（中山供电局沙溪电分局）
摘要：电力企业除了要加强社会化职能的提升，还要保持企业自身的持续稳定发展，因此城市中低压配电网理论计算和线损管理的研究变得尤为重要。文章阐述了城市中低压配电网理论计算及线损管理研究的背景及意义，介绍了中低压配电网理论线损的计算方法，分析了电力网现阶段技术降损要点。
关键词：中低压配电网；线损了；计量管理；线损要点
引言
电力能源是社会经济发展、人们生活所需求的重要能源，供电企业运营过程中需要密切关注的就是电网线损问题。电网线损问题来源可以概括性的分为两种，分别为技术性线损和管理不当产生的线损。因此，应该利用科学、合理的中压配电网线损率，对线损情况进行深入了解，发现不良问题后及时进行改善，保证中压配电网安全、稳定运行，避免对供电企业的经济效益造成损害。
一、论题研究的背景及意义
1.1中低压配电网理论计算及线损管理研究的背景
随着中国整体经济的飞速发展，地区经济水平差距在不断缩小，以往单凭发达地区经济发展水平提供绝对增长利润动力的供电企业，再不深挖企业自身经营潜力，必将被新一轮电力企业深化改革浪潮所淹没，最终被新生电网服务性企业所替代。由此可知，电力企业只有衡量好电能销售均价和降低线路电量损失率，做好城市中低压配电网理论计算和线损管理的相关工作，才能在新一轮电力体制改革浪潮中乘风破浪，增强自身竞争力，使自身走在时代前列。
1.2 研究中低压配电网理论线损计算的意义
开展城市中低压配电网理论线损计算相关工作，主要有以下四点意义：
第一，技术人员可以通过线损理论计算，推测出电网的运行现状，根据运算结果分析出当前电网架构是否合理，运行方式是否科学经济，负荷控制是否行之有效，依据相关参数，为未来电网发展规划、线路设备更新改造提供科学的理论依据。
第二，技术人员通过理论线损计算，可以直观地查找出供电企业线损管理工作中存在的不足之处，方便决策人员有针对性地制定降损措施，进而缩短统计线损完成值与理论线损计算值之间的管理差距，接近和达到最佳线损目标，理论线损的计算结果还可以验证统计线损的准确性，使其更能反映真实线损的完成情况。
第三，通过理论线损计算，可以量化分析出各种损失电量占比情况，决策人员据此确定供电企业主攻方向、降损重点，依据重点进一步分解线损指标，使线路、设备承担的线损管理指标趋于科学合理。
第四，通过理论线损计算，还可以方便规划设计部门验证规划设计工作成效，依据理论线损计算结果，及时规避方案缺陷，促进节能降损工作的技术发展。
二、电力网现阶段技术降损要点
2.1改善电网络的布局和结构：从降损节能的角度考虑电网布局，关键是合理选择供电半径和控制最长电气距离，供电半径应根据负荷分布并按电压降进行选择，以损耗校核。在规划设计时，应考虑远期负荷增长的需要，一般压降不应超过线路额定电压的5%，每回出线输送功率一般不应超过2000kVA。若过大，则应考虑增加出线回数或新增电源布点。作为配电线路其电能损耗的绝大部分在主干线段，降低干线段上的电能损耗是线路降损节能的一个主攻方向，减少干线段的电压降还能提高全线路的电压质量。
2.2变压器经济合理的运行：为提高供电可靠性和适应农电网络季节性强，负荷波动大的特点，35kV变电所应两台主变并列运行，两台主变的投切根据临界负荷确定，主变应强调经济运行以减少主变损耗。当变化的负荷小于临界负荷时，切除一台主变运行为经济，而大于临界负荷时则两台主变运行较为经济。10kV配电变压器的损耗占配电网损很大的比例，配电变压器运行不经济的主要原因是由于配变容量的选择不尽合理，安装位置又不恰当，尤其是农村用电负荷存在季节性强、峰谷差大，年利用小时低，全年轻载甚至空载时间长，加之管理不善等因素造成农网损耗过高。因此合理选型和调整配变容量，提高配变平均负载率，是农电网络降损节能工作中的一项重要内容。配电变压器其运行的实际铜损等于铁损时，工作效率最高，负载率为最佳负载率。排灌等季节性负荷专用配变，在不用时要退出运行，对照明动力混合负荷最好采用“母子”变方式运行。
