10kV配电网的线损管理与降损措施分析

2024-03-08国网昌吉供电公司杨文钊

电力设备管理 2024年2期

国网昌吉供电公司杨文钊

10kV 配电网是电力系统的重要组成部分，其线损管理对于保障电力系统的经济、安全和稳定运行具有重要意义。线损是指电能在传输过程中，由于电阻、电导和电磁作用等引起的能量损失。在10kV 配电网中，线损不仅会造成能源浪费，还可能引发设备过热、电压不稳等问题，影响供电质量。因此，加强10kV 配电网的线损管理，采取有效的降损措施，对于提高电力系统的运行效率和经济效益具有重要意义。

1 10kV 配电网线损管理现状

在10kV 配电网中，线损指的是线路中元件的损耗，主要包括理论线损和管理线损两部分。理论线损是指在电力传输过程中，由于线路和设备的电阻、电抗以及电磁转换等原因所产生的损耗。这部分损耗可以通过理论计算得出，也可以通过实测数据进行计算和分析。管理线损则是指由于管理不善、计量设备误差、偷窃电等原因所产生的损耗。这部分损耗较为复杂，需要通过加强管理和技术手段来降低。当前，10kV 配电网线损管理仍存在诸多问题，例如线损管理意识不强、制度不健全、技术手段落后等。在实际工作中，我们需要根据具体情况，采取相应的措施，加强线损管理、降低线损率，从而提高电力企业的经济效益和社会效益[1]。

10kV 配电网线损主要产生在两个环节，一是线路损耗，二是变压器损耗。线路损耗与线路的长度、截面积、材料，以及传输电流的频率等因素有关。而变压器损耗则与变压器的型号、容量、运行方式，以及电压等级等因素有关。在配电网运行过程中，这些损耗是不可避免的，但可以通过合理的运行方式和有效的管理措施来降低损耗。

对于整个电力系统而言，线损可进行纵向和横向两种分析方式。纵向分析主要是针对不同时间节点上的线损进行比较和分析，找出线损的变化趋势和影响因素。通过纵向分析，可以全面了解线损的动态变化情况，为制定合理的降损措施提供依据。而横向分析则是将不同地区、不同电网的线损进行比较和分析，找出各地区、各电网之间的线损差异和优缺点。通过横向分析，可以借鉴其他地区或电网的先进经验，提高本地区电网的线损管理水平。在实际应用中，应根据具体情况选择合适的方式进行线损分析，以便更好地指导降损工作。

2 配电网线损的影响因素

在配电网中，线路是连接各个系统并为其提供电能的关键环节。然而，在整个供电过程中，由于需要进行不同形式的电能转换，因此会产生各种损耗。例如，当线路出现故障时，电压或电流的波动会导致配电网设备出现问题，进而引发配电网损耗，而且这种线损会随着电压的波动而波动。为了能有效降低线损，首先需要深入了解影响线损的各种因素[2]。其中，用户用电量的增加是一个不可忽视的因素。随着用户用电设备的负载不断增大，设备与线路之间的功率因数差异导致谐波电流增加，这无疑增加了线损。此外，电能质量不佳也是一个原因，其会导致电能的损耗，从而使线损略有增加。

更为严重的是，电力系统故障若不能得到及时修复，将使线损问题进一步加重。一旦用电设备发生故障或停电，则不能及时恢复供电，整个电网将会陷入瘫痪状态。这不仅对线路和设备造成严重损害，而且会导致线损大幅增加。

3 配电网线损的原因

3.1 设备自然老化

随着时间的推移，配电网中的设备和线路会逐渐老化，其绝缘性能和导电性能会受到影响。老化设备不仅可能导致线损增加，还可能引发各种安全问题。为了降低设备自然老化对线损的影响，需要定期检查和维护设备，及时更换老化的部件，确保设备的正常运行。

3.2 设备运行故障

设备运行故障是导致线损增加的另一个重要原因。设备运行故障，如变压器故障、断路器故障等，会导致线路中的电流异常，从而引起损耗的增加。为了降低设备运行故障对线损的影响，需要加强设备的维护和检修，及时发现和处理存在的问题，确保设备的正常运行。

3.3 线路不合理施工

线路施工不合理也是导致线损增加的原因之一。在配电网建设过程中，如果线路施工不合理，如线路布局不科学、线路截面过小等，就会导致线路电阻过大，进而使得线损增加。为了降低线路施工不合理对线损的影响，需要加强对线路施工的监管和管理，确保线路布局合理、截面适当。

3.4 无功功率过高

在配电网中，无功功率过高也是导致线损增加的原因之一。无功功率过高会导致线路电流增大，从而引起损耗的增加。为了降低无功功率对线损的影响，需要加强无功补偿设备的配置和管理，合理配置无功补偿容量，以提高功率因数，进而降低线损。

4 10kV 配电网降损措施

随着经济的快速发展和城市化进程的加速，配电网的规模和负荷不断扩大，线损问题日益突出。线损不仅会导致能源的浪费，还会对环境造成负面影响。因此，采取有效的降损措施是当前配电网管理工作中的一项重要任务。

