涟水县农村电网降损探索
【摘 要】线损是电网运行中不可避免的问题，随着近年来用电量的增加，线损也在逐渐增加，在一些地区电网结构复杂，电压等级较多，线损的理论计算给降损提供了可靠的理论支持，以技术和管理作为降损措施的两个方面，在实际操作中起到了重要的作用。
【关键词】线路损耗；线损计算；降损措施
A Brief Study for Circuitry Loss of Electric Network of the Rural Area in Lianshui
GAO Shao-lai1，2
（1.North China Electric Power University，Baoding Hebei，071000；2.Yanhuang College of Vocational Technology，Lianshui Jiangsu，223400）
【Abstract】Line loss is an inevitable problem in the operation of power system. In recent years， with the increase of the power consumption， line loss is also gradually going up. In some places where the network structure is complicated and there is more than one voltage grade， the theoretical calculation of line loss is the reliable support for reducing the loss. Of all the measurements concerning the reduction of the loss， management and technology play an important role in the actual operation.
【Key words】Line loss；Electricity losses calculation；Loss-reduction measurement
涟水县地处江苏省北部地区，工业欠发达，且分布极不均匀，主要集中在县城工业开发区和一两个乡镇，广大农村地区只有极少数的家庭式加工作坊，负荷分布不均，工作时间没有规律可循，经常出现“大马拉小车”现象，而在春节和农忙季节又会出现“小马拉大车”的现象，造成了线损居高不下。目前共有31所供电站，其中有14个所只有一条电压为10kV的线路供电，高压LGJ-50导线长度占到高压线路总长度的44.8%，低压LGJ-35导线长度占到低压线路总长度的81.61%，而且仍有18条高压线路的长度超过50km。另外还有S7及以下配电变压器在农村电网中使用着，且供电范围很大。
1 线损原因
1.1 线路过长、较细，产生了电阻热损耗，效率较低的配电变压器中的铁损和铜损以及绕组中电阻的损耗
1.2 居民负荷分散，配变负载率相对较高
1.3 三相负荷不平衡时，产生不平衡电流，在相线以及中性线上产生损耗
1.4 谐波对电网产生损耗
1.5 一些计量仪器自身的损耗及计量的准确性，管理不到位造成偷电、漏电、人情电、权力电等，还存在有户无表和有表为零的现象
2 线损理论计算
对于电能的损耗，供电部门一般采用统计损耗和理论计算损耗两种方法。统计损耗是利用全部供电关口电能计量读数与全部用户电能计量读数之差求得。理论计算是根据代表日设备参数和负荷电流的数据进行理论计算。常用的有均方根电流法，最大电流法，平均电流法和电压损失法[1]。通过对统计损耗和理论损耗的比较，可以有针对性地对线损管理改进以及采取更有效的降损措施。
2.1 均方根电流法
均方根电流法是最基本的计算方法之一，也是实际计算中经常采取的方法之一，其原理是，均方根电流在线路中某一段时间内产生的电能损耗等同于实际负荷电流在同一时间内所产生的电能损耗。
电能损耗的计算公式为：
ΔA=3I■■Rt×10■
式中：ΔA——电能损耗（kwh）
I■——均方根电流（A）
R——线路电阻（Ω）
t——运行时间（h）
其中均方根电流的计算方式为：
I■=■I■=■
式中：I■——代表日整点负荷电流（A）
2.2 最大电流法
最大电流法由均方根电流法派生而来，是利用均方根电流和最大电流的等效关系来进行电能损耗计算的。最大电流法的基本原理是，线路中流过的最大电流产生的电能损耗相当于实际电流在相同时间内产生的电能损耗。
计算公式为：
ΔA=3I■■FRt×10■
式中：I■——最大电流（A）
F——损耗因数
用最大电流法算出的电能损耗比均方根电流法算出的偏大，因此要乘以一个小于1的修正系数F。
其中F=■
2.3 平均电流法
平均电流法是以线路中流过的平均电流所产生的电能损耗相当于实际负荷在同一时间内所产生的电能损耗。因为用平均电流计算出来的电能损耗是偏小的，因此要乘以一个大于1的修正系数K，其计算公式如下：
K=■
式中：I■——代表日均方根电流（A）
