压电流互感器由0.5级更换为0.2级。同时做到定期抄表，定期轮校电能表，定期检查电能表和互感器，消灭三错：错接线、错抄录、错倍率，做好分线、分压电量平衡工作，以便及时发现问题。开展营业用电大普查工作，采取突击查与定期查、互查与自查相结合，方式灵活多变，做到“情况明、计量准、按时抄、全部收、服务好”，有效堵塞了发生错计、漏抄的现象。

3 海南电网的特点及应采取的降损措施

以前海南电网是孤网运行，但现在已通过海底电缆南网大电网联网，今天的海南电网已经是更安全、更稳定的海岛电网。虽然与南网大电网联网，但与内陆相比，海南自然灾害频繁，尤其是台风灾害严重，雷电暴雨频发，线路走廊树障多，盐度大，设备易锈蚀等特点。本文根据海南电网特点，提出以下几点降损措施：

3.1 简化海南电网电压等级，降低海南配电网损耗

简化电网的电压等级，减少重复的变电容量，电网改造工程要求做到：从500kV到380/220V之间只经过4次变压。但海南电网采用500kV、220kV、110（或35）kV、10kV、380/220V5个等级。即高压配电电压在110kV或35kV之间选择其中之一作为发展方向。非发展方向的网络采用逐步淘汰或升压的措施。

3.2 提高海南电网输电容量，优化利用发电资源

海南电网建设新的交流或直流输电线路，升级现有线路和使现有线路的运行逼近它们的热稳定极限。

当采用架空输电线路，远距离大容量传输电能时，高压直流输电线路（HVDC）的效率比高压交流输电线路更高一些。在同样的电压等级下，HVDC系统的输电容量是交流线路的2到5倍；而当传输的功率相同时，由于直流线路不传输无功功率，换流器的损耗仅为传输功率的1.0%～1.5%，因此HVDC输电系统的总损耗要小于交流系统。

提高现有线路的输电容量，可以提高电压等级，增加导线截面积及每相的分裂导线数，或采用耐高温线材。在许多情况下，由于电压约束、稳定性约束和系统运行约束的限制，输电线路的运行容量远低于线路的热稳定极限。现在人们利用大功率电力电子技术开发了一系列设备，统称为柔流输电设备，它可以使人们更好地利用输电线、电缆和变压器等相关设备的容量。据估计，柔流输电设备的推广应用，可以将现在受电压约束和稳定约束限制的线路的最大输电容量提高20%～40%。

3.3 合理安装无功补偿，提高电网的功率因素

无功补偿按补偿方式可分为集中补偿和分散补偿。合理地配置无功补偿装置，改变无功潮流分布，减少有功损耗和电压损耗、减少发电机送出的无功功率和通过线路、变压器传输的无功功率，使线损大为降低，还可以改善电压质量，提高线路和变压器的输送能力。

3.3.1 集中补偿

在变电站低压侧，安装无功补偿装置（电容器），安装配置容量按负荷高峰时的无功功率平衡计算，安装电容补偿装置的目的是根据负荷的功率因数的高低而合理及时投切电容器，从而保证电网的功率因数接近0.9，减少高压电网所输送的无功功率，使输电线路的电流减少，从而降低高压电网的网损。

3.3.2 分散补偿

由于海南电网用户特点是大宗工业少，服务业多，居民用电分散，所使用的电器设备大多都是功率因数较低，例如工厂的电动机、电焊机的功率因数更低，为提高功率因数，要求大电力用户的变压器低压侧安装电力电容器，其补偿原理与变电站的无功补偿大致相同，不同的是用户就地补偿采用随机补偿，利用无功补偿自动投人装置及时、合理地投切无功补偿电容器，保证10kV电网的功率因数符合要求（接近0.9），从而减少10kV配电线路的电能损耗。假如10kV线路末端进行无功补偿，如补偿前0.7到补偿后功率因数达到0.9，经过补偿后，电能损失减少了39.5%。

3.4 加快海南电网建设力度，全部更换高耗能设备

导线的电阻和电抗与其截面积成反比.因此，截面积小的线路电阻和电抗大，在输送相同容量负荷情况下，其有功和无功损耗大。目前，配电网，特别是农网中，部分线路线径截面小，负荷重，导致线损率偏高。此外，海南配电网中还存在相当数量的高耗能配电变压器S7（多数是用户财产），其空载损耗P、短路损耗P、空载电流百分值I%、短路电压百分比U%等参数偏大.根据这些情况，应抓紧网架建设，强化电网结构，并按中国南方电网公司《“十二五”配电网修编工作手册》发展规划，有计划、有步骤地分期分批进行配电设施的技术改造，更换配电网中残旧线路、小截面线路以及高耗能变压器。

