基于降低10kV配网损耗的技术措施分析

蒋钦

摘要：本文基于10kV配网损耗分析，对电压质量与10kV配网损耗的关系阐述，提出降低10kV配网损耗的技术措施，最后以实际案例结合分析，以便更深层次对降损技术探讨，为电力系统运维的可靠性及经济性提供参考。

关键词：10kV配网；电压质量；损耗；降损

长期以来，10kV网损耗居高不下，包括固定损耗、可变损耗、其他损耗等。完全避免配网损耗是不可能的，但降低损耗却是十分必要也切实可行的。本文仅以电压质量控制为落脚点展开论述。

1 10kV配网损耗分析

10 k V配网损耗主要可以划分为以下三种：（1）固定损耗：如变压器、互感器铁损，电容器、线路绝缘子损耗，电度表电压线圈、附件损耗等等。（2）可变损耗：可变损耗与配网中各元件的电阻、电流相关，如变压器铜损，线路、互感器电阻损耗等等。（3）其他损耗，主要是指窃电、漏电等导致的损耗。由此可知，本文重点分析如何提高电压质量、降低10kV配网损耗[1]。

2 电压质量与10kV配网损耗的关系

10kV配网损耗与电压呈反相关，即运行电压提高，可有效降低10kV配网损耗。线损计算公式如下：

ΔP=3P2（UN×cosφ）2R×10-3

式中，ΔP為线路有功功率损耗值；

P为线路有功功率值；

UN为线路额定电压值；

cosφ为功率因数；

R为线路电阻值。

由公式可以看出，当UN增大时，ΔP减小；当UN减小时，ΔP增大。

但上述公式仅仅表示线路损耗，变压器损耗也是10kV配网损耗的重要组成部分。变压器损耗具体可以分为两种：（1）铁损，即空载损耗；（2）铜损，即短路损耗。然而由10kV配网实际运行情况可知，电力变化是必然的，此时的空载损耗与变压器一次电压呈正相关，如：当变压器处于轻载、空载状态下，通过降低线路电压，可以达到降损的效果。

当然，在10kV配网运行中，并不是一味地要求降低或是提高电压来实现变压器降损，而应认识到合理控制电压是减少配网损耗的一项重要措施。

3 降低10kV配网损耗的技术措施分析

（1）调整运行方式。

加强10kV配网运行的实时监控、负荷预测，同时结合潮流分布、经济运行理论计算数值，对10kV配网运行方式进行合理的调整，平衡潮流，最终达到降低配网损耗的效果。（2）增设无功补偿设备。

当前，我国变电站新建、改扩建工程层出不穷，可以借此时机为各大变电站配置相应的无功补偿设备，通过电压无功综合装置，实现主变分接头自动调整、电容器分组自动投切的目的，以此实现10kV配网电压的合理调节、无功电容的及时投切，减小损耗。（3）[JP2]调整配网布局。

在全面掌握供电台区负荷情况的基础上，对配网布局进行科学调整，确保台区处于负荷中心，减小供电半径，尽可能杜绝近电远送或迂回供电，保证电压运行质量。若是部分10kV配网线路存在以下几种情况：a.供电半径长；b.负荷重；c.首末端电压变化大。则需配置馈线自动调压器，切实保证线路电压质量，降低损耗。同时，在10kV配网运行中，当负荷相同时，导线截面越大，线路损耗越小。基于此，在10kV配网新建时必须合理确定导线截面，保证运行经济性；对于部分已建10kV配网，应在日常运维管理中，重视残旧线路、小截面线路的更新工作，及时降损。

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4 10kV配网降损实例分析

4.1 10kV配网分析

某地区以农村供电为主，少数涉及城区，负荷密度小的特点。其10kV配网运行现状如下：

4.1.1 变电站配置

（1）110 kV：2座；（2）35kV：9座。

4.1.2 10kV线路配置

（1）1015km：27条（2）>15km：14条。共计41条，此处均是指主干长度，10kV线路供电半径普遍过长。

4.1.3 配电变压器配置

合算1500多个变压器，容量均在8MVA之内。经了解四条线负载过大（包括城中），总线拥有超过188.85 MVA容量。

4.1.4 线路配置

导线截面以50mm2， 70mm2为主，根据DL/T51312015《农村电网建设与改造技术导则》与区域现状调查可知，区内10kV线路导线截面普遍过小。

4.2 潮流计算

选取区内的一座35kV变电站进行10kV馈线潮流分析，此变电站中10 kV馈线共计6条，现以CEES供电网计算分析及辅助决策软件开展潮流计算，得到6条馈线损耗情况，如电压损耗情況：Ⅰ=0.76%，Ⅱ=5.48%，Ⅲ=12.49%，Ⅳ=29.67%，Ⅴ=7.08%，Ⅵ=14.74%，见馈线系统损耗情况：Ⅰ=4.15%，Ⅱ=6.62%，Ⅲ=11.07%，Ⅳ=24.67%，Ⅴ=10.38%，Ⅵ=12.94%。

分析以上数据可知，线路III. IV . VI电压损失十分严重，均超过了10%，线路III.IV.V.VI有功损耗率也均超过10%，必须引起重视。

4.3 损耗原因分析

根据潮流计算结果与该区10kV配网实际运行情况分析

可知，其损耗原因主要在于以下两点：

1）无功补偿不足。调查发现，该区采取的是变电站集中补偿方法，配电线路出口功率因数满足要求，然而10kV线路功率因数一直较低。

2）供电半径长、导线截面小，导致供电损耗高，配网整体运行可靠性较低。

4.4 降损技术措施

1）无功补偿。该区应加强低压无功补偿，尤其是要集中于大容量配电变压器处开展无功补偿，以达到提高电压质量、降低损耗的目的。该区增设了无功补偿装置后，III. IV . VI线路末端电压均得到显著提升，III. VI电压损失率均不超过10%。

2）更换导线、变压器。目前，该区导线截面过小问题严重，必须开展改造换线作业，切实降低线损。完成无功补偿后，IV线路末端电压已经提升，但电压损失率依旧在10%以上，对此，应将其主干线路更换为截面为95 mm2的钢芯铝纹线，进一步降损。

3）改造不合理台区。通过对不合理台区的改造，解决供电半径过长、配电变压器过载等问题，同时通过在变电站附近增设电源点，也可实现供电半径的缩短，有效降损。

5 结语

综上所述，由工程实例分析可知，通过上述降损技术措施的综合应用，区内线路电压质量显著提高，配网损耗大幅下降，经济效益良好。

参考文献：

[1]贺先豪.配电网降低线损的误区研究[J].电力系统保护与控制，2010， 38（1）：9699.