配网系统电力运行中的线损原因及其控制策略

郭崇喜 刘阳

（宿迁三新供电服务有限公司泗洪分公司，江苏 宿迁 223900）

1 线损定义及主要内容

线损受到电网运行多方面因素的影响，大多数体现在电量与电能损耗上。导线线损出现的原因较多，主要包括线缆的电阻出现异常作用、电磁场出现涡旋、交变磁场作用及电网管理出现漏洞。首先，针对线缆电阻作用分析，输配电及用电工程中的导线自身存在电阻，具有传导电能的作用，电网中的电流流经导线，会产生一定的热能，通过导线传递给电网周围的介质，进而形成了电网电能的损耗。此类电能损耗的大小具有可变性，根据电流的变化而发生改变，因此，线缆电阻作用产生的损耗又称为可变损耗。电磁场作用下产生的线损为固定的损耗。在电磁场运行中，交流电流经用电工程的电力设备时，会产生额外的旋转磁场，进而形成一定的负载做功，此时，电网中的变压器会受到较大影响，导致电磁场转化为交变磁场，进而出现磁场的涡流现象，电网电压等级波动幅度较大，导致电能出现损耗[1]。针对电网管理因素来说，主要指的是电网管理工作中出现的缺陷与漏洞，如用户用电行为不当、电网中仪器设备出现故障等，具有较强的不确定性，无法准确地进行预测，因此，管理方面产生的电能损耗不能通过量化的方式进行衡量。

2 影响线损的因素

2.1 影响线损的技术因素

1.线路布局、导线面积。在配电网中，发生的技术性的线路电量损耗主要聚集在线路本身、变压器中。在对配电线进行规划设计的时候，如果安排不合理，那么线路就会存在重复、重叠等问题，这样就不可避免地使得线路延长，供电的时候电量损耗增加，出现了线路损耗。同时，如果所选用的配电线本身横截面积没有符合相关的技术要求，那么电阻也会进一步增加，从而使得线路损耗增加[2]。

2.变压器选址、容量。在一个功能完整的配电网中，其内部含有的变压器数量非常多，而且类型、容量也各不相同。所以在确定变压器的位置和数量时，要对其进行准确的、科学的计算，这样才能使其不仅能够满足电量控制和调整的需要，还能减少相应的损耗。此外，在对变压器进行选择的时候，要根据用电情况等进行容量的选择，从而进一步减少线路损耗。

3.无功补偿。在降低功率损耗的过程中，通常采用较为频繁的方法是无功补偿。当无功补偿装置投入使用后，都会使得无功功率获得增长，从而使得整条线路所承载的电量加大，这样也会进一步使得电网对电能的损耗增多。

4.三相负荷平衡。在配电网中三相负荷平衡是一种非常理想的运行状态。当三相负荷处于不平衡的状态时，首先电线中会产生相应的电流，同时当电网设备的状态处于经济电流的时候，其没有办法进行正常的运行，从而导致电线损耗增加。此外，这种不平衡会使得配电的电压大小不断地发生变化，处于不稳定状态，这样就会使得变压器的温度上升，使得变压器的损耗进一步加大，最终影响整个电网的正常运行[3]。

2.2 影响线损的管理因素

1.电网运行管理。在电力系统中，变压器的运行会随着用电需要的多少对电压进行控制和调整，但是如果其在运行的过程中，较长的时间内都处于过渡配电、长期配电不足、功率不足等情况，那么整个电网的电能消耗量会非常大，线路对电量的损耗也会增大不少。

2.计量装置管理。计量装置在对线路损耗情况进行测算的时候，所采用的方法非常重要，其直接决定了计算的准确程度。所以在对线损进行计算的时候，就需要确保所采用的计量装置具有一定的科学性，同时还要对其妥善管理。

3.营业抄核管理。电网运行的过程中其中一个非常重要的部分就是对电量进行抄表、核对、收取，这一工作看似简单，但是直接影响着电力企业在对电量进行销售过程中的决策和市场判断。当在对电量的营业情况进行抄核收的时候，如果发生了抄表错误、遗漏或者减少等情况，都会直接导致售电量的计算结果发生错误，那么在进行供电的时候就会失去参考价值，从而导致供电量与实际使用不匹配，供电量过多使得线路损耗也增加。

4.用电检查管理。虽然近几年我国的电网管理能力得到了很大提升，但是偷电等违法行为和现象仍然还是屡禁不止。所以为了减少和避免线路的损耗，还要开展好营业普查与反窃电工作，这样不仅可以维护用电秩序，还可以提高配电效益。

5.线损考核管理。电量在线路中的损耗除了技术原因以外，还有一些是人为导致的。所以相关工作人员在对已经出现的线损进行分析、计算的时候，就要采用正确的方法对损耗产生的原因、位置、装置等进行判断，但是如果在对工作人员进行管理、绩效考核、奖励时，如果相关的制度不合理、工作不到位就会使得其丧失工作的积极性和热情，从而进一步使得线损升高。

3 配电网线损产生的原因

3.1 电阻造成的线损

在电网的运行中，只要它是半导体，就可能会对电流的快速移动产生阻力，我们可以称之为电阻，在整个电网中向外传递电能的整个过程中必须要有效地克服这个阻力，从而使其产生大量电能的消耗。电能一般由热能进行散发，损耗量一般随着电流的改变而有所增加，它也是配电网中不可变性损耗的组成部分。

3.2 计量造成的线损

在电网中，统计性能的基础是电表，电表的精度直接关系到性能统计的准确性，如果电表出现偏差，会导致用户用电量出现异常，不仅影响电表的恢复电费，也把这部分的损失变成了电能的损失。选择变压器时，要选择适合的变压器变比，对电能表的测量有很大的影响。较小的负载会导致异常的传导损耗，尤其是负损耗。

