線損分析在配網(wǎng)線損管理中的重要性探究

楊婕

摘要：線損率是反映供電網(wǎng)規(guī)劃、設(shè)計(jì)科學(xué)合理與否的重要指標(biāo)，尤其在當(dāng)前電能消耗巨大的背景下，注重線損分析對提高線損管理工作效率、提高供電企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益具有重要意義。文章對線損分析在線損管理中發(fā)揮的作用進(jìn)行分析，并提出了降低線損技術(shù)的措施，以期為線損管理的有效開展提供參考。

關(guān)鍵詞：線損分析；管理措施；配網(wǎng)線損

中圖分類號(hào)：U665 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2013）32-0132-02

線損分析是配網(wǎng)線損管理的重要內(nèi)容，通過分析配網(wǎng)線損狀況，找出造成線損的原因，進(jìn)而采取有效的應(yīng)對措施，能夠減少電能輸送過程中不必要的浪費(fèi)，提高供電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

1 線損分析在線損管理中的作用

配電網(wǎng)運(yùn)行中線損分析是線損管理的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，并為線損管理工作的有效開展提供積極的指導(dǎo)。通過線損分析能夠?qū)旊娋W(wǎng)線損率有個(gè)準(zhǔn)確的把握，同時(shí)還能更清晰地認(rèn)識(shí)配電網(wǎng)中負(fù)荷的分布情況，了解配電網(wǎng)運(yùn)行中存在的不足之處，判定其是否處在合理的范圍之內(nèi)，為尋找有效的降損措施提供參考，最終達(dá)到提高電能的利用率的

目的。

2 降低配電網(wǎng)線損技術(shù)措施

配電網(wǎng)中電力元件的功率損耗可利用公式：△P=3IR×10-3=（P2+Q2）/U2×R×10-3計(jì)算得出，其中I代表流經(jīng)電力元件的電流，R代表元件的電阻，P、Q分別表示電力元件的有功和無功功率，而字母U是加載到電力元件電壓值。通過公式可知降低線損可通過兩種途徑實(shí)現(xiàn)：其一，減小流經(jīng)元件的電流值，其二，降低元件的電阻。

配電網(wǎng)實(shí)際工作時(shí)，為了減小流經(jīng)元件的電流值，通常會(huì)增加輸電電壓或提高負(fù)載的功率因數(shù)，其中提高輸電電壓能夠?qū)⒏唠妷恨D(zhuǎn)移到負(fù)荷的中心位置，減少供電過程中電能的浪費(fèi)。而要實(shí)現(xiàn)增加負(fù)載功率因數(shù)的目標(biāo)，應(yīng)采取措施降低線路中的無功電流；為了減小元件的電阻，除了要更換計(jì)量設(shè)備和變壓器外，可適當(dāng)增加輸電線橫截

面積。

2.1 優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

配電網(wǎng)的合理布局是降低線損的有效途徑，尤其是城市配電網(wǎng)，其布局和結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，需要在滿足人們正常的生產(chǎn)生活基礎(chǔ)上，不斷進(jìn)行優(yōu)化，盡量縮短供電線路長度。另外，還可使用有載調(diào)壓變壓器。該變壓器能夠根據(jù)線路中負(fù)載的實(shí)際大小，適當(dāng)提高輸電電壓以降低線損。線路中電壓與線損的之間的關(guān)系可用公式：△P%=[1-1（1+a/100）2]×100描述，公式中a表示電壓提高的百分?jǐn)?shù)。顯然當(dāng)a值增加時(shí)線損下降。因此，可綜合分析電網(wǎng)規(guī)模、輸送距離、輸送容量等數(shù)據(jù)信息，適當(dāng)提高輸送電壓，這樣一來不但能夠?qū)崿F(xiàn)降低線損的目標(biāo)，而且還能提高輸電距離，達(dá)到優(yōu)化配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的最終目標(biāo)。

2.2 選擇合理的導(dǎo)線橫截面積

2.2.1 參考經(jīng)濟(jì)電流密度。在保證電壓質(zhì)量的基礎(chǔ)上，應(yīng)從經(jīng)濟(jì)電流密度角度出發(fā)，選擇合理的導(dǎo)線橫截

面積。

配電網(wǎng)中的功率損耗通過可通過△S=I2Z求得，其中△S=△Qj+△P，即是無功和有功功率之和，Z表示電線的阻抗值，大小由輸電線材質(zhì)、橫截面積以及線路長度決定。目前配電網(wǎng)線路中多采用LGJ線，長度在規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)就已經(jīng)確定，而對于電纜或?qū)Ь€的橫截面積選擇的范圍較大。從線損角度考慮，導(dǎo)線橫截面積越大線損越不明顯。不過從經(jīng)濟(jì)角度考慮，導(dǎo)線橫截面積越小投入的成本越小，權(quán)衡兩方面因素，當(dāng)輸送容量一定的情況下，經(jīng)濟(jì)電流密度應(yīng)相對穩(wěn)定，其可通過公式S=Imax進(jìn)行計(jì)算，其中ρ

表示輸電線電阻率，τmax表示最大負(fù)荷狀態(tài)下?lián)p耗時(shí)間，β售電價(jià)格，μ是小修費(fèi)百分比和線路折舊之和，b導(dǎo)線橫截面和線路的造價(jià)系數(shù)。

2.2.2 確定導(dǎo)線橫截面積。確定導(dǎo)線橫截面積時(shí)，通過公式S=Imax/Jj求得，這樣就能滿足經(jīng)濟(jì)和技術(shù)要求，不但能夠保證電壓質(zhì)量，而且還能將線損率控制在合理范

