电网中的线损分析及降损措施

张建满

引言：在电力系统中，从发电机到电网中的线路、变压器、无功设备、调相及调压设备、绝缘介质、测量、计量设备、保护装置等输送和变换元件都要消耗电能，本文从线损产生的原因和构成分析，提出了降低线损的具体技术措施，有效地降低线损率。

一、线损产生的原因及构成

1.线损产生的原因

在电力系统中，电能是通过消耗一次能源由发电机转化产生，通过电网输送到千家万户的，在这个过程中，从发电机到电网中的线路、变压器、无功设备、调相及调压设备、绝缘介质、测量、计量设备、保护装置等输送和变换元件要消耗电能，此外，还有一些不明损失如窃电、漏电、表计误差、抄表影响等也将引起线损率的波动。根据线损产生的具体原因有针对性地制定降损措施，有效地降低线损率。

电能损耗是电能在输电、变电、配电、用电等各个环节中的损耗，它可分为固定损失、变动损失、其它损失三部分。

1）固定损失：一般不随负荷变动而变化，只要设备带有电压，就要消耗电能，就有损失，与通过设备的功率或电流大小无关，因此，也叫空载损失（铁损）。

2）变动损失：它是随着负荷的变动而变化的，与电流的平方成正比，因此，也称可变损失或短路损失（铜损）。

3）其它损失：是指在电能的输、变、配、用过程中的一些不明因素和在供用电过程中的偷、漏、丢、送等造成的损失，习惯称为不明损失。

2.引起线损的原因分析

2.1线路损耗

1）电网规划不合理，电源点远离负荷中心，长距离输电使损耗升高；2）导线截面过大或过小，线路长期轻载、空载或过负荷运行；3）线路老化，缺陷严重，瓷件污秽等原因引起绝缘等级降低，阻抗大，损耗升高；4）无功补偿不足或过补偿，影响了供电能力，使线路损耗升高。

2.2变电主设备损耗

1）高耗能主变压器不能及时更新改造；2）无功补偿容量不足，无功穿越严重，通过线路、变压器传输，造成功率因数低，电压质量差，有功损耗增加；3）主设备老化，缺陷不及时消除等原因使介质损耗和瓷瓶、瓷套泄漏增大，损耗增加。

2.3配网损耗

1）配电变压器容量与负荷不匹配，引起损耗增加；2）配电变压器安装位置不在偏离负荷中心；3）低压无功补偿不合理，高峰欠补，低谷过补；4）电压等级设置不合理。高耗能配电变压器没有及时更换。

2.4计量误差损耗

1）电流互感器角误差不符合规定要求，精度不够；2）用电负荷小，计量设备容量大，长期轻载或空载计量，使计量误差增大。

二、降损措施

为了保护经营成果，降低线损，提高企业的经济效益，针对造成线损率高的具体原因，降低线损的技术措施包括需要增加一定投资对电网进行技术改造的措施和不需要增加投资仅需改善电网运行方式的措施。

1.加强电网改造

因线路布局不合理，近电远供，迂回供电，供电半径过长等现象，不但影响了供电的安全和可靠性，还使电网损耗升高。提高电网安全稳定水平，确保电网经济可靠运行。电网改造主要从四个方面进行：一是要调整不合理的网络结构；二是要进行电网升压改造，简化电压等级；三是要优化电源分布；四是要推广应用新技术、新工艺、新设备和新材料。

2.提高输电容量，优化利用发电资源

提高现有线路的输电容量，可以提高电压等级，增加导线截面积及每相的分裂导线数，或采用耐高温线材。采用耐高温线材的输电线传输的电流是普通线材输电线（例如铝包钢增强型导线）的2到3倍，在许多情况下，由于电压约束、稳定性约束和系统运行约束的限制，输电线路的运行容量远低于线路的热稳定极限。据估计，柔性交流输电设备的推广应用，可以将现在受电压约束和稳定约束限制的线路的最大输电容量提高20%～40%。

3.合理进行无功补偿，提高电网的功率因素

无功补偿按补偿方式可分为集中补偿和分散补偿。

1）集中补偿：在变电站低压侧，安装无功补偿装置，安装电容补偿装置的目的是根据负荷的功率因数的高低而合理及时投切电容器，从而保证电网的功率因数接近0.9，减少高压电网所输送的无功功率，从而降低高压电网的网损。

2）分散补偿：由于电力用户所使用的电器设备大多都是功率因数较低，为提高功率因数，要求大电力用户的变压器低压侧安装电力电容器，其补偿原理与变电站的无功补偿大致相同。

4.抓紧电网建设，更换高耗能设备

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。目前，配电网，特别是农网中，部分线路线径截面小，负荷重，导致线损率偏高。根据这些情况，应抓紧现在的农网改造工程建设，强化电网结构，有计划、有步骤地分期分批更换配电网中残旧线路、小截面线路以及高耗能变压器。

5.降低输送电流、合理配置变电器

提高电网的电压运行水平，降低电网的输送电流。根据负荷情况，随时调节主变压器的分接开关保证电网电压处于规程规定的波动范围之内，最好略为偏高，避免负荷高峰期电网的电压水平过低而造成电能质量的下降，同时也可提高线路末端的电压，使线路电流下降，从而达到降损目的。

6.降低导线阻抗

随着城区开发面积不断扩张，低压配电网也越来越大，如何规划好各个供电台区的供电范围将至关重要，在安全规程允许的情况下，将10kV电源尽量引到负荷中心，并且根据负荷情况，合理选择10kV配变的分布点，尽量缩小0.4kV的供电半径，避免迂回供电或长距离低压供电。无论高低压的线路截面选择都对线损影响极大，在规划时要有超前意识，准确预测好该处在未来几年内的负荷发展，不得因负荷推测不准而造成导线在短期内过载。

7.提高计量准确性

计量工作的好坏，直接影响线损统计的准确性。要坚持用合格的电能表，用精确的互感器，坚持轮校轮换周期，提高校验质量。积极采用误差性好、准确度高、起动电流小、超载能力强、抗倾斜、防窃电、可实现抄表自动化管理且表损低的全电子电能表，提高计量精度、合理设置计量点，推广使用具有宽量程，高精度电子式电能表。

小结

降损节电是复杂而艰巨的工作，要从微观抓好各个环节具体的降损措施，定期进行线损分析，及时制定降损措施实施计划，及时掌握网损分布和薄弱环节，搞好电网规划设计和电网改造工作，使网络布局趋于合理，运行处于经济状态。

参考文献

[1]《线损的理论计算和降损的技术措施》，中国水力电力出版社，9-15，22-27，1984.

[2]虞忠平：《电力网电能损耗计算导则》，中华人民共和国经济贸易委员会，1-26，2000.

（作者单位：广东电网公司惠州博罗供电局杨侨供电所）