电网降损的技术措施

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摘要：本文简要介绍了电力网线损的产生、计算、分类等一般知识，重点对降损的技术措施进行了论述，文章所列十项技术措施是：电网升压改造、合理调整运行电压、更换导线截面、线路经济运行、变压器经济运行、降低配变电能损耗、平衡配变三相负荷、增加无功补偿、提高电网负荷率及其他降损技术措施。

关键词：电力网、降损、技术措施

Abstract: this paper briefly introduces the line loss of grid generation, calculation, classification and so general knowledge, focusing on the technical measures of loss reduction is discussed, and the ten listed technical measures are: grid boost the transformation, the reasonable adjustment operating voltage, change wire section, and the lines of economic operation, transformer substation with economic operation, reduce loss, can become three-phase load balance with, and to increase the reactive power compensation, improve system load rate of loss reduction and other technical measures.

Keywords: electrical grids, reduce loss, technical measures

中图分类号：U665.12文献标识码：A 文章编号：

一、前言

我们供电企业的任务是将电能从发电厂输送到各行各业用户去使用，电能从发电厂到用户必须经过输、变、配电设备。由于这些设备存在着阻抗，在电能通过时，就会产生电能损耗，并以热能的形式散失在周围介质中去，这个电能损耗称为线损。线损率是供电企业的一项重要综合技术经济指标，是电力企业完成国家计划和正在达标的主要内容之一，又是供电企业管理水平的综合反映。它能反应电力网的规划设计、生产技术和运营管理水平。目前，各地电力企业在降损方面作了大量工作，但效果参差不齐，存在着不小差距，节能潜力比较大。随着电力企业经营转制，不断掌握利用现代化管理手段，把不合理的电能损耗减少到最小，使线损率达到先进水平，这是电力企业现代化管理的核心内容之一，也是电力企业生存和发展的必要条件。

二、线损的分类

线损率=损失电量/供电量。损失电量=供电量-售电量，线损直接影响了电力的使用效率和经济效益。我们供电企业都应在降损方面多下功夫，做到“多供少损”来提高我们的经济效益。

①损耗按电量分固定损失、变动损失和其他损失

固定损失一般不随负荷变动而变化，只要设备带有电压就要消耗电能，就有损

失，如变压器空载损失。

其他损失：由于管理工作不善，规章制度不健全或执行不力，及不明因素而造成的各种损失，也叫管理损失。包括：用户窃电及违章用电，计量表装置误差、故障等。

②线损按种类分为：实际线损、理论线损、管理线损、经济线损

实际线损是根据电能表读数计算出来的，供电量与售电量的差值。

理论线损是根据供电设备的参数和电网当时的运行方式及潮流分布情况，由理论计算得出的线损，又称技术线损。

管理线损：是指其他线损或不明损失，包括计量装置的误差，绝缘不良造成的漏电等。

经济线损：对于设备状况相对固定的线路,理论线损并非为一固定的数值，而是随着供电负荷大小的变化而增减变动的，存在着一个最低线损率，这个最低理论线损称称为经济线损，相应的电流为经济电流。

三、降损措施

线损、售电量和利润是考核供电企业的主要技术经济指标，利润随着售电量的增加和线损的降低而增加，因此，降低电损和增加售电量是提高供电企业、经济效益的重要因素中的两个关键环节，如果线损率过大，售电量再大也不会收到良好的效益。只有采取科学的办法降低线损率，多供少损才是提高利润的最佳途经，降损措施很多，主要分管理措施和技术措施，以下我们主要讨论降低线损的技术措施：

1、电网升压改造：

电网升压改造是指在用电负荷增长，造成线路输送容量不够或者能耗大幅度上升，达到明显不经济的地步，以及为了简化电压等级，淘汰非标准电压所采取的技术措施。

当输送负荷不变时，电网升压，改造后的降损节电效果按下式计算：

P=S2/U2N*R*10-3

电网升压前ΔP1=1/U2N1 式中：UN1为电网升压前的额定电压KV

电网升压后ΔP2=1/U2N2 UN2 为电网升压后的额定电压KV

电网升压后降低负载损耗的百分率为：

ΔP%=ΔP1-ΔP2/ΔP1=(U2N2/U2N1-1)*100

电网升压后降损节电量为：Δ(ΔA)=ΔA(U2N2/U2N1-1)

2、合理调整运行电压

合理调整电压是指通过调整变压器分接头，在母线上投切电容器及调相机的调压手段，在保证电压质量的基础上适度地调整。根据公式： P=S2/U2N*R*10-3

可知电气设备的有功损耗（ΔP)与运行电压（U）的平方成反比关系，所以合理调整运行电压可以达到降损节电效果，调整电压分提高运行电压与降低运行电压。如何调整电压有其判断条件：①当电网的负载损耗ΔAK与空载损耗ΔA。的比值C>1时，可适当提高电压达到降损节电效果。②当C值〈1时，可适当降低电压达到降损节电的效果。调整值可按下表：