3.3 无功造成的线损

在电网的运行中，多数负载往往都是具有非线性的特征，当一个负载不定时地投入到电网中运行时，会消耗一定的有功功率。如果在一个电力系统中传输的负载有功功率和电压始终保持不变，则线损和负载功率因数之间的平方成正比：负载功率因数愈低，无功功率的消耗愈大，线损也愈严重。当电网所承载的功率系数大小是0.7 的时候，电网中消耗的功率与无功功率产生的损耗是相同的，可见无功功率开始占据非常重要的作用，那么这个时候，线路和变压器中所产生的线损超过50%都是来源于无功功率。因此，适当地提高输出负载的功率因数，可以减少对配电网传导性损耗。

4 配网系统电力运行中的线损控制策略

4.1 建立完善的供配电线管理系统

供配电线路线损问题产生的部分原因是管理不当，因此电力企业应当建立相应的管理系统，对线损线路展开相应的检测，从而使供配电线路线损降至最低。完整的线损管理系统也具有信息录入、自动化设计及信息查询等性能，线损部分的管理工作更加系统化和全面化。此外，建立完善的供配电线管理系统也是当前我国电力企业现代信息化发展的重要保障和体现，对电力企业提高管理工作的效率具有重要意义[4]。

4.2 理论线损计算

从理论线损的角度来看，分析供配电线路线损的理论原因和相应的计算对减少线损有一定的帮助作用，同时计算得出的结果对后续线损管工作的管理有一定的益处。当前，我国电力企业在计算线损路线时，对有功率损耗和无功率损耗使用的计算方式存在差异，其具体的计算方式如下：

有功率损耗：ΔPL=3I2CR×10-3kW

无功率损耗：ΔQL=3I2CX×10-3kvar

公式中，R 为每相线路电阻，X 为每相线路电抗，l 为线路计算长度，IC 为计算相电流。通过以上的计算公式能够直接看出线路中输电线路有电阻和电抗两个组成部分，从这两个方面进行计算能够查找出线损发生的原因，从而有效避免线损现象的产生。

4.3 整合供配电线路上的无功补偿分配

在交流供电系统中，电感和电容都是必不可少的负载，如电动机、变压器等铁磁性负载，如果没有感性无功的励磁，设备无法正常工作，而无功的存在对能量的传输和交换具有重大意义。发电机需要保持适当的无功输出，才能维系整个电力系统的稳定。但是，无功补偿过多或者过少等分配不均衡的问题，对配电电力负荷都具有较大的影响。因此，为了减少线路线损，提升电能的利用率，需要电力企业在开展应对措施的过程中考虑无功补偿，以集中式或者分散式的方式对供配电线路进行无功补偿，减少线损产生的损失。

4.4 科学合理地规划电网中的电源点

电力企业需要加强管辖范围的配电线路的相关设施设备建设，以此为基础严格控制配电线路的输送半径与馈线之间的负荷平衡。此外，需要及时调整配电网中的超负荷设备，提高用电效率，减少线损的产生。此外，电力企业需要预测和管理负责的网线的综合负荷，促使低压配电变压器与负荷中心相接近，尽可能缩短配电线路的长度。在使用过程中，如果网架频繁发生跳闸的情况，则应当定期检查，重新检查线路，及时处理，帮助排出线损故障，保证线路能安全稳定的运行。

4.5 及时更换供配电线路中的高耗能设备

供配电线路如果长时间维持在高耗能的状态下，不仅会加剧线损的发生，还会对设备产生较大危害。因此，在日常维护工作的过程中，电力企业应当及时发现并且更换这些高耗能的设备，选择耗能低的变压器，以节能型变压器为主。同时，需要对配电变压器开展三相电流平衡的测试，并及时调整三相不平衡负荷。定期检查乡镇周围的变压器等，电网改造和预防性测试等。对于上述表述的因长时间的高压用量而产生线损问题可以直接排查与处理这一片区的用户故障，可以更换采集终端的形式，及时更换不符合标准的设备，也能提高设备的可使用效率。

4.6 加强计量管理工作

为了实现更好的计量管理，可使用电子仪器减少仪器造成的损失，在整个区域推广低功耗、高精度、远程汇总表的所有智能仪器，确保用户性能数据的正确记录。当使用二次回路作为加药方法时，应采取适当措施降低二次压降。例如，安装专用变压器、增加导体截面或缩短导体长度是保持变压器压降始终合理的必要条件。一段时间后，监控秩序混乱的站区，将测量错误的区域纳入审查区域，并严格检查新增的电表登录信息，防止不合格电表出现在电网中。应定期严格检查以下测量参数：

计量装置检验率=实际检验的电能表数/到周期应校验的电能表*100%

计量装置校前合格率=校前合格电能表数/实际校验的电能表数*100%

计量装置现场校验合格率=实际现场校验合格数/实际现场校验数*100%

计量装置检验率应为100%，计量装置轮换率应达到100%，电路中计量装置实际校验一定要达到100%。I、II 计量装置校验的结果一定要超过98%；III 类电能表检验的结果一定要等于或者超过95%。

此外，必须强化抄表员的责任感，避免错误、遗漏或手工抄表，确保抄表数据的客观性和准确性，最大限度地减少由于人为因素产生的线损[5]。

5 结语

供配电线路线损问题的产生是不可避免的一种现象，因此电力企业应当重视线损问题，以减少线损造成的不必要的经济损失。对此，电力企业在开展管理工作的同时应当检查和维护各个环节，提高检查工作的效率，确保数据信息的精准度。同时，需要不断强化管理人员的专业能力，组织技术人员召开探讨会，提升供配线路检修工作水平。