2.3改善供电电压水平：“改善电压水平”就是根据负荷情况使运行电压始终处在一个经济合理的水平上。正确的做法是使用电设备电压水平控制在额定值允许的偏移范围内。在忙季、高峰负荷和可变损占线损比重大时适当提高电压使其接近上限运行；在闲季、低谷负荷和固定损占线损比重大时可适当降低电压使其接近下限运行。可以通过无功补偿或在变电所调节变压器分接头等手段来实现这一目标。
2.4合理配置电力网络的无功补偿：在有功负荷不变的条件下，提高负荷的功率因数，可减少负荷的无功功率在线路和变压器中引起的有功损耗。减少无功功率的输送不仅对提高农电网络的电能质量有好处，而且对降低线损有着重要的现实意义。提高功率因数，首要的办法是合理调整负荷和设备容量，使用电设备在最佳负载率下运行，以提高线路的自然功率因数，其次针对农电网络功率因数较低的特点，开展家电网络无功补偿工作十分必要。10kV线路一般，可采取分散补偿和集中补偿相结合的技术措施以便获得经济技术的最佳综合效果。当电容器组装于变电所的10kV母线上时，仅能减少35kV级线损，而当电容器组装于变电所的10kV线路上时，则可以同时减少35kV和10kV两级线损。为了提高无功补偿的经济效益，电容器组应尽可能地装在配电线路上是合理的。
一般的情况下，功率因数cosθ<1，无功电流都会产生。功率因数从cosθ1提高 cosθ2，在负荷不变的情况下，有功功率损耗降低的效果如公式计算：ΔP%＝(1-cos2θ1/cos2θ2)×100%，如下表所示：
由表1可以看出，提高功率因数可以明显降低设备的损耗。按照无功补偿“分级补偿，就地平衡”的原则，我们可以采用以下办法：
1）对于10KV公用变压器应随器就地补偿；要求用户对于7.5KW以上的电动机，年运行在1000小时以上的重点进行就地随机补偿；低压100KVA以上的动力用户必须安装电容补偿装置，并进行功率因数考核；10KV线路实行集中或分散补偿。
2）随器补偿的容量不应选择过大，以平均所需无功容量的 1/3 ~ 2/3为宜。线路集中补偿的最佳位置是从线路首端起的线路总长的2/3处，补偿容量取全补偿的2/3，这样的补偿节电效率最高可达88%以上。
3）加强对补偿装置的维护，对出现故障和补偿不足的现象进行整治，对没有电容补偿的公用变压器应及时安装，降低无功损耗。
三、线损的各方面分析
每年国家、南方电网、局都有很大的资金投入到各营业点的建设，经过近几年的大改建设及完善配电网，中山市各镇区电网已经有了很大的改观，电网的损耗已经大幅度降低，但是仍然存在部分的镇或10KV线路线损异常或偏高，通过分析，主要由以下几个原因造成：
1）公用变压器的负载低，存在大马拉小车的现象；
2）公用配变布不均匀，供电半径大；
3）部分低压线路为铝导线，并且线经偏小，供电线路长，损耗较大；
4）存在高损设备，设备老化；
5）部分台区没有安装无功补偿或无功补偿不足；
6）电表残旧，超期使用，计量管理工作效率不高；
7）存在违章、违约用电，人情电的现象。
根据以上分析，为了有效利用有限的整改资金，今后电网改造应全面规范地开展，不能象前几年那样做了后发现问题才进行后续工作，同时也要采用有效的管理措施，降低管理线损，今后镇区降损工作应重点做好以下的几个方面。
