10kV配电网高损线路异常原因及降损措施探析

国网四川省电力公司资阳供电公司 蔡章强 戴朋岑 罗建平

配电网线损管理作为保障电力系统稳定运行的关键，强化线损问题管理是提升电网运行效率的首要内容。线损是在电力输送环节中能量以热能形式所散发，即功率的消耗。线损现象在10kV 配电网管理中极为常见，过量的线损会造成电能大量消耗，在极大程度上增加电力企业运营成本。目前线损率作为衡量线损的重要标准，可根据损失电量在总电量中的占比来判定10kV 配电网中的线损电量。造成线损的原因较为多样复杂，应深入探索10kV 配电网线损原因并采取相应措施降低线损率，进而促进电力企业良性运转，为国民生产力提升予以稳定支持。

1 10kV 配电网产生线损异常因素分析

目前影响10kV 配电线路线损率主要基于技术因素、管理因素两方面。其中技术因素作为影响线损率的主要内容，其配网网架结构设计不科学、规划布局存在偏差等问题，极易导致线损问题发生。

1.1 设备因素

导致10kV 配电网产生线损异常除线路本身的老化、破损等，硬件设备在应用过程中产生的各类问题也是造成线路损耗的重要原因之一。由于10kV配电网长期处于运行状态，其设备必然会发生严重老化的现象，部分电力设施使用时间较为长久，且得不到及时维护，所以易导致线损异常。

1.2 无功补偿不合理

在电力网中无功补偿先影响无功输送，使电流发生变化。因为电网的线损与电流的平方成正比，因此当无功补偿对无功输送产生影响时也会对线损产生影响[1]。当电压波动情况发生时，不能及时将无功补偿设施投切，电压过低时无功欠缺补偿，造成损耗加大；电压过高时无功过于补偿，导致设备损坏。所以无功补偿是否合理是直接影响线损异常因素之一。

1.3 线路设计不科学

在配电网的实际线路设计环节中，若存在配电变压器布局规划有误的情况，极易导致电源点减少，进而产生树状连接造成供电半径增加，造成输电线路迂回，使得电力传输距离增加，增加了电能损耗。当10kV 配电网长时间处于非正常运作的情况下，极易导致导线截面超出正常范围或低于正常范围，造成输电线路难以正常运作，出现长期超载、超负荷甚至是空载情况，严重损耗了配电线路使用寿命[2]；若电力系统中的配电线路没有及时更新换代，电力企业长期使用老化线路，极易造成输送电能降低或电能泄露等问题，致使线损问题更为严重，造成故障发生；由于社会用电量逐年增加，大功率用电电器使用量不断攀升、提升了用电负荷，导致配电网运行过程中存在无功流动，增加了电能损耗，同时产生了大量电压波动，严重制约了电能传输稳定性，10kV 配电网线损率不断提高。

1.4 计量偏差

电能计量是导致10kV 配电网线损的主因之一，电能计量设备的精准性与电能计量存在必然联系。由于配电网运行时间较长，电力企业在居民用电的过程中无法定期维修电力计量设备，因而导致其设备缺乏检修、存在老化情况，加之计量工作人员操作漏记、错记，极易造成线损率的提升，严重阻碍了电力企业经济效益的提升，难以满足用户用电的需求。其中表记卡盘、计量表损坏、CT 烧坏、PT断相等用电计量表偏差问题极易造成电能损耗，导致线损问题越发严重；电能计量管理也是影响线损率因素之一，如果对电能计量设备监管缺乏相应力度，致使违法分子非法占用及窃取电能，导致跳闸、停电等事故发生，严重制约配电网的稳定、安全运行，造成线损率增加，直接侵害了电力企业运营利益，为此应重视电能计量管理问题，强化相应管理制度。

1.5 变压器选择不合理

在10kV 配电网中，变压器是最重要的电气设备之一，其容量选择与线损密切相关。研究表明，在70%额定负载下旧变压器的运行最经济、损耗最小，新型干式变压器在30%额定负荷下运行最经济、损耗最小。在设计时认为电力负荷不是离散的，变压器的选择不合理导致变压器轻载或过载将增加配电网的线损率。