提高电压百分率 1 2 3 4 5

C 1.02 1.04 1.061 1.082 1.10

降低电压百分率 1 一 2 一 3 一 4 一 5

C 0.98 0.96 0.841 0.922 0.903

提高电压百分率a%按下式计算：

a%=(U1-U)/U*100 式中：U1为调整后的母线电压KV

U为调整前母线电压KV

调压后节电效果：Δ(ΔA)=ΔAK*【1-1/（1+a）】-ΔA0a(2+a)

调整电压的方法：①改变发电机端电压进行调压

利用变压器分接头进行调压

利用无功补偿设备调压

3、更换导线截面

导线电阻的计算公式：R=PL/SR与S成反比，截面积越大，电阻越小，功率损耗计算：ΔP=3I2R在输送负荷不变的情况下，换截面大的导线，可减少线路电阻以达到降损节电效果。 换线前的功率损耗：ΔP1=3I2R1*10-3

换线后的功率损耗：ΔP2=3I2R2*10-3

换线后降损百分率：ΔP%=（ΔP1-ΔP2）/ΔP1*100=（1-R2/R1）*100

节电果很明显

4、线路经济运行

①按经济电流密度运行可达到降损节电效果。经济电流密度是根据节省投资，年运行费用及有色金属消耗量等因素制订的。选用导线截面时，应根据负荷性质考虑最大负荷利用小时数，各种导线经济电流及输送容量可以查看相关资料。

节电效果：ΔP%=（1- I22/I21 ）*100 其中I1：持续允许电流

I2：经济电流

②增加并列线路运行

增加并列线路指同一电源至同一受电点增加一条或几条线路并列运行。

增加等截面、等距离线路并列运行后的降损节电量计算公式为：

Δ(ΔA)=ΔA（1-1/N)

式中：ΔA为原来一回线路运行时的损耗电量，N为并列运行线路的回路数。

在原导线上增加一条不等截面导线后的降损节电量计算公式：

Δ(ΔA)=ΔA[1-R2(/R1+R2)]式中：R1原线路导线电阻，R2增加线路导线电阻。

③增大导线截面或改变线路迂回供电的降损电量计算公式：

Δ(ΔA)=ΔA(1-R2/R1)

式中：R1为线路改造前电阻；R2为线路改造后的导线电阻.

变压器经济运行

这里讲的变压器经济运行是指安装在变电所的主变压器的经济运行，这就需

要我们调度部门在确保安全可靠供电的前提下，认真搞好这一项工作，这是降低

电网损耗的一项重要措施，根据本地负荷情况进行详细计算确定变压器经济运行

方式，按能损最小的方式安排运行达到最经济的目的。

6、降低配电变压器电能损耗

配电变压器的损耗是配电网络损耗的主要组成部分，可取以下措施降低配电变

压器的损耗

①淘汰高损耗配电变压器

目前在配电网络上运行的配电变压器有三个时期的产品，即“64”标准、“73”

标准和“86”标准，近几年开始生产卷铁芯，非晶态等低损耗配电变压器，以 100KVA

容量的配电变,器为例，当负荷为20%一一100%时，“86”标准的配电变压器比“64”

标准的配电^压器损耗降低了2.66―1.01个百分点，比“73”标准的配电变压器

损耗降低1.94-0.7个百分点，降损效果显著，因此要逐步淘汰“64”“73”标准

高损耗变压器。

②停运空载配电变压器

在配电网络中有些配电变压器全年负荷是不平衡的，有时负荷很重，接近满载或超载运行；有时负荷很轻，接近轻载或空载运行，如农业排灌，季节性生产等用电的配电变压器，可采取停用或"子母变"的措施，即排灌用配电变压器，空载运行时间约有半年的应及时停用，如一台100KVA配变压器每年可减少空载损耗电量900―2000KWH.季节性轻载运行配电变压器，根据实际情况配置一台小容量配电变压器，即"子母变"，按负载轻重及时切换，以达到降损节电的效果。

③加装低压电容器

对于功率因数较低的配电变压器低压网加装低压电容器，其作用除提高功率因数降低配电变压器损耗外，还提高负载端电压，增加供电能力，降低电能损耗的作用，是一项投入少产出高的降损措施。

