國網(wǎng)江蘇省電力有限公司連云港供電分公司 熊 蘊

1 引言

在當(dāng)前的電力工作之中，由于不同區(qū)域、供電企業(yè)所處的實際環(huán)境存在著巨大的差異，難以有效統(tǒng)籌，因而導(dǎo)致電力設(shè)備非常容易受到外界因素的干擾，帶來各類不必要的損耗。鑒于此，采取合理的方法對線損產(chǎn)生的原因、影響因素進(jìn)行準(zhǔn)確把握，并在此基礎(chǔ)上應(yīng)用合理的措施進(jìn)行改善尤為關(guān)鍵。

2 低壓配電網(wǎng)線損的影響因素分析

低壓配電網(wǎng)的線損影響因素可以分為技術(shù)因素和管理因素兩個層面。首先在技術(shù)因素方面主要為如下幾項。

一是線路的布局和導(dǎo)線的面積。在現(xiàn)階段的配電網(wǎng)之中，導(dǎo)致電網(wǎng)線損的主要因素是線路本身和變壓器，部分低壓配電網(wǎng)在規(guī)劃以及設(shè)計的階段就缺乏合理性，在這種情況下，相關(guān)的線路安排本身也會缺乏合理性，從而導(dǎo)致線路的大量重復(fù)和重疊，使得導(dǎo)線不可避免地出現(xiàn)延長，供電過程中電量損耗必然會出現(xiàn)上升。同時部分單位在配網(wǎng)建設(shè)過程中也沒有根據(jù)實際的情況選擇符合需求的導(dǎo)線，造成導(dǎo)線截面過小，從而提升了線路的電阻，增加了線路的損耗。

二是變壓器的選址和容量問題。在完整的低壓配電網(wǎng)之中所包含的設(shè)備數(shù)量整體是較多的，同時由于存在不同的需求，所以在變壓器設(shè)備的特征和參數(shù)方面也各有差異。如果相關(guān)單位在進(jìn)行配置的時候，沒有進(jìn)行準(zhǔn)確和科學(xué)的計算，則將導(dǎo)致變壓器的配置無法充分地滿足實際需求，并且會增加電能的損耗。

三是無功補(bǔ)償。在既往控制線路損耗的過程中，比較常見的措施是使用無功補(bǔ)償裝置，這種方式將能夠有效地增加對應(yīng)線路所承載的電量，但同時大量進(jìn)行無功補(bǔ)償裝置的使用也會導(dǎo)致電網(wǎng)的損耗增多。

四是三相負(fù)荷平衡。在電網(wǎng)的使用過程中，三相負(fù)荷平衡是一個相對較為理想的運行狀態(tài)，如果對應(yīng)的系統(tǒng)處在三相不平衡的情況下的時候，會導(dǎo)致線路的損耗增加，同時也會造成變壓器整體溫度的升高，從而增加設(shè)備的功耗[1]。其次是管理因素對線損的影響，這種情況則主要受到兩方面因素的影響。一方面是電網(wǎng)的運行管理。在對應(yīng)的電力系統(tǒng)之中，相關(guān)的變壓器需要根據(jù)實際的用電情況進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制，如果相關(guān)設(shè)備在長時間之中都保持過度配電、配電不足等狀態(tài)之下，則會造成能耗的增加，導(dǎo)致嚴(yán)重的線損問題出現(xiàn)。另一方面是計量裝置管理。計量裝置是現(xiàn)階段進(jìn)行線損管理和測算的重要手段，如果相關(guān)工作在進(jìn)行的時候科學(xué)性缺乏，則會導(dǎo)致線損的增加。

3 低壓配電網(wǎng)線損的現(xiàn)狀分析

低壓配電網(wǎng)的線損問題是現(xiàn)階段廣泛存在的一個問題，針對低壓配電網(wǎng)線損問題的有效管理，將能夠直接影響對能源的利用效果。以某地區(qū)的實際情況為例，相關(guān)地區(qū)在2020年總耗電量約為256億kWh，其在綜合線損率在當(dāng)年為3.14%，其中高壓線損率為2.64%，低壓線損率為5.71%，見表1，從這一數(shù)據(jù)之中也可以發(fā)現(xiàn)，低壓線損率在整體線損率之中占據(jù)極為重要的位置，這也是針對低壓配電網(wǎng)線損進(jìn)行控制的原因所在。

表1 某地區(qū)2020年線損情況

配網(wǎng)線損問題是不可避免的，但是在實際工作之中卻可以采取對應(yīng)的措施來進(jìn)行控制該區(qū)的線損與標(biāo)準(zhǔn)之間存在較大差距的主要原因是在工作之中管理不當(dāng)以及理論線損的計算存在誤差。針對這兩個問題，在進(jìn)行工作的時候應(yīng)當(dāng)采取合理的措施以來進(jìn)行避免。

