浅谈电力网降损节能措施

韩继东 郝玉莲 马广俊

【摘要】文中针对电力企业降损节能的目标，论述了线损产生的原因，如何进行理论计算，根据电力企业的实际情况，提出了行之有效的节能降损措施。

【关键词】电力网 线损 理论计算 降损措施

电力网电能损失率简称线损率，是电力企业的一项重要的综合性技术经济指标，它反映了一个电力网的规划设计、生产技术和运营管理水平。目前我国的线损率和世界上发达国家相比还比较高，节能降损的潜力比较大。随着电力企业经营转制，不断掌握现代化管理手段，摒弃粗放管理，更好地应用定量的、可操作的、可考核的科学管理办法，把不合理的电能损耗减少到最小，这是电力企业现代化管理的核心内容之一，也是电力企业生存和发展的必要条件。

1. 线损电量的组成

当电流在电力网中流动时，从发电机出口到用户的各个输、变、配电环节中都发生电能的损耗。电力网电能损耗有在输、变、配电设备中消耗的，也有在电网运营管理中消耗的。了解线损电量的组成对降低电能损耗，提高企业经济效益有直接作用。

在不同的环节，线损电量的组成主要有：

（1）35kV及以上输电线路中的损耗。

（2）10（6）kV配电线路中的损耗。

（3）低压线路中的损耗。在线路上损耗的电能最多，约占损耗电能的70%。

（4）降压变电所主变压器中的损耗。

（5）配电变压器中的损耗。

（6）无功补偿设备中的损耗。

以上各项损耗电量可以通过线损理论计算确定其值，其余损耗电量可通过下列各项统计确定。

（1）变电所的直流充电、控制及保护、信号、通风冷却等设备消耗的电量。

（2）电流、电压互感器及二次回路中的损耗。

（3）接户线及电能表中的损耗。

（4）其它方面的损耗。

2. 电力网电能损耗的计算方法

电力网电能损耗是指一定时段内网络各元件上的功率损耗对时间积分值的总和。从这个意义上讲，准确的线损计算比在电力系统确定的运行方式下稳态潮流计算还复杂，这是因为表征用户用电特性的负荷曲线具有很大的随机性，各元件上的损耗对时间的解析函数关系很难准确表达出来，因此只能用数理统计的方法解决。均方根电流法是线损理论计算的基本方法，并在此基础上根据计算条件和计算资料，衍生出平均电流法，最大电流法等方法。

2.1均方根电流法

均方根电流法是基本的理论计算法。

元件在24h内的电能损耗为：△A=∫₀²⁴i²Rdt

通常电流值是通过代表日24h正点负荷实测得到的，设每小时内电流值不变。则全日24h元件电阻中的电能损失为

△A=+I₁3（I₁²+I₂²+……+I₂₄²) R=3×24I_eff²R

式中I_eff——均方根电流，A。

I_eff=﹝（I₁²+I₂²+……+I₂₄²)/24﹞^1/2

当负荷代表日24h正点实测的是三相有功功率、无功功率和线电压时，则：3I_eff²=1/24∑(P_t²+Q_t²)/U _t²

式中P_{t 、}Q_t——正点时通过该元件电阻的三相有功功率和无功功率

U _t——与P _{t 、}Q_t同一测量端同一测量时间的线电压

2.2平均电流法（形状系数法）

平均电流法是利用均方根电流与平均电流的等效关系进行能耗计算的方法。

因为用平均电流计算出来的电能损耗是偏小的，因此还要乘以大于1的修正系数。令均方根电流与平均电流之间的等效系数为K，称为形状系数，其关系式为K= I_eff /I_ar

式中I_eff ——代表日的均方根电流，A；

I_ar——代表日负荷电流的平均值，A。

K值的大小与直线变化的持续负荷曲线有关，可按下式计算

K²=﹝a+1/3(1-a) ²﹞/﹝(1+a)/2﹞²

式中a ——最小负荷率，它等于最小电流与最大电流的比值。

损耗计算式为：△A=3I_ar²K²Rt

2.3 最大电流法

最大电流法是利用均方根电流与最大电流的等效关系进行能耗计算的方法。令均方根电流的平方与最大电流的平方的比值为F，称为损失因数。F=I_ar²K²/I_max²

3、电力网节能降损措施

3.1线损的分类

线损按电量组成可分为两类，一个是技术线损，一个是管理线损。技术线损就是在输送和分配电能过程中各元件必然产生的功率损耗和电能损耗，可以通过提高电压来减少损耗，但是是无法避免的，其损失值是有当时网络中的负荷情况和供电设备参数决定的，可以通过以上理论计算得出；另一部分损失是由管理因素和人为因素造成的，称为管理线损。实际线损与理论线损（即技术线损）两者只差就是管理线损。

3.2对降低管理线损的几点建议

管理线损主要包括几个方面：220kV电能平衡对线损的影响、计量设备的误差对线损的影响、电费抄收对线损的影响、用电管理对线损的影响等。

1. 结合目前进行的城网、农网改造工程，加快对高线损线路的改造。调整负荷、换粗导线，缩小供电半径，增强供电能力。解决卡脖子、迂回供电，高能耗问题。进一步完善和优化电网网架结构，积极推广新技术、新设备、新材料、新工艺，如单相节能变压器、低压无功补偿自动投切装置等。

2. 按无功就地补偿原则加强对低压电网的无功补偿。提高供电力率的同时，为提高系统电压质量，适度增加感性补偿容量。

3. 把住关口计量关，定期效验、轮换，确保计量的准确。

4. 加强职业道德教育，提高营业人员的思想水平，加强岗位培训，提高营业人员的技术业务水平，加强用电营业管理，开展营业普查，加强反窃电措施，堵住窃电和违章用电，减少电费电量差错，杜绝营业经济损失，以法管电，严肃处理窃电行为。

3.3降低线损的技术措施

在搞好线损管理的基础上，采取行之有效的技术措施是降低电力网电能损耗的重要途径，这其中配电网的降损潜力最大。10kV及以下配电网网损大的突出原因在于，配电网建设严重滞后，网架薄弱，设施老化，线路长，线径细。为此国家投入了大量的资金在农网、县城网改造中。

工程实践中，以下措施得到了重视：

1. 改造配电网网架结构，甚至提高电压等级和增加变电站，合理分配有功和无功。

2. 更换高能耗变压器。

3. 加大导线截面，缩短供电半径。

4. 无功功率补偿。

这4种措施相互关联，但并不冲突。

第一种措施是基于配电网长远发展考虑，合理地改造不尽完善的配电网，可以为配电网提供10年以上高效稳定的运行环境。但是工程投资巨大，投资回收周期长。

第二三种措施投资大伟减少，在落实资金的基础上可以考虑。

第四种投资最少。通过无功补偿来降低网损和提高电压是投资少、回报高的方案。在配电低压侧的补偿不但可以降低线路损耗，还能够降低配变的损耗。据估算，网损在105%以上的10kV配电线路，大致可降损5%--10%，投资在1—2年内回收。而前几种措施要达到同样的降损效果，投资需在3—4倍以上。

4、结束语

由此可知，线损电量主要消耗在发、输、变、配电设施中。在电力企业中为达到节能降损的目的，在管理上加强线损电压的管理，把一些人为造成的电量损失减少到最低限额，并通过线损理论计算，在生产设施上提高技术含量，如设备更新改造、提高运行电压、增加无功补偿等使电网合理规划，采取节能型产品，把线损降到可接受的水平。