1.6 三相负荷不平衡和负荷曲线变化

三相负载的不平衡将导致功率损耗持续增加。根据三相变压器的负载损耗，如三相负载处于平衡状态则变压器的损耗值最小。如果三相负载不平衡，变压器的损耗将远高于正常状态下的损耗。如负荷曲线频繁变化会增加线损。负荷曲线的频繁变化反映了负荷过大，这对变压器的容量提出了更高的要求，增加容量将进一步增加电力消耗。

1.7 配电网的经济运行状态

配电网在满足最终设备用电要求的同时，根据输出功率计算功率的传输和输出功率，配电网的经济运行模式是由配电网运营调度调节的。这种情况可以有效地降低整个电力传输过程中电网的功耗，同时也保证了配电网的安全运行，这对于减少配电网的损耗非常重要。由于配电网的线路结构相对复杂，最终设备的功耗不断变化，须按照系统配电网的经济运行标准对输配电发电进行实时研究和计算，以确保配电网在任何时候都能经济运行，实现配电网变压器的实时无功补偿，提高电网的输电效率，同时可保证配电网的安全可靠运行，降低配电网的功耗。

2 10kV 配电网降低线损的有效措施

2.1 降低配网线损的技术措施

2.1.1 淘汰老旧设备

是降低线损率的方式之一，随社会迅猛发展科学技术飞速进步，节能设备被广泛应用于各行各业。电力企业应更换内部老旧、高耗能电气设备，及时更新换代，加强电气节能设备应用力度，防止电能资源无效损耗，提高电能利用率及电气设备运行效率，进而防止线损率的提升。同时电力企业应更换老旧供电线路，加强对输电线路的监控工作，并对电网无功潮流位置进行合理布局。同时根据电力输送情况挑选适宜的可调节无功补偿设备，便于后续从业人员调控电力以降低电能损耗，防止电能浪费。

2.1.2 使用无功功率补偿降损

如果有功功率在线路中可以维持恒定，为有效降低无功功率可采取增加负载功率来完成。在负荷配电变压器低侧安装一个并联补偿电容器后，变压器等电感性电气设备就能得到更多的、可供消耗的无功功率，因而电网电源向电气设备输送的无功功率就得以减少，电网中流动的无功功率也得以减少，线路的损耗由此得以降低。

2.1.3 对线路进行合理规划及进行线路升级改造

对配网线路进行规划和设计需结合城市建设目标和供电需求等因素对线路不断进行完善和优化，通过合理的调整减少配网线路中可能产生的损耗。在当前供电线路的规划设计工作中，线路的优化不仅是在专业人员的指导下对设计方案进提出改进；加大配电网中不合理电网结构调整和升级改造投入的力度。针对当前电网结构中存在的问题，电力企业应该根据农村电网运行的实际情况，加快传统配电线路下架和更新的步伐，通过增加导线整体截面的方式，降低电网运行过程中电力输送的线损问题，促进电力企业经济效益的有效提升，确保居民用电的安全性与稳定性。

2.1.4 加强电能计量装置配置的合理性

首先，电力企业应强化对电能计量装置管理制定，提高电能计量装置合理性与计量精准度，使其满足相应标准规范。同时制定定期检查制度，定期检查标表计倍率与表计接线情况、互感器运行情况，防止电能计量存在误差。若电能计量装置存在故障需及时予以解决，及时更换监测不合格设备，以提高电能计量设备计量准确率，在检查过程中，严格检查电能计量表封铅情况，避免不法分子窃电；其次，规范电力企业用电行为，避免不合理用电行为发生，进而避免线损率过高，提高10kV 配电网运行效益，保障其安全、稳定运行，实现电力企业高效发展。同时须根据不同的线路和不同的区域制定电子损耗管理。通过改进10W 配电网的电表装置，线损统计可完全自动化，提高统计计算的准确性。