④加强运行管理

加强配电变压器运行管理，及时掌握运行资料，如日负载曲线、功率因数、运行电压，用电量等，为制定降低配电变压器损耗提供科学依据。

⑤合理配置配电变压的容量

根据月负荷曲线选择配电变压器最佳容量，防止"大马小车"或超载运行， 做到合理配置，提高配电变压器的负载率。

7、平衡配电变压器三相负荷

低压电网配电变压器面广量多，如果在运行中三相负荷不平衡，会在线路、配电变压器上增加损耗，因此，在运行中要经常测量配电变压器和部分主干线路的三相电流，以便做好三相负荷的平衡工作，减少电能损耗。假设某条低压线路的三相不平衡电流为IA,IB,IC,中性线电流为IN,若中性线电阻为相线电阻的2倍，相线电阻为R,则这条低压线路的有功损耗为P1=（IA2 R + IB 2 R+ IC2 R +IN2R ）*10-3

当三相负荷平衡时，每相电流为(IA+IB+IC）/3，中性线电流为零，这时线路的有功损耗为P2=[(IA+IB+IC）/3]2 R*10-3三相不平衡电流增加的损耗电量为P=P1- P2=2/3(IA2+IB 2+IC2-IAIB-IBIC-IAIC+3IN2 ) R*10-3

同样，三相负荷电流不平衡时变压器本身增加损耗，可用平衡前后的负荷电流进行计算。由此可见，三相不平衡负荷电流越大，损耗增加越大。三相负荷电流不平衡率按下式计算：K%= IN/( IA+IB+IC)*100

一般要求配电变压器出口三相负荷电流的不平衡率不大于10%。，低压干线及主要支线始端的三相电流不平衡率不大于20%

8、增加无功补偿

我们知道功率因数的大小取决于所接负载的性质，当电路中接入纯电阻负载时，电压与电流同相位，COSΨ=1,功率因数最高。在实际使用中，接入交流电路的负载多数属感性，如农业生产机械中使用的异步电动机，交流接触器、电动机启动器及照明用的日光灯都是感性负载。由于感性负载的电流滞后于电压，即电压与电流之间有相位差，Ψ≠0,功率因数COSΨ总是小于是1。在感性负载的两端并联一个适当的电容器，便可把设备的功率因数提高，从而降低电能损耗。

(1)无功补偿的意义

①电源设备能充分利用。例如某电源变压器额定容量S=5000KVA，如果它所带的负载功率因数为0.5，则变压器所能输出的额定平均功率即有功功率

P=S・COSΨ=5000・0.5=25000KVA。当负载功率因数为1时，输出的平均功率P=5000*1=5000KVA.

②降低供电线路上的电能损耗。当电压一定，输送到负载的功率也一定时，流过线路的电流为：

I=P/U COSΨ

上式表明电流与功率因数成反比，功率因数越高，则电流越小。而供电线路总

是有电阻存在的，电流越小，导线上的功率损耗P=I2RL也就越小。

③减少线路上的电压损失。因为线路上总是有一定阻抗的，线路上的电压损失

UL=IZL电流I减少，电压损失UL也就减少，有利于保持负载端的正常电压。离电源越远，线路越长，负荷越大，电价越高，则最佳功率因数值就越高，即进行补偿获得的节能意义就越大，一般经数值把功率因数提高到0.9为宜。

(2)补偿容量的确定

补偿容量的大小可采用理论计算法、空载电流法、选配表法等来确定，下式即为空载电流法确定的电容容量:Q=√3 UNI0

式中UN―电源额定电压，KV。

I0―感性负载的空载电流，A.

综上所述，利用无功就地补偿提高设备的功率因数，最大限度地减少无功功率，提高电能使用率，降低电能损耗，是一项行之有效的技术措施，可大力推广、应用。

9、提高电网负荷率

(1)负荷率系指电网的平均有功负荷与最高有功负荷的比例，即报告期用电平均有功负荷与报告期用电最高有功负荷比值的百分数，用公式（1）表示为：

KP=P P/Pmax*100%

(1)式中KP --日负荷率

PP --日平均有功负荷

Pmax一日最高有功负荷

负荷率是一个小于1的数，它是衡量用电均衡程度的指标，从经济运行角度考虑，负荷率愈接近1，表明电气设备的利用率愈高，有利于降损节能。

从负荷率的计算式（1）可知：负荷率随峰谷负荷差距的拉大而下降，峰谷负荷差愈大，则负荷率也愈低，电网运行过程中产生的损耗也随之增大。同时，电网运行中产生的损耗不仅与峰谷负荷差距大小有关，而且还与峰谷负荷持续时间长短有关。