首先從理論線損的角度來看，相關(guān)區(qū)域的整體面積相對較大，且城鄉(xiāng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度較高，在這種情況下，進(jìn)行對自身的電網(wǎng)的升級與改造，從而使其與自身的用電情況相適宜是比較關(guān)鍵的。然而在這一工作推進(jìn)的過程中，對應(yīng)單位并未充分地考慮城市與農(nóng)村之間用電的區(qū)別，同時對于地區(qū)結(jié)構(gòu)的差異把握不足，從而造成電網(wǎng)在規(guī)劃過程中存在大量的重復(fù)現(xiàn)象，延長了線路的長度，最終導(dǎo)致線損的增加[2]。同時由于該地區(qū)的實際情況存在，在電網(wǎng)規(guī)劃的過程中除了需要考慮經(jīng)濟(jì)性，還需要的政治、社會需求進(jìn)行滿足，這種現(xiàn)象也是相關(guān)區(qū)域在電網(wǎng)規(guī)劃過程中面對的重要問題，直接影響了電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性。

4 降低低壓配電線路線損的措施分析

4.1 加強(qiáng)無功管理

加強(qiáng)無功管理工作將能夠起到促進(jìn)電網(wǎng)運行順利性的作用，低壓配電網(wǎng)線損與無功管理的公式：

通過該公式可以了解到功率因數(shù)對線損率的影響，相關(guān)人員也可以進(jìn)行針對性的線損管理工作。實際上，在具體的實踐過程中當(dāng)線路的功率以恒定速度從0.6kW 增加到0.85kW 的時候，相應(yīng)的線路功率損耗率可有效增加50%，見表2。

表2 功率因數(shù)與無功功率關(guān)系（單位：kW）

基于上述內(nèi)容，在進(jìn)行線損降低的過程中相關(guān)單位可以首先強(qiáng)化無功電壓的控制，如應(yīng)用全自動控制方案、合理地計算與分析現(xiàn)階段電力系統(tǒng)的無效補(bǔ)償容量，同時根據(jù)無功負(fù)荷需求進(jìn)行大電容器電容量調(diào)整等。當(dāng)然，針對無功功率進(jìn)行管理時，可以著重采取如下方法。一是施行無功就地平衡。該過程中根據(jù)電力系統(tǒng)的實際情況，選擇合適的無功補(bǔ)償裝置，包括電容器的安裝位置和容量等，以盡可能地減少線損。其次通過調(diào)整變壓器的分接頭位置，改變電力系統(tǒng)的電壓水平，從而調(diào)整無功功率的分布和降低線損。最后通過調(diào)節(jié)無功發(fā)生器的輸出功率，控制電力系統(tǒng)的無功功率平衡，以降低線損；二是加強(qiáng)用電管理。在工作之中強(qiáng)化用電行為的規(guī)范性將能夠顯著提高用電效率，減少偷電漏電等行為，從而降低線損；三是定期維護(hù)檢查。定期對無功補(bǔ)償裝置進(jìn)行檢查和維護(hù)，確保其正常運行和減少故障率，同時及時調(diào)整無功補(bǔ)償裝置的參數(shù)，以達(dá)到降低線損的目的。

4.2 采取措施降低配電網(wǎng)線損

當(dāng)在相關(guān)線路和變壓器的正常運行過程中也會出現(xiàn)損失有功和無功的現(xiàn)象，變壓器本身在電網(wǎng)之中占據(jù)著至關(guān)重要的位置，且其造成的線損較大，通常在電網(wǎng)系統(tǒng)之中變壓器導(dǎo)致的線損率可以達(dá)到34%左右。有鑒于此，相關(guān)單位還應(yīng)當(dāng)積極地進(jìn)行對變壓器使用的優(yōu)化，例如通過確保變壓器始終保持在經(jīng)濟(jì)運行的狀態(tài)之中，從而降低其損耗率，或者是使用具經(jīng)濟(jì)性的變壓器等，推動線損率的進(jìn)一步降低。實際實施過程中相關(guān)單位可以根據(jù)電網(wǎng)的轉(zhuǎn)換要求進(jìn)行目標(biāo)區(qū)域內(nèi)高功耗變壓器的更換，在這種方式之下的節(jié)電效果：

其中P01表示相關(guān)設(shè)備處于空載狀態(tài)下而產(chǎn)生的電能損耗，P02則表示空載損耗，Pk1/Pk2則表示變壓器的短路損耗，S/SH則表示相關(guān)設(shè)備的負(fù)載率，而t 則代表對應(yīng)設(shè)備在一個年度之中的運行時間，通?？梢詫⑦@一時間明確為9000h左右。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行對相關(guān)地區(qū)的變壓器的更換，即可明確對應(yīng)區(qū)域每年可以節(jié)約的電能數(shù)量。同時在進(jìn)行變壓器的安裝過程中相關(guān)單位和人員應(yīng)當(dāng)盡可能確保變壓器與負(fù)載中心位置的靠近，這種方式也能夠保證變壓器在使用過程中的充分節(jié)能。同時在變壓器布置位置選擇的時候，相關(guān)人員也應(yīng)當(dāng)盡可能選擇便于進(jìn)行維護(hù)的區(qū)域，從而確保對變壓器進(jìn)行充分有效的維護(hù)工作開展，最終推進(jìn)變壓器使用的經(jīng)濟(jì)性得到提升。目前我國的低壓配電網(wǎng)之中所使用的變壓器整體數(shù)量、型號都越來越多，且不同類型的變壓器在具體的功率方面也存在著巨大的差異，針對這種情況，相關(guān)單位在工作之中有必要對自身的需求狀況進(jìn)行調(diào)查和分析，并按照國家政策來進(jìn)行對變壓器的更新和改造工作，以增強(qiáng)其與區(qū)域用電需求的契合程度。

