低壓配電網(wǎng)線(xiàn)損率影響因素與解決措施

高 睿 瞿靜怡

（1.國(guó)網(wǎng)上海市電力公司嘉定供電公司，上海 201800；2.國(guó)網(wǎng)上海市電力公司浦東供電公司，上海 200127）

低壓配電網(wǎng)線(xiàn)損耗率是指電力網(wǎng)絡(luò)中損耗的電能與向電力網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)電能的百分比，即

線(xiàn)損率的大小是判斷電力系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)情況重要標(biāo)準(zhǔn)。電網(wǎng)企業(yè)運(yùn)行過(guò)程中會(huì)根據(jù)線(xiàn)損率的損耗情況進(jìn)行生產(chǎn)指標(biāo)判斷，根據(jù)具體情況采取針對(duì)性措施。為有效降低低壓配電網(wǎng)線(xiàn)損耗率，要全面分析影響線(xiàn)損耗率的多種因素。本文將對(duì)低壓配電網(wǎng)線(xiàn)損率進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹，著重探討影響低壓配電網(wǎng)線(xiàn)損率的各種因素并探討出有效措施，以降低線(xiàn)損率，促進(jìn)電力系統(tǒng)平穩(wěn)正常運(yùn)行，提高電力企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

一、低壓配電網(wǎng)線(xiàn)損率

低壓配電網(wǎng)線(xiàn)損率主要是指電力網(wǎng)路中損耗電能與電力網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)電能的百分比，即線(xiàn)路損失符合于供電負(fù)荷的百分比。供電企業(yè)根據(jù)配電網(wǎng)線(xiàn)線(xiàn)損率的高低判斷電力系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)情況。供電企業(yè)的工作任務(wù)主要包括對(duì)工業(yè)、農(nóng)業(yè)、照明以及基本生產(chǎn)生活供電，即將電能由發(fā)電廠輸送至各個(gè)功能區(qū)域使用。電能輸送途徑是通過(guò)各級(jí)升壓變壓器、輸電線(xiàn)、以及各級(jí)降壓變壓器?，F(xiàn)階段我國(guó)進(jìn)行電能輸送的變壓形式是通過(guò)六級(jí)變壓輸送，將電能從電廠輸送至各需要領(lǐng)域。所謂六級(jí)電壓是通過(guò)電能與磁能的轉(zhuǎn)換，在提高轉(zhuǎn)換效率的過(guò)程中，會(huì)造成一定程度上的電能損失。在能量守恒定律的基礎(chǔ)上，電能輸送的過(guò)程中仍會(huì)受到電阻影響，或受到電力企業(yè)不科學(xué)管理而造成能量損失。

以上論述的主要意思即電能輸送與分配的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)電能損失，即線(xiàn)損，線(xiàn)損問(wèn)題的產(chǎn)生還由于電力網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)電氣配件運(yùn)行造成的電能損耗。對(duì)于線(xiàn)損電量的統(tǒng)計(jì)主要是指電能從電廠主變壓器輸送出至用戶(hù)電能表的全過(guò)程的電能損耗。線(xiàn)損電量的計(jì)算方式較為嚴(yán)謹(jǐn)，主要是通過(guò)供電量與售電量相減進(jìn)行計(jì)算，而線(xiàn)損率主要是指線(xiàn)損電量比上供電總量，產(chǎn)生的百分比數(shù)即線(xiàn)損率。

低壓配電網(wǎng)線(xiàn)損率的主要計(jì)算方式可以為：

（1）線(xiàn)損率=（線(xiàn)損電量/供電量）×100%=（供電量-售電量）/供電量×100%=（1–售電量/供電量）×100%

（2）線(xiàn)損率=（購(gòu)電量-售電量）/購(gòu)電量×100%（購(gòu)電量由統(tǒng)一核算電廠上網(wǎng)電量、購(gòu)獨(dú)立電廠電量、自其它電網(wǎng)凈受入電量構(gòu)成）

根據(jù)線(xiàn)損率的大小可較為準(zhǔn)確判斷出供電企業(yè)電力運(yùn)行情況，電力企業(yè)將及時(shí)進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計(jì)方案制定，及時(shí)降低線(xiàn)損率，避免不必要的經(jīng)濟(jì)損失發(fā)生。