3.1提高公用变压器的负载率
3.1.1增加公用配变布点，变更容量，减少供电半径。
在农村与镇区混合地区，用户居住的村庄相对较为散落，配电变压器通常容量偏大，而布点相对较少，低压线路就要遍布整个村，架设得线路远而迂回曲折，也就造成供电半径长。一开始的时候用客户用电量不大时，问题不是特别明显，但随着社会的发展和人们的用电需求增加，供电半径越长，线路电压就越低，从而造成线损就升高。
因此在今后的电网改造中，我们要做好一可进二可退，全面规划管理，对现实用电需求进行合理计算，对变压器的分布及未来发展需求做好定位管理，同时将大容量轻负荷，更换成两台或多台小容量的变压器，并对供电线路进行合更分割，做好每路负荷都基本相等从而提高变压器的负荷率，缩短供电线路的长度，降低供电线路损耗。
台变位置接近负荷中心，供电半径不超过500米，其导线截面应满足需要。留意用户端电压变动幅度，低压电力用户不应超过额定电压±7%；县城低压配电网中，低压主干线宜采用绝缘导线，低压主干线按最大工作电流选取导线截面，导线截面不应少于63平方毫米。分支线不应小于35平方毫米。
3.1.2采用有载调容变压器，提高配变的利用率。
现在的镇区用电季节性很强，夏秋两季农忙和农灌排涝及现代空调使用率比较高，变压器长期处于满载运行，变压器的运行损耗从而增加，而到了冬季或用电淡季，负荷也特别轻。中山市的养殖业很发达，在夏秋节由于要给鱼虾打氧及抽水，变压器的负荷接近满负荷运行，但在冬秋季节，由于天气晴朗，渔民极少打氧及抽水，负荷很轻，这时有些台变只有十几户纯照明用户，有的月用电量只有几百度，还抵不上有些城里一户家庭的用电量，使许多线路及配变常处于低载。
对于那些用电季节性强的地方，我们是否可考虑更换成可调容变压器，用电高峰时将容量调大，用电淡季将容量调小，这样既解决了用电负荷与配变容量的矛盾，又能降低实际线损。
在我们的一个养殖业很发达，用电附有季节性的一个地区做了这么一个测试。我们的一个线路变压器的高低压分别安装电能表，和在一条长30米的线路前后端安装电表能，以测出用电户用需求较大时候和平常用电时候及少用电时候的线损耗及变压器的损耗，结果测出的结果令我们很惊讶！用电高峰线损率为20%。
3.1.3开展母子变压器经济运行，降低技术线损
利用不等容量变压器的经济运行，两台不等容量变压器分列运行。大负载时，两台分列运行；中负载时，大容量变压器运行；轻负载时，小容量变压器运行。
四、加强计量管理
4.1加大计量装置的整改力度，减少计量误差。
一直以来，由于网改资金有限而忽视了计量装置的投入，某些镇区已经很多年没有计量改造项目了，使得农网仍然存在大量残旧或国家规定淘汰型号的电表，如DD862、DD862a等，有的电表使用长达10年以上，计量误差达15％以上，严重地影响计量的准确度，造成线损升高。
因此今后我们应加大对农网的计量改造力度，更换残旧、淘汰及超期使用的电能表，减少计量误差的损耗。
4.2定期开展计量装置的普查工作，及时处理计量故障。
定期开展计量普查工作，特别是在雷电高发区的公用变压器，用户的计量装置由于受到雷电的破坏，经常发生缺相、烧表等计量故障，这些是我们普查的重点区域，同时设立专责计量人员，对发生计量错误、计量故障的要及时纠正，减少用户和供电公司的损失。
4.3停止长期不使用的计量装置的供电。
前面我们谈到，每个电表每个月有1～1.2kw.h的损耗，如沙溪镇有近40000户单相居民用户，由于镇区有较多的华侨、港澳乡亲，有较多的电表使用率极低，甚至一两年内未有用电记录，约有5000多户是没有用电的，每年就有将近62500kw.h的损耗，停止这些电表的供电对线损的降低也是很有帮助的。
