降低配电网线损的技术性措施探讨

施进平

（国网浙江省电力公司丽水供电公司，浙江 丽水323000）

0 引言

随着经济的不断发展，各类社会活动对电力的需求日益增加，这不仅体现在电能总量的需求增加，更体现在对电能质量要求的提升。如何更好地满足电力需求成为当前电力研究的重要问题，而降低线损则是其中的一个重要措施。作为与用户密切相关的配电网无疑成为降低线损的首要目标，应有针对性地开展配电网降损工作，以便更好地为社会提供优质电能服务。

1 配电网线损产生原因和主要构成

1.1 配电网线损产生原因

配电网线损主要产生于电能在配电网络传输的过程中，从线路、变压器、各类调节设备、各类测量计量设备到各类保护设备等都会引起电能的损耗。另外，偷窃电、电能计量偏差等也会造成线损的增加。

1.2 配电网线损主要构成

配电网线损主要构成分为技术线损和管理线损2大部分。

技术线损有时也被分成固定线损（不变线损）和变动线损（可变线损）来描述，主要是指配电网中诸如变压器、线路等线路元件上电能损耗。该类损耗主要通过技术性措施来降低。

管理损耗有时也被归类为其他线损，主要是指电能计量装置计量偏差、故障、错漏抄等造成的数据误差、偷窃电损失的电量等。该类损耗主要通过提高管理水平来降低。

2 配电网线损的危害

2.1 加速设备老化

线损增大带来的直接问题就是电能转化为热能使设备发热量增加，促使设备绝缘等材料加速老化，使用寿命降低，可能会出现热击穿等现象，从而引发配电网系统事故。

2.2 大量浪费能源

线损的能量不仅没有成为有用的能源，反而部分设备的能量损耗还需要通过冷却等方式消耗电能来散热。配电网规模越大，电能损耗的现象越明显。

2.3 降低电能质量

随着线损的增加，受电端电能质量（包括电压等）明显下降，可能给部分电能要求较高的用户造成经济损失。

2.4 降低供电企业经济效益和社会供电质量

线损的增加势必会提高供电企业的运维成本，降低供电企业的经济效益，进而可能会降低电网的建设质量，如此形成不良循环，最终降低社会供电质量。

3 降低配电网线损的技术性措施

前文提及降低线损主要通过技术性措施和提高管理水平来落实。鉴于篇幅问题，下面仅对部分工程可操作性较强的技术性措施展开探讨。

3.1 提高功率因数

提高功率因数对降低线损效果明显，而提高功率因数最直接有效的方式是合理规划和布置无功补偿装置。根据国内外无功补偿研究结果以及国标指导意见，无功补偿应坚持“全面规划、合理布局、分级补偿、就地平衡”及“集中补偿与分散补偿相结合，以分散补偿为主；高压补偿与低压补偿相结合，以低压补偿为主；调压与降损相结合，以降损为主”的原则。一般就工程操作而言，变电所宜采用密集型电容器按规划进行补偿（如无规划则可以采用主变容量的10%～15%进行配置），配电变压器的无功补偿按其容量的10%～15%配置。降低线损百分数为：

式中，cosφ1为补偿前功率因数；cosφ2为补偿后功率因数。

可以看出，假设补偿前功率因数为0.8，补偿后功率因数提高至0.95，则通过式（1）可计算得到降低线损百分数为：

可见降损效果十分明显，而且无功补偿前后功率因数相差越大，降损效果越明显。

3.2 采用节能型配电变压器

国家电网公司相关发展规划规定，要求配网尽快淘汰高耗能配电变压器（S9型及以下），新投配电变压器须采用S13型或者非晶合金变压器。选取常用400kVA容量变压器进行比较，各型变压器参数如表1所示，S15是非晶合金专用标准（JB／T10318）。

表1 S9、S11、S13系列变压器损耗参数对照表

可以看出，随着配电变压器的改进，损耗降低十分明显，S13型变压器空载损耗仅为S9型变压器的1／2，若国产非晶合金变压器的空载损耗仅为S9型变压器的1／5，十分适合农村用电的特点。使用S13或者非晶合金配变，相较于S9型及以下配变，不仅能够在较短的时间收回投资成本，还能创造更高的经济效益。

设某区域内需设置400台400kVA配变。若使用S9－400／10kV型配变，则年空载损耗电量约为7GW·h，而使用S13型或者非晶合金配变则可减少空载损耗电量3.5GW·h或者5.6GW·h，效益可观。综合考虑S13型和非晶合金配变的投资金额，可见在配电网建设和改造中选择S13型或非晶合金配变是合理的。

3.3 线路经济运行

配网线路损失的电能主要与电流的平方密切相关，因此线路电流的变化对线损的影响巨大。如何合理规定线路电流，不仅要考虑到安全的要求，还要考虑经济电流的要求。一般来说，经济电流小于安全电流，虽然介于经济电流和安全电流之间能够稳定运行，但能量损耗骤增，这对长期运行极不经济，同时也存在着安全隐患。配电网长期应该是按经济电流运行，短时间可按安全电流规定控制，这样既经济又安全。对于某些运行电流与导线截面不匹配的线路应采取转移负荷、改变运行方式或更换导线等措施来改善线路运行状况。表2为几种型号的钢芯铝绞线的经济电流和安全电流。

表2 几种型号的钢芯铝绞线的经济电流和安全电流 单位：A

3.4 电网升压改造

由电网有功功率损耗公式可知，在负荷功率不变的前提下，随着配电网电压的升高，有功损耗将降低，因此配电网升压也是降低损耗的有效途径。目前国内已有多个区域试点20kV配电网（现有配电网电压等级基本为10kV），已取得较多改造运行经验，但此措施相对投资巨大。根据理论计算，可得到如表3所示升压降损效果对照表。

表3 升压降损效果对照表

4 结语

配网线损的高低直接影响供电企业的经济效益和社会供电质量，如何有效降损是一项值得长期研究的问题。因此我们应在深入研究降损理论的同时，更多地关注工程操作性较强的技术性措施的探索，以便迅速将成果转化为降损的有利工具，使电网更好地为经济社会生产和百姓生活服务。

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