二、低壓配電網(wǎng)線(xiàn)損率影響因素分析

根據(jù)電力系統(tǒng)運(yùn)行情況的實(shí)踐總結(jié)來(lái)看，造成低壓配電線(xiàn)損率較高的原因較多，大致可以分為兩種類(lèi)型，如圖1所示。

下面是對(duì)影響低壓配電網(wǎng)線(xiàn)損率諸多因素的詳細(xì)分析。

（一）設(shè)備原因分析

影響低壓配電網(wǎng)線(xiàn)損率的主要因素即來(lái)自設(shè)備自身，根據(jù)圖1可知主要分為三個(gè)方面。

1 配電網(wǎng)布局。

低壓配電網(wǎng)布局的不科學(xué)性會(huì)直接造成變壓器位置設(shè)置不可理，使供電點(diǎn)與負(fù)荷中心的距離相距甚遠(yuǎn)，造成較近的電能遠(yuǎn)距離輸送。這種“近電遠(yuǎn)送”問(wèn)題直接造成迂回供電，造成電能損耗。另外一種不合理形象是由于一部分低壓線(xiàn)路的供電半徑過(guò)大，使供電界面變小，即電力運(yùn)行中所說(shuō)的“卡脖子”現(xiàn)象。同時(shí)供電線(xiàn)過(guò)長(zhǎng)，在用戶(hù)的使用過(guò)程中易出現(xiàn)絕緣老化或開(kāi)裂問(wèn)題，或者是由于低壓配電變壓器陳舊度較高，易造成較大能耗，即“小馬拉大車(chē)”問(wèn)題。

2 變壓器負(fù)荷。

圖1 低壓配電網(wǎng)線(xiàn)損率影響因素

變壓器負(fù)荷方面的問(wèn)題主要是變壓器與他的負(fù)荷不相匹配。變壓器常出現(xiàn)的不匹配問(wèn)題為會(huì)出現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間空載或輕載。據(jù)調(diào)查總結(jié)可知，城鎮(zhèn)居民中的變壓器負(fù)荷情況主要是日間較輕，而晚間較重。主要集中在下午六點(diǎn)至晚間十點(diǎn)。在春季（4月、5月）農(nóng)忙時(shí)節(jié)，由于春季灌溉問(wèn)題會(huì)大大增加了變壓器負(fù)荷，很容易造成變壓器出現(xiàn)空載問(wèn)題。變壓器的空載狀態(tài)會(huì)造成較大的電能損耗。

3 無(wú)功補(bǔ)償。

低壓配電網(wǎng)線(xiàn)損率較高的另一個(gè)來(lái)自設(shè)備自身的影響因素是無(wú)功補(bǔ)償不到位。在低壓電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中存在較多的感性負(fù)荷，易產(chǎn)生感性負(fù)載，即某些設(shè)備在消耗有功功率的同時(shí)亦會(huì)消耗無(wú)功功率。以電路為例，主電路結(jié)構(gòu)與單相半波可控整流電路相比，會(huì)發(fā)生負(fù)載變化。如圖2所示。

在低壓配電網(wǎng)中電動(dòng)機(jī)、電網(wǎng)扇等都會(huì)產(chǎn)生無(wú)功功率，由于無(wú)功功率補(bǔ)償不到位則會(huì)直接造成電能消耗。

（二）管理原因分析

造成低壓配電網(wǎng)線(xiàn)損率較高的另一個(gè)方面原因是管理不科學(xué)問(wèn)題。主要可以細(xì)分為以下三個(gè)方面：

1 維護(hù)不到位。對(duì)低壓配電網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)管理至關(guān)重要，由于管理不利，使維護(hù)不到位會(huì)直接影響線(xiàn)損率提高。例如，對(duì)空裸線(xiàn)觸及樹(shù)枝問(wèn)題，由于沒(méi)有及時(shí)進(jìn)行處理會(huì)造成無(wú)故放電現(xiàn)象產(chǎn)生，即造成電能損耗。對(duì)絕緣子的維護(hù)不到位主要現(xiàn)在表面灰塵堆積嚴(yán)重，沒(méi)有定期維護(hù)清理易在陰雨天或霧霾天出現(xiàn)漏電。另外，在定期維護(hù)清理的過(guò)程中沒(méi)有采取停電清理的方式，易造成低值或零值現(xiàn)象的出現(xiàn)。低壓線(xiàn)接頭或搭頭不牢固，也會(huì)使接觸電阻的電能損耗變大。