4.3 合理進(jìn)行低壓配電網(wǎng)導(dǎo)線截面的選擇

低壓配電網(wǎng)之中的線損與導(dǎo)線自身的電阻息息相關(guān)，針對導(dǎo)線截面進(jìn)行控制則是進(jìn)行電阻控制的重要手段，通過這種方法最終能夠比較有效地降低線損，保證配電網(wǎng)的節(jié)能降耗目的實現(xiàn)。從實際情況來看，在相關(guān)配電網(wǎng)線路所負(fù)載的電流處于穩(wěn)定狀態(tài)的時候，導(dǎo)線的截面積增加，將能夠起到降低功率損耗的效果，這種措施也會讓導(dǎo)線材料的使用量增加，從而增加整體的建設(shè)成本，所以相關(guān)人員和單位在推進(jìn)對應(yīng)工作前有必要進(jìn)行對實際情況的充分考量，該過程中可以采取經(jīng)濟(jì)電流密度的測定值，推算相關(guān)建設(shè)工作之中可供選擇的導(dǎo)線截面積。經(jīng)濟(jì)電流密度的計算可以根據(jù)對應(yīng)設(shè)施建設(shè)投資、運營等參數(shù)來進(jìn)行確定，具體見表3。

表3 經(jīng)濟(jì)電流密度值（單位：A/mm2）

通過這種方式可以對現(xiàn)有的低壓配電網(wǎng)的線損狀況進(jìn)行綜合性評估，同時也可以根據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)來對更換導(dǎo)線之后整體可以取得的降損效果進(jìn)行評估，從而為實際的工作開展創(chuàng)造比較良好的條件。需要注意的是，導(dǎo)線截面積的增加固然可以實現(xiàn)對線損率的全面降低，但是這個過程中也會對整體的資金投入數(shù)量形成增加，為了保證相關(guān)工作的經(jīng)濟(jì)性，在工作之中可以針對更換導(dǎo)線之后的理論節(jié)電值進(jìn)行計算，從而明確改造工作的科學(xué)性和合理性程度。以某地區(qū)為例，相關(guān)單位在改造工作之中，計劃針對部分區(qū)域進(jìn)行LGJ-120型號的導(dǎo)線更換，在線路負(fù)荷電流為32A 的情況下，年節(jié)電量可以達(dá)到7.5萬kWh 左右，由于其改造范圍較小，在長期運營過程中該方案的整體經(jīng)濟(jì)性是符合需求的。

4.4 配電網(wǎng)的節(jié)能運行

配電網(wǎng)節(jié)能運行措施也是實現(xiàn)降低線損的重要手段，相關(guān)工作在開展過程中可以從如下幾個方面入手。

一是進(jìn)行費用和時間參數(shù)的調(diào)整。在工作之中相關(guān)單位可以通過對應(yīng)的人計算措施，對現(xiàn)階段低壓線路的負(fù)載電流值進(jìn)行明確，同時根據(jù)相應(yīng)的結(jié)果合理地進(jìn)行負(fù)載的調(diào)整。同時在線路投入運行之后，采取儀器對負(fù)載狀況進(jìn)行檢測。如果相關(guān)線路的整體負(fù)載狀況較大的時候，可以適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行對特定時間內(nèi)的電力使用狀況進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制，并在高峰階段組織排隊等。

二是合理地進(jìn)行動作電壓調(diào)節(jié)。該過程中可以通過對相關(guān)系統(tǒng)之中變壓器的分接開關(guān)進(jìn)行合理的調(diào)整，從而實現(xiàn)對電壓的調(diào)整。同時也可以依托對變電站補(bǔ)償電容器的使用，達(dá)到在相對較短的時間之內(nèi)進(jìn)行電壓調(diào)節(jié)的目的。

三是調(diào)整無功補(bǔ)償方式。作為相關(guān)電網(wǎng)系統(tǒng)之中最為常見的損耗現(xiàn)象，功率損耗的控制將能夠有效地保證電網(wǎng)運行的節(jié)能性，相關(guān)單位和人員可以采取降低電力的傳輸距離、實施無功補(bǔ)償設(shè)備安裝等方式來達(dá)到對應(yīng)的效果。

5 結(jié)語

綜上所述，低壓配電網(wǎng)線路損耗是當(dāng)前受到社會廣泛關(guān)注的問題，為了實現(xiàn)對電網(wǎng)損耗的有效控制，相關(guān)單位在工作之中有必要從各個角度入手進(jìn)行導(dǎo)致線損的原因進(jìn)行分析和把握，并在此基礎(chǔ)上制定與實際情況相適應(yīng)的降損節(jié)能措施，充分地降低線損率，保障配電網(wǎng)運行的經(jīng)濟(jì)性。