摘要：同期线损是指线损计算中供售电量使用同一时刻电量的计算方法，能使线损指标归真，客观反映经济用电情况。电网同期线损率作为反映供电企业经营水平与生产技术的经济指标之一，其线损分析及降损措施的研究是非常复杂的。因此，怎样有效地降低电网同期线损率，减少电网中的电能损耗，提高企业经济效益，是大家关注的焦点。本文从同期线损管理中降损技术措施对线损进行了分析。
关键词：同期线损管理；技术降损措施
1 同期线损管理中的技术降损措施分析
技术降损措施是指对配电网的配电线路、低压台区进行技术改造，优化供电结构，合理规划供电半径，在改造中尽量使用新型节能设备，使电网的供电能力得到提升。
1.1 电网升压改造
随着工农业生产的发展和用电负荷的增长，原来设计、投运的线路有可能出现供电容量不足，造成电压质量低劣、电能损失严重等问题，还有一些电网电压非标准化，如3.15kV、6kV、66kV等，因此对电网要不断加以调整和改造。其中，升压改造又是降损节能的一项重要措施。
当电压升高等级，在输送同样功率的时候，可使电流下降，从而减少电能损失，电能损耗随供电电压提高的平方成反比下降。因此，在电网改造尚未完成的区域，如将6kV供电电压的升压为10kV电压运行；城市电网取消35kV电压等级，直接用110kV深入城市负荷中心供电；以及正在讨论中的用20kV电压等级取代10kV电压供电。这样，既能提高线路输送容量，又能降低电能损耗。因此，简化电压等级，减少变压层次，也是降低电能损耗的一项重要措施，当然要建立在合理规划的基础之上。
1.2 无功补偿
配电网存在着大量的无功负荷，这些无功负荷来自电力线路、电力变压器以及用户的用电设备。当配网在运行时，大量的无功功率在网络中流动将会导致配电网产生大量的损耗。采取无功补偿会减少无功功率在配电网中的流动，从而达到降损的效果。
根据无功补偿的补偿方式和补偿容量的不同，无功补偿具有不同的实施方案。
（1）无功补偿方式
主要有配电变压器集中补偿方式和用户终端分散补偿两种方式。
配电变压器集中补偿方式，低压集中补偿是在配电变压器380V侧进行集中补偿，其主要目的是提高专用变压器用户的功率因素，实现就地平衡。这种方案虽然有助于保证用户的电能质量，但对电力系统并不可取，因为虽然线路的电压的波动主要由无功量的变化引起，但线路的电压水平是由系统线路的电压等级决定的，当线路电压基准偏高或偏低时，无功的投切量可能与实际需求相差甚远，出现无功过补偿或欠补偿。
用户终端分散补偿方式，用户终端分散补偿就是在用户负荷所在的位置就地补偿，这种方式能大大减少配电网损耗、改善电压质量、提高系统供电能力。缺点是由于低压无功补偿通常按配电变压所低压侧最大无功需求来确定安装容量，而各配电变压器负荷波动的不同时性造成了大量电容器在较轻载时的闲置，设备利用率不高。
（2）无功补偿容量
由于无功需求是随着负荷需求的变化而变化，不会随着供电单位的意志转移，属于不可控的数据。因此，针对时刻变化的无功需求，如何确立最优的无功补偿容量是实施无功补偿措施时需要考虑的一大问题，本节按照负荷无功容量来调整无功补偿容量的原则，即采取负荷无功容量不同比例（如负荷无功40%补偿、负荷无功60%补偿等）的补偿。
1.3 使用新型节能变压器
变压器的负载损耗与其容量的平方是成反比的，同时，对于同种型号的变压器而言，不同容量变压器的空载损耗与负载损耗是有差异的。以S13型160kVA与315kVA容量的变压器为例，S13-160型变压器的空载损耗为200W，负载损耗为2200W；而对于S13-315kVA型变压器，其空载损耗为340W，负载损耗为3650W。因此，对于某种负荷水平的配电网来说，合理的配置变压器容量能够由于配电网的负荷分布密集达到降低变压器损耗的目的，从而小配电网的总体技术损耗。
由于配电网的负荷分布密集、用电情况复杂，若不根据负荷使用情况合理的配置变压器容量易造成配电变压器损耗较大，进而影响配电网技术损耗水平。常用的变压器容量包括30、50、63、80、100、125、160、200、250、315、400、500、630、800、1000、1250、1600kVA，可选择的容量较多，在进行合理配置变压器容量时，可通过人工经验或者组合优化方法进行确定变压器的最优配置容量。
1.4 采用节能变压器
采用节能变压器的降损措施，主要是对变压器型号的损耗影响因素进行改善。变压器的损耗与变压器的结构与性能及其运行方式有重要关系。电力系统中配电变压器数量众多，配电变压器的损耗占输配电系统损耗的三分之一，占配电系统损耗的一半以上。通过将老式变压器换成新型节能变压器会降低配电网的电能损耗，变压器的额定空载损耗与负载损耗都小于老变压器。
配电网损耗占整个电网的主要部分，而配电变压器的损耗占配网损耗的大部分，因此采用节能变压器是配电网重要的节能措施。在采用节能变压器的措施中，随着所选取的变压器更换位置、变压器型号及容量的不同，产生的采用节能变压器降损的方案具有差异。
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1.5 平衡变压器三相负载