设电网在输送某负荷下运行，运行期T内的某时刻电流为i，则电网损耗为：

A=∑P0T+∫T03i2Rdt

平均电流为IP=∫0Tidt,令I=(IP+i)；i为某时刻电流I对平均电流的增量。

则：A=∑P0T+∫T03i2Rdt

=∑P0T+∫T03(IP+i)2Rdt

由于∫T0idt=IP

A=∑P0T+3IP2RT+∫T03i2Rdt

上式中∑P0T+3IP2RT是线路以平均电流均衡运行时的损耗。

由于∫T03i2Rdt>0

所以电网运行中，若是峰谷负荷差距拉大，电流增量i也随之增大，其产生的损耗也必将加大。这说明电网负荷率下降时，其运行中产生的损耗要比负荷率提高时产生损耗大。因为负荷率提高了，峰谷负荷差距缩小，运行负荷趋于均衡，电流增量i就变小，所以电网输送负荷产生损耗也随之减小。

为此，要减少电网输送负荷过程中产生的损耗，必须提高负荷率。采取措施, "削峰填谷"，落实调荷措施，这是降损的捷径。

（2）提高负荷率的措施

①合理调整负荷，对用户负荷进行管理：

可以实行轮流厂休制度；按季节特点，安排农业用电和工厂大修停电；按供电负荷曲线，错开上下班时间，避峰生产，禁止大功率设备在峰段投运；按生产工艺，尽量安排三班制生产和安排低谷时段生产用电等。

②实行峰谷电价，用经济手段管理负荷：

实行峰谷分时电价，这是"削峰填谷"措施，旨在提高负荷率。如果单纯降低高峰负荷，会造成用电量的减少，平均负荷也降低，结果负荷率提高不明显。而实行峰谷电价对用电负荷实施调整，不仅降低高峰负荷，而且使一部分高峰负荷转移到谷段。

③依靠技术手段，完善"削峰填谷"措施：

农村供电管理中，在经济政策和其他手段相对滞后的情况下，应把技术措施作为"削峰填谷"的主要手段。可采用无线电集中负荷控制或电力定时控制等装置来实现。采用技术措施可实现负荷的宏观调控和微观调控的统一，能根据用电负荷情况及时有效地实现调控，能对不同季节、不同时段适时进行控制，从而"削峰填谷"，提高负荷率。

④强化用电管理，提高企业负荷率：

可通过经济、技术和其他相配套的措施来调动企业提高负荷的积极性，从而使企业自觉地采取措施进行"削峰填谷〃工作。只要各企业、各用电单位增强用电的峰谷观念，与电力部门配合共同协作提高负荷率，那么电网负荷率的提高与效果也就会更加明显。

⑤推广绿色照明技术和产品，实施"万家灯火"工程：

要"削峰填谷"但更要保证照明用电，故照明灯具的节电，应提上议事日程。照明情系千家万户，若能广泛推广绿色照明技术和产品，实施"万家灯火"工程， 即可降低高峰期照明用电负荷。此外，灯峰期间的其他照明用电，如餐饮业、娱乐业、电炊具等，必须加以管理和引导，或采用定量、定时控制，限制其在灯峰期间的过量用电，促使高峰负荷的降低，有利于提高负荷率。

1 0、其他降损技术措施

（1）搞好输、变、配电设备维护管理，防止泄漏电。主要是清扫绝缘子，更换不合格的绝缘子，修剪树枝，经常测量接头电阻等。

（2）合理安排设备检修，高检修质量。电力网正常运行一般应考虑即安全又经济，当设备检修时，正常运行方式受到破坏，在某些情况下还会影响安全运行和经济运行，使线损增加。因此，设备检修要做到有计划性，要提高检修质量，减少临时检修，短检修时间，尽可能做到发、供、用电设备同时检修，推广带电检修等。

（3）减少迂回供电，降低损耗。电网结构不合理会产生迂回供电，尤其配电网络中缺乏统一规划，迂回供电现象更加严重，使线损增加，因此，要特别注意和加强这方面的工作。

（4）随着科学技术水平的提高，要积极推广应用新技术、新设备、新材料、新工艺，依靠科技进步，降低电能损耗。同时利用现代化管理手段，搞好负荷预测和监控，提高负荷率，降低电能损耗。

结束语

降低电力网损耗除以上所述技术措施外，还有管理措施，如：建立健全线损管理责任制，加强指标管理，用电管理，计量管理等措施。线损率是电力行业的一项重要综合性技术经济指标，降低线损率是电力企业现代化管理的核心内容之一，也是电力企业生存发展的必要条件。

在工作当中，我们应各类措施有机结合起来，挖掘节电潜力，将电能损耗降到最

低水平，使有限的电能发挥最大效力，使我们电力企业利润最大化，使我们有足够能力加强电力设施基础建设，为广大用户提供更优质的服务。