此外，要加强线路的定期检修和维护，以确保供电网络过程的可靠性和安全性，改善电能质量，减少线损。对窃电现象采取有效的处罚措施，大幅度减少窃电现象。完善电网管理制度和规章制度，并与相关部门合作解决问题。电网及有关部门人员的素质培养也要在工作中不断提高，认真负责自己的职责和工作，坚决杜绝玩忽职守、缺勤的现象。

2.1.5 调整和完善电网结构

电网结构对线损的形成有重要影响。结构布局合理的电网对于电力事业本身可实现高经济效益、低损耗、长时间高效供电，为用户提供合适的电力。在调整电网结构时应考虑以下方面：

电源必须放在负荷中心，线路从电源点辐射到环境中的负荷；缩短供电半径，避免短距离供电和环形供电，10kV 线路供电半径不大于15公里；合理选择导线截面，增加导线截面将降低导线电阻、功率损耗和线路电压降。然而，增加管道段将增加投资。增加管段时，应充分考虑插入和减少损耗之间的关系。配电线路导线截面10kV 正线不小于70mm2，支线不小于50mm2，次支线路不小于35mm2；选择节能配电变压器，合理选择容量。近年来，与国外开发生产的配电变压器相比，在性能参数符合规定的情况下效率提高了30%以上。

合理使用变压器。对于长期轻载运行的变压器更换小容量变压器，避免大马拉小车现象。对于长期满载和过载运行的变压器更换大容量变压器，避免小马拉大车现象。一般情况下，当变压器转移的负荷为容量的65%～75%时效益最高。根据这一特点，变电站可以测试变压器的经济运行，根据负荷及时调整运行方式，使变压器工作在最佳状态，合理调整变压器抽头。

2.1.6 做好配电网中变压器布局位置的优化

在降低损耗、提高配电网质量和效率的过程中，应注意对配电网结构中变压器的分析。变压器是配电网电力设备中最重要的节点。应考虑配电变压器的位置和线路选择。变压器的位置与所有低压用户的供电半径有关，任何不合理的设置都会增加其线损。因此，配电变压器必须布置在附近区域的负荷中心，以确保配电站整体高效可靠运行。为了通过使用变压器来降低配电网的功率损耗，必须确保配电站低压侧能向周边客户配电，负荷点以扩散的形式进行配电，从而避免了传统配电室存在的配电不方便，立即降低损耗效应，提高配电站运行的经济效益。

在建设电网资本和改造农村配电站的过程中，应确保配电变压器建在自然村附近，尽量采用树状结构配电方式，使电力能源按照电压线路从村庄周边引入村庄，确保村庄内各负荷点的电力分配。这种配网的执行方案，要求配电网产品结构设计人员在进行配电和创新改革时，使用多种方法按实际情况优化。设计人员还应尽量在负荷中心区域的配电网中安装变压器以减少配电网的线损。配电站运行时，如果其电网中的变压器满负荷运行也会导致无功故障，这种无功故障占配电网中心线损的1.40%，随着线损的逐渐增加无功损害也会增加，因此有必要改变这种影响因素的存在和作用。

配电网中变压器满负荷运行越多，配电网的总输出功率损耗越高，功率因数将降低。配电网的总无功补偿补贴将增加配电网的总线损。因此，规定设计方案的所有员工应根据农村地区的具体情况选择最有效的配电变压器容量，以确保其能将有功功率和无功功率补偿控制在一个相对高效合理的区间。

3 结语

总之，在经济发展的新形势下为满足人们日益增长的电能需求，有必要对配网线路进行完善和优化。对供电企业而言，降低配网线路损耗可以从线路规划设计、变压器的优化创新和导线的正确选择上入手。合理运用于10kV 及以下配网，让配网的线损问题得到有效解决。除此之外，企业也需采取一系列管理性措施对线损率进行控制，选择适当的措施进行合理的优化，让电力资源得到充分利用，帮助企业实现更高的经济效益。