圖2 單相半波可控整電流電路—電感性負(fù)載

2 裝置管理。

對(duì)低壓配電網(wǎng)絡(luò)電能裝置的管理十分重要，當(dāng)管理裝置出現(xiàn)老化等問(wèn)題時(shí)，會(huì)直接是線(xiàn)損電量增大，升高線(xiàn)損率。對(duì)電能裝置管理不強(qiáng)還體現(xiàn)在對(duì)儀用互感器沒(méi)有進(jìn)行定期校驗(yàn)，使互感器與電能表轉(zhuǎn)換工作的過(guò)程中易出現(xiàn)電能損耗。當(dāng)互感器與電能表出現(xiàn)接線(xiàn)誤差時(shí)會(huì)使電能損耗變大?；ジ衅骱碗娔鼙肀堵逝c實(shí)際負(fù)荷出現(xiàn)不匹配現(xiàn)象時(shí)，PT二次壓降較大。

3 人員管理。

人員管理的不科學(xué)會(huì)直接影響電能應(yīng)用效率。例如，在低壓配電網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行過(guò)程中，電力管理人員需要進(jìn)行定期的抄表、記錄、檢修等工作，工作過(guò)程中的錯(cuò)抄、漏抄都對(duì)電能損耗造成直接影響。另外，由于人員工作過(guò)程中工作態(tài)度和行為也直接影響工作效率。

三、改善低壓配電網(wǎng)線(xiàn)損率的有效措施

低壓配電網(wǎng)線(xiàn)損率較高會(huì)直接影響電力系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性，影響電力企業(yè)的整體效益。為改善現(xiàn)階段低壓配電線(xiàn)損率較高的問(wèn)題，要從技術(shù)方面和管理方面同時(shí)進(jìn)行。

（一）技術(shù)方面分析

在低壓配電網(wǎng)線(xiàn)損率改善的過(guò)程中，從技術(shù)方面優(yōu)化主要可以進(jìn)行三個(gè)方面的完善，即低壓配電網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化，配電網(wǎng)絡(luò)的無(wú)功補(bǔ)償，三相電負(fù)荷平衡工作。具體分析如下：

1 優(yōu)化配電網(wǎng)絡(luò)

低壓配電網(wǎng)絡(luò)設(shè)置的合理能夠大大地減小線(xiàn)損，提高使用效率。①要縮短供電半徑。讓配電變壓器處在負(fù)荷中心的位置，以免產(chǎn)生迂回用電或是不平衡的現(xiàn)象發(fā)生。②選擇合適的導(dǎo)線(xiàn)與變壓器的容量。要根據(jù)電網(wǎng)內(nèi)的用電實(shí)際量來(lái)確定導(dǎo)線(xiàn)的截面大小和變壓器所能承擔(dān)的負(fù)荷，提高變壓器的利用率和線(xiàn)路的傳送能力。③要根據(jù)季節(jié)進(jìn)行調(diào)節(jié)。在夏季用電旺季的時(shí)候要增加變壓器來(lái)滿(mǎn)足用電的需要，一旦旺季過(guò)去，就要使其退出使用，以免造成浪費(fèi)。對(duì)于特殊情況用電驟增的現(xiàn)象，要采用“母子”變壓器的方式進(jìn)行有效的調(diào)節(jié)。

以某城市的110kV配電網(wǎng)為例，2013年7月某條110kV饋線(xiàn)的線(xiàn)損率高達(dá)14.11%。后經(jīng)檢查和分析發(fā)現(xiàn)，該條饋線(xiàn)不僅供電半徑大，負(fù)荷也比較重，一直重載運(yùn)行。特別是該條饋線(xiàn)上有數(shù)臺(tái)配變?nèi)萘科?，在?fù)荷高峰時(shí)段一直重載乃至過(guò)載運(yùn)行，電能損耗較大。后經(jīng)技術(shù)改造，調(diào)整了該條饋線(xiàn)的供電半徑，將其部分負(fù)荷調(diào)整至相鄰饋線(xiàn)，并對(duì)容量偏小的配變進(jìn)行更換。到2013年12月，該條饋線(xiàn)的線(xiàn)損降為8.90 % ,取得了顯著的降損效果，提高了電力系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。

