农村电力线路降损技术措施及管理对策

国网营口市熊岳供电公司 关 鹤

1 农村电力线路的降损技术措施

1.1 电网升压改造

在早期建成的农村电网工程中，受设计理念局限性限制，在工程后期使用期间，普遍面临着线路输送容量过小与电能损耗率大的问题，既无法满足实际用电需求还造成了不必要的电能浪费，致使实际用电成本较为高昂，没有取得应有的经济效果。因此，为实现农村电力线路降损目的，当务之急在于对原有农村电网工程进行升压改造处理，具体措施包括淘汰非标准电压电网与提高电压等级。

电网升压改造的降损技术机理为，凭借输电线路功率损耗与变压器铁芯功率损耗的正比关系，以及输电线路功率损耗与变压器绕组电压平方的反比关系，对农村电网电压等级的调整起到控制农村电力线路的线损率的作用。如，将农村电网的电压等级由10kV提升至35kV时线损率降低91.8%。将原电压等级由35kV提升至110kV时线损率降低89.9%。将电网原电压等级由110kV提升至220kV后线损率降低75%。

此外，根据我国农村电网发展与升级改造情况来看，多数电网普遍采取220kV、110kV、35kV与10kV几个电压等级，需结合农村电网工程的实际供电需求从中选择适当的电压等级进行升压改造，将其作为主要发展方向。而针对非上述发展方向的农村电网，应对其采取逐步淘汰的降损措施。

1.2 调整运行电压

调整运行电压的措施原理为，由于农村电网中所配置输、变、配电设备有功损耗和电网运行电压保持平方反比关系，通过调整电网运行电压，将起到改变空载损耗电量、负载损耗和空载损耗比值的作用，进而实现降损节电的技术目的，主要措施包括调相机调压、变更发电机端电压值、在母线投切电容器、变更变压器分接头方式等。同时，在应用调整运行电压的降损技术措施时，需注重判断调压条件与调压方法选择两项问题。

首先，在判断调压条件时构建精准数学模型，在模型中导入负载损耗电量与空载损耗电量等信息，开展模拟预演试验，准确判断电网运行电压在调整至不同百分比时的负载和空载损耗电量，根据试验结果来设定运行电压的调整百分比值[1]。如，在某农村电网工程中，在模型中分别将运行电压百分比上下调整－5～5%，电网负载损耗与空载损耗比值分别为0.903、0.922、0.941、0.96、0.98、1.02、1.04、1.061、1.082、1.10。最 终根据试验结果得知，在电网负载损耗与空载损耗比值超过1.10或0.903时可取得一定程度的节电效果，在其基础上确定了运行电压的调压条件。

其次，根据农村电网工程情况合理选择运行电压调整方法，如在电网结构中额外设置无功补偿装置，配套使用并联电容器与并联电抗器等装置起到调压效果。同时也可选择采取调整发电机端电压的方式来取得调压效果，凭借发电机P～Q曲线关系来调整电网运行电压。

1.3 线路结构优化与调整导线截面

首先，为解决农村电力线路存在的空间分布不合理、供电距离过长、供电点与负荷中心间距过长、配电线路负荷点设定不当等问题，减小电能输送期间的损耗量，需对农村电力线路结构进行优化调整：可选择采取增加并排线路运行的降损措施，在相同电源至同一受电点中增加一定数量的电力线路，将各条电力线路保持为并列运行分布状态，通过增加等截面与距离的并列运行线路来取得降损效果，或是增加不等截面且等距离的并列线路来取得降损效果；也可选择采取电力线路环网开环运行方式，根据线段数、各节点前后各线段阻抗合值、环网线段阻抗合值等信息来设定电力线路在合环运行及开环运行状态下的各线段负荷值[2]。