圍內(nèi)。

2.3 平衡配電網(wǎng)中的三相負(fù)荷

公用變和低壓網(wǎng)絡(luò)中受單相負(fù)荷影響，三相負(fù)荷會(huì)出現(xiàn)不均衡情況，增加線路中的電壓降，進(jìn)而增加了線損量。假設(shè)導(dǎo)線的電阻值為R，如果三相負(fù)荷平衡則線損可用公式△P=3I2R計(jì)算，如果三相負(fù)荷不平衡，一相減少△I，另一相增加△I，則利用公式I0=[（IA-IB）2+（IB-IC）2+（IC-IA）2]/2能夠計(jì)算流經(jīng)中性線上的電流值△I，如用R表示中性線上的電阻值則能利用公式△P=[（I+△I）2R+I2+（I-△I）2]R+（△I）2R=3I2R+5（△I）2R計(jì)算出新增的損失。但是在配電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行中，三相負(fù)荷不可能達(dá)到絕對的平衡，通常要求將變壓器出口不平衡度控制在10%以內(nèi)，分支和干線不平衡度控制在20%以內(nèi)。

2.4 認(rèn)真做好消峰填谷

利用均方根依據(jù)下列公式

計(jì)算線損，式中的I1、I2、I3分別對應(yīng)每天每小時(shí)的實(shí)際負(fù)荷值。為了便于說明問題，在用電時(shí)間在2h，用電量相等的情境下進(jìn)行討論。其一，如果在該2h內(nèi)的負(fù)荷電流比較穩(wěn)定設(shè)為I，不同導(dǎo)線的電阻值設(shè)為R，則2h內(nèi)線損電度可用公式△A=3I2R·2×10-3kWh求得。其二，如果第一小時(shí)負(fù)荷電流為I+△I，而第二小時(shí)的負(fù)荷電流為I-△I，這兩個(gè)小時(shí)的線損利用公式△A=[3（I+△I）2R+3（I-△I）2R]×10-3kWh求得。因負(fù)荷電流存在差值導(dǎo)致3×2×△I2R×10-3kWh的損失，即每個(gè)小時(shí)線損增加值為3△I2R×10-3kWh，分析可知△I的值越大，則線損越嚴(yán)重。

通過上述分析，如果做好配電線路的負(fù)荷調(diào)整工作，可以適當(dāng)?shù)臏p小線損，即負(fù)荷曲線變化越平緩，其系數(shù)K值會(huì)相應(yīng)的減少。如果供電量保持不變相當(dāng)于功率變小，線損會(huì)相應(yīng)的降低。假設(shè)K值取1，線損可達(dá)100%，當(dāng)K值為1.05時(shí)線損就會(huì)上升10%，K值取1.2線損就會(huì)上升44%，因此，調(diào)整配電網(wǎng)負(fù)荷是降低線損的有效途徑之一。

落實(shí)線損管理工作時(shí)，應(yīng)善于運(yùn)用負(fù)荷調(diào)整手段，在高峰階段適當(dāng)?shù)南揠姟⒆岆姡凑沼?jì)劃在后夜和中午時(shí)間段填充負(fù)荷低谷段。另外，可與用戶簽訂合同推行高峰、低谷用電不同電價(jià)制，降低谷峰之間的差值，使負(fù)荷曲線盡可能達(dá)到平緩，K接近于1。采用這種方法能夠?yàn)榕潆娋W(wǎng)調(diào)壓、調(diào)頻提供方便，提高供設(shè)備利用率，同時(shí)還能降低線損。

2.5 保證變壓器經(jīng)濟(jì)性運(yùn)行

城鄉(xiāng)配電網(wǎng)中變壓器造成的損耗，在整個(gè)配電網(wǎng)損耗中占有較大比例，尤其處在低谷階段，變壓器造成的損耗會(huì)更大。為了有效解決這種問題，應(yīng)保證變壓器的經(jīng)濟(jì)性運(yùn)行，注意把握下面三項(xiàng)內(nèi)容：首先，將原有耗能較大的變壓器更換為節(jié)能性變壓器。并根據(jù)負(fù)荷大小，調(diào)整供電電壓，即當(dāng)處在低谷階段時(shí)應(yīng)將受電電壓降低，在高峰階段提高受電電壓；其次，根據(jù)配電網(wǎng)負(fù)荷情況，合理地設(shè)置配變?nèi)萘俊ＭǔＧ闆r下，負(fù)荷達(dá)到其額定負(fù)荷的25%～75%時(shí)，變壓器的工作效率最佳，因此應(yīng)根據(jù)新增用戶的具體情況選擇合理的配變?nèi)萘浚蛔詈螅m當(dāng)提高變壓器的功率因數(shù)，不但能夠提高其出力能力，而且還能降低線損。

另外，在負(fù)荷有功功率P不變的基礎(chǔ)上，將負(fù)荷的功率因數(shù)適當(dāng)提高，能夠減少無功功率，從而引起變壓器和線路的無功功率減少，電流值變小，從而達(dá)到減小線損的

目的。

3 結(jié)語

線損管理工作中通過分析線損出現(xiàn)的因素，進(jìn)而采取一定的技術(shù)措施加以應(yīng)對，降低配電網(wǎng)運(yùn)行中的額外損耗，提高電能的利用率。當(dāng)然除了采取必要的技術(shù)措施，還應(yīng)根據(jù)配電網(wǎng)的實(shí)際情況制定有效的管理措施，以達(dá)到有效降低線損，增加供電企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的目的。

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