3.5 降低输送电流、合理配置变电器

3.5.1 提高电网的电压运行水平，降低电网的输送电流

变电站主变采用有载调压方式调压，调压比较方便，根据负荷情况，随时调节主变压器的分接开关保证电网电压处于规程规定的波动范围之内，最好略为偏高，避免负荷高峰期电网的电压水平过低而造成电能质量的下降，同时也可提高线路末端的电压，使线路电流下降，从而达到降损目的。另外，可根据负荷的大小，利用变压器并列经济运行曲线分析负荷情况，合理切换，实行并列运行或是一单台主变运行，减少变电站的主变变损。

3.5.2 提高输配电网效率，主要是提高配网变压器的效率

从节能的观点来看，因为配网变压器数量多，大多数又长期处于运行状态，因此这些变压器的效率哪怕只提高千分之一，也会节省大量电能。基于现有的实用技术，高效节能变压器的损耗至少可以节省15%（新装公用变压器利用率要达60%以上）。

通常在评价变压器的损耗时，要考虑两种类型的损耗：铁芯损耗和线圈损耗。铁芯损耗通常是指变压器的空载损耗。因为需要在变压器的铁芯中建立磁场，所以不论负荷大小如何，它们都会发生。线圈损耗则发生在变压器的绕组中，并随负荷的大小而变化。变压器的空载损耗可以通过采用铁磁材料或优化几何尺寸来减少。增加铁芯截面积，或减小每一匝的电压，都可以降低铁芯的磁通密度，进而降低铁芯损耗。减小导线的截面积，可以缩短磁通路径，也可以减小空载损耗。降低负荷损耗有多种方法，比如采用高导通率的新型线材非晶合金，扩大导线截面积，或用铜导线来替代铝导线。采用低损耗的绕组相当于缩短了绕组导线的长度。更小的铁芯截面积和更少的匝数，都可以减少线圈损耗。

从以上的分析可见，减少空载损耗可能导致负荷损耗的增加，反之亦然。因此，合理配置配电变压器，对各个配电台区要定期进行负荷测量，准确掌握各个台区的负荷情况及发展趋势，对于负荷分配不合理的台区可通过适当调整配电变压器的供电负荷，使各台区的负荷率尽量接近75%，此时配变处于经济运行状态。在低压配电网的规划时，也要考虑该区的负荷增长趋势，准确合理选用配电变压器的容量，不宜过大也不宜过小，避免“大马拉小车”的现象。另外严格按国家、南网有关规定选用低耗变压器，对于历史遗留运行中的高损耗变压器，在经济条件许可的情况下，逐步更换为低损耗变压器，减少配电网的变损，从而提高电网的经济效益。

3.6 缩短供电半径，降低导线阻抗

随着海南国际旅游岛建设步伐及城镇化程度加快，道路沿边居民不断扩张，低压配电网也越来越大，10kV配电网也不断延伸，如何利用农网升级改造资金按照中国南方电网公司《“十二五”配电网修编工作手册》规划好各个供电台区的供电范围将至关重要，随着居民生活水平的不断提高，用电负荷与日俱增，为了解决0.4kV线路过长、负荷过重的问题，在安全规程及新安规允许的情况下，将10kV电源尽量引到负荷中心，并且根据负荷情况，合理选择10kV配变的分布点即小容量，多布点，尽量缩小0.4kV的供电半径（A、B类200m，C、D类250米，E类300米，F类500米左右为宜），避免迂回供电或长距离低压供电。

无论高低压的线路截面选择都对线损影响极大，在规划时要有超前意识，准确预测好该处在未来几年内的负荷发展，不得因负荷推测不准而造成导线在短期内过载。在准确推测负荷发展的前提下，按导线的经济电流密度进行选型，并留有一定裕度，以保证配电网处于经济运行状态，实现节能的目的。

4 结论

虽然降低损耗的方式多种多样，但我们不应盲目模仿，而应按照南网具体要求并结合海南电网的网架结构实际、配电网的特点来制定适合海南配电网降损管理方法，采取卓有成效的降损措施，以取得更高的社会效益和更好的企业经济效益。

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