其次，当前在部分农村电网工程中所配置导线的横截面积较小，由此产生过大电阻，在电能输送过程中出现不必要的损耗。因此在保证农村电力线路输送负荷固定的前提下，应配置全新型号导线替代原有导线，通过增加导线横截面积起到减小线路电阻与降低电能损耗量的降损效果。相关试验显示，在使用LGJ-35型导线替换原有的LGJ-25型导线时电阻值分别为0.85Ω/km与1.38Ω/km，线路损耗降低38.4%。在使用LGJ-70型号导线替换LGJ-50型号导线时电阻值分别为0.46Ω/km与0.65Ω/km，线路损耗降低29.2%。而在使用LGJ-120型号导线替换LGJ-95型号导线时电阻值分别为0.27Ω/km与0.33Ω/km，线路损耗降低18.2%[3]。

1.4 计量装置与变压器的改进

首先，在农村电力线路中配置新型的智能计量装置来替代老旧型号计量器，智能计量装置具有完善的使用功能，以及较高的自动化水平与剂量精度，可以持续向运维管理人员反馈电力线路实时计量信息来判断运行状态，自动完成计算线损与处理计量异常情况等任务，且这类装置自身功耗较低，可以起到额外的降损节电效果。

其次，变压器作为农村电网的重要组成部分，在部分电网工程中所配置变压器型号老旧，在运行期间持续损耗大量电能。因此需对配电变压器进行改进，以此来降低电力线路损耗量。首先绘制所配置配电变压器在不同负载条件下的损耗曲线，如配电变压器在运行期间的电能损耗量过大，则及早淘汰这类高耗能配电变压器，将其更换为新型的节能变压器；其次考虑到农村电网的配电负荷长时间处于频繁波动状态，变压器时常处于空载运行、重载运行或是过载运行状态，在空载状态中会产生较大电能损耗。因此需将空载变压器进行退役处理，禁止配置空载变压器，以此来改善配电网络负载切换效果，实现降损节电的技术目的；最后采取无功补偿技术，在变压器接带负荷而出现功率因数下降现象时由无功补偿装置起到补偿作用，将功率因数维持在稳定状态，避免由此加大配电变压器损耗率[4]。

1.5 应用无功补偿技术

在电力系统运行过程中，受变压器接带负荷与切换空载运行状态等因素干扰，导致功率因数产生波动、无法维持无功功率的平衡状态，进而产生额外的电能损耗，在问题严重时还将引发线路遭受冲击性荷载、电压异常波动、供电质量下滑等一系列问题的出现。为解决以上问题取得理想电力线路降损效果，需应用到无功补偿技术，通过提供无功补偿来维持电力系统负载功率因数的稳定状态，进而起到降损节电、改善供电质量、平衡三相有功与无功负载的技术作用。

在应用无功补偿技术时应掌握以下要点：选择无功补偿方式。电网中常用的无功补偿方式包括集中补偿、随机补偿、分散补偿、随器补偿四种，不同方式的适用条件与补偿效果存在差异。以集中补偿方式为例，在母线上安装电容器，采取投切或是固定连续组的方式提供自动投切使用功能，通过控制输电线路及主变压器的无功流动来取得无功补偿效果，具有安装简单与易于维护保养的优势，但这类补偿方式不具备减少电网与变压器无功流动的功能；确定补偿容量。根据电网的功率因数、最大负荷日平均有功功率等信息，准确计算无功补偿容量和功率因数期望值，将补偿后的功率因数控制在特定范围内，如功率因数值过大或过小将无法取得预期补偿效果与降损节电效果。

2 农村电力线路降损管理对策

2.1 全面推行分级分区管理模式

农村电力线路周边环境较为复杂，加之不同农村电网工程的线路损耗产生原因存在差异性，如对各工程均采取相同的线路降损技术措施，其中部分技术措施并不具备执行条件，难以取得预期的降损节电效果。因此需全面推行分级分区管理模式，根据本工程的实际运行状况与线路损耗产生原因针对性制定降损技术方案，做到对技术优势的充分发挥，避免出现制定与执行无效线路降损措施的现象。