4.1 优化电网布局

优化电网的布局，确保线路的合理分布。对于老旧的线路，应及时进行更新，应采用截面较大的线路以降低线路电阻。同时，应合理规划线路的长度，避免出现线路过长或过短的问题，以减少不必要的损耗。对于10kV 配电网降损来说，可以采取以下措施。一是更新线路。通过优化电网结构降低线损。例如，采用分流和减压措施，使线路中的电流降低，从而减少损耗[3]。此外，可以采用多回路并联供电的方式，以分散电流，降低线路中的电流密度，其节电效果见表1。二是优化电网结构。定期对设备和线路进行检查和维护，及时发现和处理存在的问题，可以有效地降低线损。例如，经常清理线路上的污垢和杂质，保持线路的清洁，可以提高线路的导电性能。同时，应定期对变压器等设备进行检查，确保其正常运行。

表1 不同截面的节电效果

4.2 合理调整10kV 配电网电压

电压是影响线损的重要因素之一。在配电网中，电压波动越大，线损率就越高。因此，合理调整10kV 配电网电压是降低线损的有效措施之一。通过合理配置变压器分接头、投切电容器等，可以有效调节配电网的电压，使其保持在一个较为稳定的水平。同时，应加强对配电网电压的监测和调控，确保电压的稳定、可靠。

4.3 加强对低功率配电设施设备的应用

在配电网中，低功率设备的应用会导致线路电流增大，从而增加线损。因此，加强对低功率配电设施设备的应用是降低线损的重要措施之一。具体来说，可以通过采用高效、低耗的电气设备，如节能型变压器、低损耗电机等，来降低设备的损耗。同时，应加强设备的维护和检修，及时发现和处理存在的问题，确保设备的正常运行[4]。此外，还可以通过合理配置负荷、平衡三相负荷等措施，来降低线路中的电流，从而降低线损。

4.4 增加无功补偿

无功补偿是降低线损的重要措施之一。在配电网中，无功功率的流动会导致线路电流增大，从而增加线损。因此，增加无功补偿可以有效地降低线损。具体来说，可以通过在配电网中合理配置无功补偿装置，如电容器、静止无功补偿器等，来提高功率因数，从而降低线损。同时，应加强对无功补偿装置的维护和检修，确保其正常运行。

4.5 采用计划检修

计划检修是降低10kV 配电网线损的重要措施之一。通过对设备和线路进行有计划地检查、维修和改造，可以及时发现并解决存在的问题，保持设备和线路的正常运行状态，从而降低线损。首先，计划检修可以提高设备的可靠性和稳定性。通过定期对设备和线路进行检查，可以及时发现设备老化和损坏的情况，避免设备在运行中出现故障，导致线损增加。同时，计划检修还可以确保设备的参数和性能符合标准，提高设备的运行效率，从而降低线损。其次，计划检修可以优化配电网的结构和布局。通过定期对设备和线路进行检修和改造，可以发现并解决配电网中存在的运行瓶颈和不合理布局，降低线路的电阻和电抗，从而降低线损。同时，计划检修还可以提高配电网的供电质量，减少电压波动和闪变等问题的出现，提高供电的可靠性和稳定性。此外，计划检修还可以加强设备和线路的防腐和防污能力。通过定期对设备和线路进行清扫和维护，可以减少污垢和杂质的积累，防止设备和线路受到腐蚀和污染。这样可以提高设备和线路的耐久性和可靠性，降低线损。

4.6 电力信息的自动采集、统计分析

随着科技的不断发展，电力信息的自动采集和统计分析已经成为降低10kV 配电网线损的有效措施之一。通过采用智能电表、遥感技术等先进设备或技术，可以实现对电力信息的实时自动采集。这些信息包括电流、电压、功率因数等关键运行参数，可以全面反映配电网的运行状态。通过对这些信息的实时监测和分析，可以及时发现并解决存在的隐患，优化配电网的运行状态，从而降低线损。此外，统计分析可以为降损工作提供有力的数据支持。通过对采集到的电力信息进行统计分析，可以计算出配电网的线损率、损耗量等关键指标，分析出线损的主要原因和影响因素[5]。这样可以根据分析结果制订针对性地降损措施，提高降损工作的效果和效率。同时，电力信息的自动采集和统计分析还可以加强企业与用户的沟通。通过智能电表等设备，可以实时获取用户的用电信息，了解用户的用电需求，根据用户的实际需求进行合理的调度和优化，提高配电网的运行效率，降低线损。

为了更好地实施电力信息的自动采集和统计分析，需要加强设备和技术的研究和应用。应积极推广智能电表、遥感技术等先进设备和技术，提高电力信息采集的准确性和实时性。同时，应加强对采集到的电力信息进行统计分析，挖掘出更多的有价值的信息，为降损工作提供更加全面和准确的数据支持。此外，还需要加强与用户的互动和沟通。企业应通过智能电表等设备与用户建立实时的信息交互渠道，了解用户的实际需求，加强企业与用户的沟通。这样可以更好地满足用户的需求，从而提高配电网的运行效率，降低线损。用电信息采集系统如图1所示。