10kV配电网的同期线损管理及降损策略研究

中海油节能环保服务有限公司 王震甲 李子腾 严少刚

1 引言

伴随电力资源的大批量消耗，环境压力越来越大，全球气候也在逐渐变暖，这种种问题都引起社会的重点关注。目前我国仍处于消费升级和产业发展的关键时期，持久、安全、稳定的电力资源是社会各行各业飞速发展重要的保障，所以，我国电力资源是否能够正常供给关系重大。当前，我国10kV 等级配电网的线损量约占整个电力网络损耗量的75%，故10kV 配电网降损工作是整个电力行业线损管理的重中之重。但目前多数电力单位10kV 线损计算方法粗糙，导致所得结果误差较大、精确度低，并不能反映实际因线损而造成的电量损失。据相关资料表明，10kV 配电网线损电量损失占比较高，约为60%～65%。所以，10kV 配网的降损工作是电力企业线损管理的核心要点。但线损原因复杂，现存10kV 中低压配网的线损理论计算方法误差高、精度低、效果不够理想，不能很好反映配网线路损耗的实际情况和水平。因此，需要加强10kV 配电网线损研究。

2 10kV 配电网线损关键参数

10kV 配电网的线损关键参数主要如下所示，了解掌握此类参数是做好线损工作的前提[1]。

电缆电阻值：

式中，ρ代表电缆电阻率；l代表电缆长度；S代表电缆截面积。

鉴于会受到外界温度影响，故电阻值式优化为：

式中，T 代表外界工作温度；β代表RL的温度修正系数，其中铝β的值为0.0036℃，铜的β值为0.0038℃，各种环境工况下式（2）均普遍适用。

电缆电抗：

式中，rds代表相电缆的半径；Deq代表目标电缆重心间的均距；m代表目标电缆分裂数。

电缆电纳：

式中，BL代表单相目标电缆的电纳；lg 代表目标电缆重心间的均距与相导线的半径取对数函数。

3 10kV 配电网线损分析

3.1 10kV 配电网线损的概念

电能一般是由发电厂生产，然后经过升压变电站将电压抬高后利用配电网线路进行电力传输，通过电力营销平台以及相关计量装置后被用电客户按需索取，在整个生产供配电工作中，各个流程毫无疑问地都存在或多或少的电能损耗和无功功率。将各个流程的电能损耗叠加起来的总量称为线损；线损的电量与配网总供电量的比值定义为线损率[2]。

式中，ΔL%代表配网线损率；ΔE代表配网线损的电量；E1代表配网总供入电量；E2代表配网总供出电量。

3.2 10kV 配电网的线损分类

10kV 配电网的线损一般分为技术线损与管理线损，如图1所示。

图1 10kV 配电网的线损分类

技术线损主要是根据电气设备技术参数和配网的实际负载量进行相关计算获得的线损值，通常包括可变损耗以及固定损耗两种，其取值大小会跟随电气设备规格型号及电网实际负载情况的变化而变化。在10kV 配电网线路电气设备技术参数恒定的条件下，电网在正常工作中，实际电力负荷的变化会引起技术线损的理论计算值发生变动，动态变化中的最小线损率又叫经济线损，此刻的电流叫作经济电流[3]，利用经济电流，降低配电网线损的同时还可以降低系统的投资成本。

管理线损一般是无法查明原因的线路损失，有可能是制度法规不完善、也有可能是工作管理不到位或是电表的故障或计量误差、抄表人员的粗心大意等因素而造成配电网供用电环节中频发跑、漏电等恶性情况 ，导致一定程度的电量消耗。此外，如果某些用电居民的法律意识不高、自身素质有待提高，可能会发生偷、盗电等不良现象，干扰市场秩序，引起线损管理方面的误差。因此，线损管理工作不仅要完善管理体系，出台相关线损管理措施，升级改造电气设备，还应加强偷盗电法律宣传，做好用电居民教育提升其自身修养。

4 10kV 配电网同期线损管理

4.1 完善线损管理体系

电力单位线损管理工作是否有效已成为企业自身重要的考核指标，因此，采用新兴的计算机通信技术和Internet 网络技术进行精细化的线损管理工作，并将这些技术渗透到配电网线损管理工作的各个流程中，利用新兴的通信手段搭建四个保障、三个强化的线损管理体系，有效对整个配网的输电线路线损情况进行动态的监测。同时，电力单位要不断完善目前配网的管理模式及工作体系，电力单位应结合自身情况对系统中的全部供电线路、电气设备等全面考量，调研各个设备的实际耗电情况，核算线损大小，差异化对各设备的线损状况制定针对性的线损管理方案，在完善线损工作体系的同时要制定好线损工作各阶段的小目标，并逐个击破。此外，搭建线损管理平台也可以实现对配网系统进行动态数据实时监测、精准预警、有效互享，通过运行平台的人机界面可以全面掌握系统线损工作的详细数据。