与此同时，在各级区农村电网工程中组建独立的管理组织结构，负责开展线路巡查、制定降损方案、设备维护检修等具体工作，定期将上一阶段工作成果向上反馈，执行下达的管理任务，通过简化组织结构起到提高管理效率与保证管理时效性的作用，尽可量减小问题发生与处理期间的时间差。

2.2 健全农村电力监管体系

根据电网运行情况来看，偶尔出现偷电窃电等违法行为不但侵害了电力企业的合法权益，在电能输送期间产生不必要的损耗，同时还存在较大危险系数，容易出现漏电、人员触电等安全事故，给社会带来极大负面影响。而这一问题的根源在于缺乏农村电力监管力度，存在管理盲区。为预防和减少偷电漏电现象的出现，减少外部因素对输电质量、供电安全与线路损耗率造成的影响，电力企业需对现行农村电力监管体系进行完善补充，具体管理对策如下：

第一，引入权责问责机制。明确各部门人员的职责范围与工作内容，要求所指定管理计划得到有效执行，消除管理盲区，解决交叉管理问题。同时对电力线路安全巡查等管理工作的开展情况进行跟踪监管，如未在规定时间节点内完成管理任务，或是在工作期间存在不规范行为对相关人员进行追责惩处；第二，量化管理指标。根据农村电力线路管理需求与线路降损技术要求，将总体管理目标分解为若干独立单元，并在各单元内设定管理指标，在所制定管理计划中明确指标要求，为具体管理工作的开展提供明确参照，避免出现认识偏差。

第三，构建长效监管机制。以农村电力线路安全巡查为例，在监管体系中明确线路巡查内容、工作流程、巡查频率、间隔周期、偷电窃电等违法行为与突发状况的处理方式等，实现线路安全巡查等管理工作的长效化、标准化目标；第四，加强电力降损普查力度。为落实各项线路降损技术措施，不定期对各农村电网工程的电力线路实际降损率进行调查，将实际降损率与预期降损率进行对比分析，如二者存在较大差值，深入分析问题产生原因，对各项降损技术措施的落实情况进行检查，根据调查结果采取相应处理措施。

2.3 加强设备线路维护保养力度

在农村电力线路运行期间，由于线路老化程度较为严重或是设备型号过于老旧，从而产生不必要的电能损耗。如，线路在使用期间持续受到外部环境腐蚀、高温条件与自身老化因素影响，绝缘部位老化程度严重，有可能出现线路短路断路故障，在绝缘破损部位向外释放电弧，从而加大电能损耗量并存在安全隐患。

针对这一问题需从设备线路维护管理角度着手：一方面，加大设备线路维护保养工作力度，组织开展线路日常保养与设备定期检修工作，巡查线路设备老化情况与运行工况，及时更换老化磨损严重与绝缘失效破损的线路设备，清除线路与设备壳体上附着的灰尘污渍。同时以季度或年度为时间周期，定期对设备开展停机检修工作，更换设备内部结构中的过度老化零部件，更换全新导线，对松动部件进行紧固处理，将设备运行故障与电力事故消灭于萌芽状态；另一方面，将线路降损技术方案作为指导依据，针对型号过于老旧的导线与配电变压器等设备提交强制退役申请报告，使用新型导线设备进行替代，以此来满足日益增长的用电需求，从根源上解决电力线路电能过度损耗问题。如使用LGJ-35型导线替换原有的LGJ-25型导线，强制退役高耗能配电变压器与空载变压器。

综上，为全面提升农村电网工程的经济效益、社会效益与环境效益，将实际用电成本控制在合理范围，推动我国电力事业的绿色节能与可持续发展，电力企业需正确认识到农村电力线路降损技术的应用价值，根据线路损耗产生原因针对性落实降损技术措施，同时从管理角度着手来消除不良因素对输电质量与效率造成的影响。