2 優(yōu)化無(wú)功補(bǔ)償

針對(duì)低壓配電網(wǎng)線(xiàn)損率較高，為縮短電能傳輸距離，要對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償優(yōu)化，即對(duì)無(wú)功補(bǔ)償裝置進(jìn)行優(yōu)化，最大限度實(shí)現(xiàn)就地補(bǔ)償，有效提高電能輸送質(zhì)量以及電能功率。通過(guò)優(yōu)化無(wú)功補(bǔ)償可以對(duì)補(bǔ)償裝置進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)和改進(jìn)，以促進(jìn)電能合理流動(dòng)。優(yōu)化無(wú)功補(bǔ)償可以降低低壓配電網(wǎng)絡(luò)的有功損耗，減小電壓波動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)提高配電線(xiàn)路高效輸送能力。配電網(wǎng)絡(luò)無(wú)功補(bǔ)償?shù)膬?yōu)化設(shè)計(jì)能夠有效改善低壓配電網(wǎng)線(xiàn)損率，促進(jìn)電力系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的提高。

3 平衡三相電負(fù)荷

在采用三相四線(xiàn)制低壓供電時(shí)，由于各相用戶(hù)負(fù)荷分配不均勻，勢(shì)必造成三相電流不平衡，既影響配電變壓器供電能力，又會(huì)造成電能損失。平衡三相電流時(shí):①要從線(xiàn)路分支進(jìn)行測(cè)量，根據(jù)測(cè)得的電流數(shù)據(jù)，再依次調(diào)配0.4kV分支的各相用戶(hù)，力求達(dá)到負(fù)荷均衡。②要根據(jù)配電變壓器共有幾路出線(xiàn)，分別測(cè)量各路出線(xiàn)的線(xiàn)電流，依據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)，平衡各路出線(xiàn)負(fù)荷，達(dá)到配電變壓器低壓出線(xiàn)端各路負(fù)荷與分支用戶(hù)負(fù)荷的平衡效果。要走出“只解決變壓器低壓出線(xiàn)端三相平衡問(wèn)題，而忽略分支線(xiàn)路三相平衡”的誤區(qū)，只有這樣，才能真正解決因三相電流不平衡造成的電能損失。因線(xiàn)損的要素是電流的平方與線(xiàn)路阻抗的乘積，假設(shè)三相平衡時(shí)各線(xiàn)電流是10A，它的平方是100A，如果一相10A，一相是20A，那么這一相20A電流的平方就是400A，它的線(xiàn)損也就成倍增長(zhǎng)，足見(jiàn)三相電流不平衡對(duì)線(xiàn)損率的影響程度。在日常管理工作中，每月都要對(duì)三相負(fù)荷情況進(jìn)行測(cè)量，發(fā)現(xiàn)不平衡量超過(guò)10%進(jìn)行調(diào)整，以達(dá)到有效降損。

（二）管理方面分析

在配電網(wǎng)線(xiàn)影響因素分析中，維護(hù)不到位、裝置管理不合理、人員管理不科學(xué)都對(duì)配電網(wǎng)絡(luò)線(xiàn)損電量造成較大影響。從管理角度出發(fā)，要從三個(gè)方面進(jìn)行規(guī)范和完善。

1 制度規(guī)范

通過(guò)建立科學(xué)的規(guī)范制度，能夠保障電力企業(yè)在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中增強(qiáng)配電網(wǎng)絡(luò)的管理效率，降低線(xiàn)損耗率。規(guī)范制度包括相應(yīng)的電力系統(tǒng)管理制度以及人員考核制度，將任務(wù)有效落實(shí)即將具體事宜安排給具體人，通過(guò)層層管理，層層監(jiān)督，以及定期的檢查考核，對(duì)人員工作情況進(jìn)行總結(jié)。制度的建立既可以規(guī)范工作人員的工作流程，同時(shí)良好的監(jiān)督效果能夠提高管理效率，促進(jìn)線(xiàn)損率的降低。