在三相四线制的供电网络中，电流通过线路的导线时，因为线路中存在电阻抗必将产生大量的电能损耗，而电能损耗与通过电流的平方成正比例，固而对线路的损耗也是正比例的。当供电系统中配网以三相四线制供电时，因为有单相负荷的存在，造成三相不平衡在所难免。当低压配电线路处于三相不平衡运行状态时，不仅会使 A、B、C 三相相线的总体电能损耗增加，同时中性线上因为三相线路传输功率的不平衡液会有电流通过，进而产生中性线的电能损耗；当配电变压器处于三相不平衡运行状态时，其产生的负载损耗会大于三相平衡时的情况，从而，配电网技术损耗会随着三相不平衡程度的恶劣而增加。因此，采取平衡三相负荷措施可以达到降损的效果。
目前针对三相负荷不平衡主要采取以下两种实施原则：
（1）通过人工不定期测量三相负荷不平衡度，调整负荷使其均匀等距分配在三相上，将三相负荷不平衡度降到合理范围之内。为了保证供电系统的正常工作，使供电网中的线路，调整三相负荷让线路承载趋于平衡，是最好也是最节省成本的降损措施。努力地将用电客户的负荷调查做好，摸清用电客户的底数，特别是将低压用户的工作做认真。在低压网络供电系统中，应当尽量采用三相四线制的供电方式，减少单条线路的供电压力，把单相用户平均地接到其他三相上，同时减少中性线路电流，有效降低线路损耗，并且要减少单相负载接户线的总长度。在供电系统的日常工作运行当中，需要根据城市的用电实际情况，随时调整三相负荷使其趋于平衡，同时定期的进行公用配电变压器的三相负荷测定，并根据低压负荷季节性变化较大的特点，在换季和负荷高峰期进行严密的监测，对三相不平衡线路及时调整和负荷转移，保证供电系统工作的正常。
（2）安装三相不平衡及无功补偿装置，该类装置具有在补偿系统无功的同时调整不平衡有功电流的作用。对于不平衡的三相负荷，可以采用补偿电纳连续可调的分相补偿技术，才能将其补偿为三相平衡负荷。根据负荷变化，迅速调整无功功率的输出，实现快速跟踪补偿，使供电电源输出的电流基本为三相平衡的有功电流，改善了供电点的电压质量，减小了不平衡负荷对系统的影响。
通常采用不对称补偿装置来减少不对称负荷引起的系统三相不平衡。目前，在中、低压配电网中，广泛采用手动或自动投切的电容器组进行补偿。供电点三相电压的不平衡是由于三相不平衡电流在输电线路上引起的电压降不同而产生的。三相不平衡电流可分解为正序分量、负序分量和零序分量。在三相三线制系统中，零序分量无法流入三角形或无中线星形连接的变压器绕组或电动机绕组。如果能够补偿掉负序电流分量，同时通过合理的绕组接线使零序电流无法流通，就可使三相负荷平衡，对正序电流中的无功分量可实现分相无功补偿。
1.6 采用大线径配电线路
采用大线径配电线路的降损措施主要是对线路截面积的损耗影响因素进行改善。
配电线路上的损耗也是配网损耗的一个重要部分，利用高效节能的导线对降低配电网的损耗也有重要的作用。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。因此，采用截面较大的线路可以降低配电网的损耗。
随着配电网的不断发展，电力负荷的急速增长，配电网中原有的一些架空线路和电缆已不能满足配电网发展的经济性、安全性和稳定性的要求，因此，需要对原有的线路进行改造，简单地说，就是根据配电网的发展对原有不满足要求的线路进行更换，充分利用大截面的节能型导线，以减少配电网中线路上的损耗。
在新建配电网区域，要做好充分的规划工作，使规划后的配电线路型号满足未来相对较长时间的电网发展要求，避免随着负荷不断急剧增长导致线路不满足电网发展的经济性、安全性和稳定性要求的情况的发生。
2 同期线损管理中的技术降损案例
（1）线路情况：某10kV线路总长122.15km，其中主干线19.32km，共有配电变压器113台，总容量10450kVA，用电高峰时末端电压不到330V，线路平均功率因数0.75，2015年线损率完成13.43%。
（2）技术降损方案：在线路主干线60#杆和80#杆装设两组150kvar高压自动投切电容器。在113台配电变压器加安装电容器，做到每台变压器集中补偿，补偿容量等于配变总容量的8%。配变容量大于100kVA的用户，每月执行功率因素考核机制，功率因数达不到0.90，应按规定安装补偿装置。
（3）运行情况：2016年3-5月，在10kV该线路新装设无功补偿设备总容量3000kvar，6月份投入运行。通过7~9月数据统计，平均功率因数由0.75提高到0.90，线损率从11.23%降至8.2%，电压提高到370V以上（提高约12%）。
3 结束语
技术的不断发展，以及人们对供电质量要求的不断提升，使人们加强了对供电系统的重视程度。同期线损率高对电力行业的发展来说十分不利，因此在对同期线损问题的分析过程中，要依据实际情况，制定相应的治理措施，提高台区线损治理效率。
参考文献：
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[3]刘仲.同期线损管理中若干技术问题探讨.机电信息.2017
[4]姚志明.基于无功补偿的配电网节能降损探讨.电子技术与软件工程.2015
论文作者:许新锐
论文发表刊物:《基层建设》2018年第34期
论文发表时间:2019/1/3
标签：变压器论文; 负荷论文; 线路论文; 电压论文; 不平衡论文; 容量论文; 配电网论文; 《基层建设》2018年第34期论文;