降低电力系统台区线损的对策研究

2020-04-13冯镇武

通信电源技术 2020年4期

冯镇武

（陕西省地方电力（集团）有限公司镇巴县供电分公司，陕西镇巴 723600）

0 引言

电力系统的线损问题是造成电力资源浪费的主要因素。做好台区线损管理、降低电力输送成本、增加电力企业的经济效益是当下电力系统的使命。随着电力系统的不断扩展，相关人员需学会运用科学高效的方法直观分析出影响台区线损的因素，将线损因素进行系统的排查，制定出更加有效的控制台区线损方案，为线台区损管理提供更加有效的技术支持。

1 电力系统产生线损的原因

电力系统的正常运行是对地理环境、电力工程质量的综合衡量。如图1所示，整个电网电力系统包括发电站、变电站、输电线路、配电线路及用户。在电力系统中，发电站是电力能源的制造者，变电站对电压的转换起着重要的作用[1]。因此，在电力系统中，最容易造成台区线损的位置在输电线路、配电线路、用户。

图1 电力系统组成

2 电力系统线损的因素分析

根据调查发现，影响台区线损的因素包括输配电设备线损和电网管理线损。配电设备造成线损的原因是在电网输送过程中对各个环节的设备利用存在误差，从而产生线损。配电管理的线损是因为电力公司和用户之间缺乏有效的管理，从而造成偷电、漏电以及其他不安全用电行为。具体线损因素如图2 所示，主要分为如下五个因素。

图2 电网线损因素

2.1 供电电压线损

在供电过程中，电压对线损的影响是直接的，负荷引起的损耗（线损和变压器铜损）与电压平方成反比，而变压器铁损与电压平方成正比。所以在高峰负荷时，由于负载损耗远远大于变压器铁损，提高电压能够取得明显的降损节电效果；反之，在低谷负荷时，特别是配电网有功负荷不大时，无功负荷随着电压的升高有较大的增加。这就要求我们在调控电压时，在允许的电压偏移范围内，实现高峰负荷时较高电压运行，而低谷负荷时较低电压运行的逆调压，达到电能损耗最小的目的。

2.2 导线横截面线损

首先，导线的横截面对电流产生的电阻作用会降低电流的功率。其次，电流的输送会引起导线电阻发热，从而引起电能到热能的转换，造成电能损耗。最后，导线横截面的大小，对特定电压的输送造成影响。导线横截面过大或过小，导致线路长期轻载、空载或过负荷运行，不能达到最佳经济运行状态，引起损耗升高。

2.3 变电设备线损

变电设备是电力系统最核心的部分，变电设备的合理选用是保障电力供应以及降低设备线损的主要途径。变电设备线损主要表现在如下方面：变电设备老化，未及时更新；高耗能主变压器选取不合理；设备导线电阻偏大；主变压器运行不科学；变压器瓷套泄漏大等。此外，在电力输送中各个环节的设备元件对电流造成不同程度的损耗。这些损耗主要包括不变性损耗和可变性损耗。在磁电的相互交换过程中会产生励磁功率，也会造成电能损耗[2]。

2.4 计量装置线损

对电力使用率的计量方法，主要通过不同的计量装置实现。在电网运行中，电力计量装置的准确性，是衡量台区线损的基本标准。时下最常见的电能计量装置主要有各种类型电能表，计量用电压、电流互感器等。在我国的部分地区，依然运用老式机械的电表进行计量，从而导致电流互感器之间的协调性缺失，计量数据出现差异，导致线损。

2.5 电网管理线损

电网管理的线损主要体现在如下3 个方面：第一，电网工作人员工作失误，对电量抄数不及时，或者漏抄、错抄；第二，工作人员在电费核算中造成误差；第三，对客户偷电的行为不能及时发现。因此，电力系统的管理也直接影响台区线损。

3 降低电力系统台区线损的举措

通过对当下电力系统中存在的线损进行综合性的了解，根据不同的线损情况以降低台区线损为核心采取对应的对策。

3.1 选择合理的电压

在35 kV 及以上供电系统中，如果运行电压提高1%，线损会降低1.2%。因此，在电网运行中，选择合适的电压，提高发电机端口的电压，在变压器接口安装无功补偿装置。通过合理把控电压等级，提高用户的用电功率，做好电网的无功平衡工作。在我国10 kV的低压电网系统中，电压会随着用电量的变化而产生50%～80%的损耗。因此，在低压电网运行中，需要结合用户对电压的需求、当地的用户数量，适当降低电网运行的空载损耗。在电网系统中，要因地制宜，运用有载式调压设备对区域电压实施不同阶段的调压工作，保障输电电压平衡，降低台区线损。

3.2 电力无功补偿

电力无功补偿是在电力恒定的基础上对配电网实施有效的无功补偿，以提高功率因数为目的。无功补偿技术主要分为分散补偿和集中补偿。分散补偿是当下使用率最高的无功补偿技术，主要是对用户的低压设备以及用户变压器安装补充电容，以提高电力功率因数。集中补偿是指在配电网基站安装专用无功补偿设备，并且根据配电中电力负荷的最高值进行无功率平衡计算，以此确定配置容量。在集中补偿技术中，除了安装专用的无功补偿设备以外，还需要安装电容设备，通过电容设备的运转确定负荷功率因数。

3.3 选取合理的输电用线与线路

合理的选取输电用线，对降低线损起着重要的作用。在电力系统中，导线横截面积（S）、电导率（ρ）、长度（L）三个方面共同决定电阻值[3]，计算公式为：R=ρL/S。通过公式可以得知，导线的横截面对导线的电阻值有直接性的影响，导线的横截面越小则产生的电阻越大；相反，导线的横截面越大则产生的电阻就越小。所以，在导线的选择中要控制好导线的横截面积，选取合适的导线。在选择导线时也要注重对导线材质的选择，选取最高效的导电率的导线。当下最常用的导线为铝线，其次为铜线。在线路选择中，在负荷较为集中的位置进行配变，结合布点方法，减小供电半径，降低线损。

3.4 更换高耗能设备

首先，需要工作人员对区域导线进行排查，将横截面较小、电阻率较大的导线及时进行更换，以降低线损。其次，在电力系统维护中对台区设备进行跟踪、分析，对部分耗能较高的设备进行时段统计，在分析研究后及时进行更换。

3.5 做好电网线损管理工作

电网线损管理工作主要体现在电网分层管理、指标管理、后期维护管理三方面[4]。分层管理是指在电网台区线损管理中，以管理制度为标准，实现分工、定职、定责管理。指标管理是指在电网台区线损形势下为每个部门以时间为单位，制定控制线损的指标，明确工作人员的工作方向。后期维护管理主要是指电力运行的最后阶段，需要工作人员准时进行系统监测，对台区的线路用户进行排查、记录，对于偷电、乱接线路的行为及时制止，确保供电数据的准确性，降低线损[5]。