4.2 加强用电过程管控

随着通信技术的飞速前进，为满足人民不断增长的用电需求，当前的供电单位需要对配网输电线路统一升级优化，确保电力数据采集的准确性的同时利用计算机技术尽可能地对配电网总的线耗进行详细测算。且经过计算机技术的升级改造后，还可以使整个配网线路的通信水平大大提升，动态掌握输电线路的电力运转情况，及时发现配电网的异常工作情况，第一时间通知工作人员进行处理，不耽误生产进度的同时将故障带来的影响降低到最低，强化用电过程管控，进一步改善用户的用电体验，此外，在线损工作实际开展过程中，还需额外安装盲电补偿装置，设计施工时提前对配电网的总体线路统筹规划，坚持“安全第一、高效运行”的工作理念，预先对整个区域的用电客户情况进行摸排调查，同时结合当地实际的外界工作环境，统筹整个配网的建设方案，为后面线损管理工作奠定基础。

4.3 强化配电网智能化程度

设计人员在配电网设计规划时期，为使供电单位在后期的运营维护中高效工作，具备较强的数据采集和分析处理能力，需要广泛采用自动化技术，对于已经建成的配电网，应在其系统中引入自动计数的监测设备、控制装置等进行智能化技改，多维度提升配网系统的监控水平，增强供电单位对配网的掌控能力和数据分析能力，一旦发生故障时可以及时应对，迅速处理。总之，配网自动化水平的提升，不仅需要电力企业的营销服务质量和水平要有所提高，还需要供电单位员工加强自身的业务知识学习，以便更好操控智能化的设备，更加有效地对线损进行高效管理。

5 10kV 配电网同期降损策略研究

5.1 合理选择配电网电缆横截面积

在我国目前的10kV 配网中，广泛采用的电缆是铝包钢绞线。电缆材料为钢芯，强度较好不易断裂，电缆长度在配网设计阶段也做好了规划因此也保持固定，但电缆的横截面积却是能够选择的。单从降损角度进行选择，电缆的横截面积肯定是越大降损效果越好，然而，电缆的横截面积越大其投资成本也越高，因此，应统筹多方面进行考虑，可以参考上面提到的经济电流密度参数来选择10kV 配电线路的电缆横截面积，其常见取值见表1。

表1 10kV 配电线路的常用电缆的经济电流值（单位：A）

5.2 通过变压设备实现降损目的

电力单位可以借助调整变压设备的工作参数来降低10kV 配网的线损值，比如，采用新一代的变压设备代替传统的高能变压器，并根据一年四季的气候的特点改变变压设备的运行状态来适应10kV配电网中电力负载的变化，从而减小系统线损，提升配网的总工作效率[4]。在实际输电线路施工过程中，要根据当地地理情况合理选用多种形式有机组合的安装方式，减少安装成本的同时提高施工质量。

5.3 做好电网配电线路无功补偿

电容、电感等电气件安装于10kV 配网电能生产及传输的各个生产流程中，造成线网线路中许多无功功率的产生，科学采取无功补偿手段降低10kV配网的线损已迫在眉睫。在10kV 配网中引入现代化无功补偿技术后，无须增加任何变压装置，一方面充分发挥了现有变压设备的效能，提高了各用电设备的功率因数，另一方面减小了由于无功引起的线路损耗，也为企业降低了设备成本，自动控制10kV配电网的有功传输的同时提高了配网的电能利用率。因此，10kV 配网要想做好线损工作，需采用现代化的无功补偿手段，降低配网系统无功损耗的同时提升配网的运行质量[5]。

5.4 优化改善计量管理

电力企业必须合理的选择计量设备及计量方式，满足自身使用条件的同时兼顾用户的相关需求，达到对电能计量的精准控制，进而对配网线损的进行高效化掌控。此外，电力企业需要根据实际情况综合考虑集中计量和局部计量相结合的方式进行布置，前者可以整体测量整个配电网中全部的供电量，后者是对某片区域内的用电客户的实际耗电量分别进行统计，通过两者采用的计量值进行一一对比，可以对区域内的实际用电情况进行把控。

6 结语

本文首先对10kV 配电网的关键参数进行了介绍，然后在10kV 配电网的技术及管理线损充分分析基础上，探究了10kV 配电网同期线损管理措施，提出了优化了配网供电架构、合理选择配网设备与材料、减小供电半径、配电线路无功补偿及优化计量管理等策略，节约成本的同时，又为企业创造了较高经济利益，推动了电力企业的健康发展。