2 計(jì)量管理

首先，應(yīng)當(dāng)對(duì)電能表進(jìn)行調(diào)試，確保計(jì)量電能表的合格率以及現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)情況。其次，定期對(duì)電能表進(jìn)行更換，確保測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。再次，加強(qiáng)對(duì)抄表工作的監(jiān)管力度，確保工作人員完成抄表工作，不斷加強(qiáng)專(zhuān)業(yè)技能。提升抄表技術(shù)人員的專(zhuān)業(yè)技術(shù)素質(zhì)以及綜合素質(zhì)提升。形成按時(shí)抄表、精確數(shù)據(jù)以及準(zhǔn)時(shí)傳遞收費(fèi)通知等制度。除此之外，還需要注意的是，抄表人員在進(jìn)行抄表工作的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)形成固定的時(shí)間，不應(yīng)當(dāng)隨意抄表，需要確保電能數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。

3 檢測(cè)線(xiàn)路及維修

電線(xiàn)工作會(huì)因?yàn)槎喾N因素發(fā)生老化，長(zhǎng)期暴露外界，或者而是電力設(shè)備年久失修都容易造成這種情況的發(fā)生。因此，需要進(jìn)行定期檢修新建路情況，并對(duì)設(shè)備進(jìn)行維修。以此減輕線(xiàn)路問(wèn)題造成的安全性事故發(fā)生。避免出現(xiàn)混電或者是導(dǎo)線(xiàn)接頭松動(dòng)等問(wèn)題出現(xiàn)。確保線(xiàn)路的通常、良好運(yùn)行。

結(jié)語(yǔ)

通過(guò)上述分析可知，影響低壓配電網(wǎng)線(xiàn)損率的主要因素主要有：配電網(wǎng)布局、變壓器負(fù)荷、無(wú)功補(bǔ)償，這些屬于設(shè)備自身問(wèn)題影響線(xiàn)損率。維護(hù)不到位、裝置管理不合理、人員管理不科學(xué)，這些屬于管理過(guò)程中出現(xiàn)影響因素。針對(duì)這些影響因素來(lái)看，要降低低壓配電網(wǎng)線(xiàn)損率，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化配電網(wǎng)絡(luò)也要從技術(shù)方面和管理方面兩個(gè)方面進(jìn)行。技術(shù)方面要優(yōu)化配電網(wǎng)絡(luò)、優(yōu)化無(wú)功補(bǔ)償、平衡三相電負(fù)荷，管理方面要通過(guò)制度進(jìn)行規(guī)范和管理，要加強(qiáng)計(jì)量工作控制，要定期進(jìn)行線(xiàn)路檢修。通過(guò)技術(shù)和管理兩方面的加強(qiáng)，有效改善低壓配電網(wǎng)線(xiàn)損率高問(wèn)題，促進(jìn)電力系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)、良好。

[1]鄭憲偉.農(nóng)村配電網(wǎng)理論線(xiàn)損計(jì)算方法研究及軟件設(shè)計(jì)[D].長(zhǎng)春：東北農(nóng)業(yè)大學(xué)，2010（04）.

[2]張高瑀.基于遠(yuǎn)程抄表的線(xiàn)損計(jì)算與分析系統(tǒng)的研究[D].大連：大連理工大學(xué)，2013（05）.

[3]高曦瑩,李廣翱,揚(yáng)爽,王浩淼,關(guān)艷.光伏電站并網(wǎng)對(duì)配電網(wǎng)線(xiàn)損率影響的研究[J].沈陽(yáng)工程學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2013（07）.

[4]何黎.城鄉(xiāng)配電網(wǎng)損耗精細(xì)化分析與節(jié)能技術(shù)研究[D].北京：華北電力大學(xué)，2010（12）.

[5]孫裕佳.基于GPRS的青島北部配電網(wǎng)線(xiàn)損計(jì)算與分析[D].北京：華北電力大學(xué)，2011（06）.

[6]錢(qián)奇.配電網(wǎng)線(xiàn)損自動(dòng)生成及在線(xiàn)分析的研究與實(shí)踐[D].北京：華北電力大學(xué)（北京），2011（12）.

[7]李旭.基于GPRS低壓配電網(wǎng)絡(luò)線(xiàn)損監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[D].長(zhǎng)沙：湖南大學(xué)，2011（04）.

[8]李惠玲，盛萬(wàn)興，孟曉麗.基于圖模庫(kù)一體化的配電網(wǎng)線(xiàn)損管理系統(tǒng)的研制[J].電力自動(dòng)化設(shè)備，2010（06）.

[9]葉云，王主丁，張宗益，趙俊光，翟亮.一種規(guī)劃態(tài)配網(wǎng)理論線(xiàn)損估算方法[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2010（09）.