五、控制线损能耗降低的有效策略
5.1三相负荷的协调性控制。经过实际情况的分析，10KV配电网中的大部分相电流的分配误差都会达到25%以上，并且大部分的变电区的线损耗能量也高于15%。10KV线路的三相负荷的不协调性导致电流失去平衡。在实际的运行过程中也会增加线损的比例。为了从根本上解决问题，我们选择优化原来的设计模式，综合10KV电网的实际情况，和三相负荷相平衡的理念结合，通过科学的调整变电区的每项负荷量，并且在设备尾部增加增压的设备，以此来平衡10KV电路的三相负荷，减少线损能耗的值，提高变电区的供电的能力。
5.2更换导线采用比铜导线或比铜线线经大一级铝导线，降低线路损耗。
由于镇区线路被盗窃严重，在农村线路改造或修复时通常大量采用铝导线，与同截面的铜导线相比，铝导线的损耗较大，特别是在超负荷的线路更加明显，特别在养殖业台区，线路长，线路接驳口多地区，在用电高峰期，用户的泵氧机经常不能启动或烧毁，这些台区的线损通常也很高。因此在今后的线路改造中，尽可能采用铜导线，在线路被盗的重灾区也应采用半径比铜导线大一级的铝导线，降低线路的损耗。
在架设低压架空线路、敷设低压地埋线路前，首先应对低压负荷进行全面调查，掌握详细资料。然后，根据低压负荷情况，综合考虑投资、能耗、效益，合理选择导线截面。
在架线安装过程中，应尽量减少导线接头。因接头处接触电阻大，运行后，接触电阻将会更大，从而使电能损耗增大。地埋线更就避免接头，万一出现接头，要加以绝缘处理，严防漏电。
5.3大量选用节能型变压器，减少变压器损耗。
由于低损耗配电变压器比高能耗配电变压器的空载损耗和短路损耗有较大幅度降低。在今后的电网改造中应大量采用S11型变压器，并且更换S7、S9型变压器，特别是在负荷轻的台区，效果也很明显。变压器的损耗是线损重要组成之一，在理论线损计算里我们可以看到，变压器的损耗占了60％以上。通过比较，我们发现S11型变压器比S7、S9型变压器的空载损耗降低15%-22%，负载损耗降低20%-28%。在前几年的农网改造中，特别是98～99年，大量采用的是S7型变压器，这些变压器已较残旧，损耗大，迫切需要更换。如今社会不断发展，现在还出现了非晶合金（SH15）变压器，它的损耗比其它变压的还要低，建议日后还要采用更节能的产品。
图，S9、S11、SH15变压器空载损耗比值
结束语
降低线损是供电企业提高经济效益的一条重要途径线损管理工作者要将加强管理和技术降损有机地结合起来即在加强线损管理的同时据本地电网的实际需要选择合适的技术措施以取得更高的社会效益和经济效益。通过线损分析可以找出线损工作的不足，指出降损方向。可以找出电网结构的薄弱环节，确定改善电网结构工作重点，降低技术线损。找出电网运行存在的问题，确定最佳运行方案。找出降损的措施中存在的问题，使今后制定的降损措施更有针对性，效果更好。
总之，线损工作是供电企业一项持之以恒的任务，能如能查清线损异常或偏高的原因，并将技术措施及管理措施有效地结合使用，降损的效果非常明显。这不仅直接影响企业的经济效益，而在一定程度上也说明了一个供电企业的管理水平的高低。
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论文作者:庞云开
论文发表刊物:《电力设备》2018年第10期
论文发表时间:2018/7/26
标签：线损论文; 变压器论文; 负荷论文; 线路论文; 电网论文; 导线论文; 低压论文; 《电力设备》2018年第10期论文;