I■——代表日负荷平均电流（A）
电能损耗的计算公式为：
ΔA=3I■■K■Rt×10■
2.4 电压损失法
电压损失法主要是利用功率损耗与电压损耗百分数之间的关系来粗略计算低电压配电网理论线损。
假设负荷集中在低压配电网线路的末端，按照电压向量图可以得到电压损失率近似计算公式
ΔU%=■×100%
功率损耗率计算公式
ΔP%=■×100%
式中：I——线路首端电流（A）
U——线路首端电压（v）
R——线路电阻（Ω）
φ——功率因数角
功率损耗率与电压损耗率之比
K■=■=■
3 降损措施
3.1 技术降损[2]
1）改造一批不合理的线路包括低压接线户线路，适当提高电压。对于供电半径一般要求380V线路不大于0.5km，10kV线路小于15km，35kV线路小于40km，110kV线路小于150km。导线选择也按照国家标准，更换较粗导线，并留有一定的发展空间。增大导线的截面积，由欧姆定律可知，导线的电阻与其截面积成反比，因而导线的电阻随其截面积的增大而减小。在输送相同负荷的情况下，可减少功率损耗。降低的电能损耗公式为：
Δ（ΔA）=ΔA1-■
式中：ΔA——原线路的损耗电能（kWh）
R■、R■——分别是线路改造前后的电阻（Ω）
换线前后降低可变损耗的关系
在负荷功率不变的情况下，把电网电压等级适当提高，则通过电网原件的电流相应减小，负荷损耗也随之降低。线路升压后降损电能公式为：
Δ（ΔA）=ΔA1-■
式中：ΔA——升压前线路的损耗电能（kWh）
U■、U■——升压前后线路的额定电压（kV）
升压后线路降低损耗表
2）更换配电变压器、调整配电变压器的位置
变压器中的铜损和铁损在整个电网中的损耗所占的比例较大，因此要重视变压器的降损工作。变压器的效率与铜损、铁损、负荷率以及功率因数有关，当铜损等于铁损时变压器效率最高。涟水县目前正加快淘汰高耗能变压器，积极使用节能变压器，另外，为避免大马拉小车现象，也合理配置变压器容量，在一些地区用电高峰时采用并列变压器，其余时间单台运行，预计到2015年将更换所有高耗能变压器。在广大农村地区，变压器的分布较为不合理，往往采用单端树干式结构，即从变压器的低压侧依次接上负载。随着用电量的增长，线路电流增加，功率损耗和电压损耗也随之增加。通过计算比较，在负荷中心的供电方式更为科学，利用功率距法确定负载中心，放置合理的变压器，能减少电能损耗，且满足首端不超过额定电压的5%，末端不低于额定电压的5%的要求，电能质量明显改善[3]。
3）平衡三相电流，加强谐波的治理
加强对对变压器低压侧电流的监测，发现电流超过规定值，则需要对负荷的进行分相调整，保证三相电流平衡，以减少电能损耗。对谐波的治理的具体办法就是在谐波的波源处安装滤波器，吸收产生的谐波，主要有无源调谐滤波器和有源滤波器，既可以吸收谐波，又可以对无功功率进行补偿。谐波的治理工作不能光依赖供电部门，本着“谁污染、谁治理”的原则，也需要电力用户自己承担，多方出资，共同管理[4]。
4）对电网无功需求进行合理测算，适当对变电站、10kV线路增设电容补偿，加装无功补偿器，对低压动力户中推广随器补偿，在专变用户中推广跟踪补偿。补偿器的安装可以提高功率因数，从而降低无功损耗
ΔP=3I■R×10■=3■■×10■
功率因数提高到0.95，线路损耗下降的比例如下表：
5）选择经济合理的电网运行方式，加强电网经济调度管理，利用调度信息系统和线损率理论计算，根据电网潮流变化，择优网络运行方式。
3.2 管理降损
1）制定降损目标，还要有配套的周密计划，包括方针、政策以及方法、程序的选择，使得各项工作都能有条不紊的开展。另要积极鼓励农电站工作人员参与降损，并实行奖惩制度。
2）加大监督力度，杜绝抄表不同步、漏抄、估抄或者不抄的现象出现。近年来，通过对计量装置的更换和对安装位置的调整，基本做到了计量的准确性，在一些集中居住的中心村采用了微波集成控制抄表系统。
3）对单双月抄表及小动力户的电量进行分配，使之尽量平衡，以减少线损月度指标波动。
4）由于一些客观原因，在涟水还存在偷电、漏电的现象，对于这类情况，要加大打击力度，查处一起，处理一起，绝不手软，这样也起到警示作用。另外就是加大巡查力度，在全县对一些老旧小区和农村要进行有计划的检查，对计量装置加装防窃电设备，才能从根本上杜绝窃电。
5）逐步推广新技术、新设备的应用，推广配网自动化，在全网范围内实现各电压等级在线监控。
4 总结
自2008年以来，涟水县供电公司对辖区内的多条线路进行了改造，更换了较粗的导线，架设了新的供电线路，改变了一条线路供电和迂回供电的现象，对变电所也进行改造，降低了供电所的自用电，对一些分布较散的负荷，安装了无功补偿器，在降损方面取得了一定的效果。
【参考文献】
[1]谷万明.配电网理论线损计算方法研究[D].东北农业大学，2006.
[2]张利生.电力网电能损耗管理及降损技术[M].北京：中国电力出版社，2008.
[3]谢贵强.负载中心供电法降低线路损耗[J].工业计量，2009（6）：57-58.
[4]王深，陈春玲.农村电网谐波危害及抑制措施探讨[J].农业科技与装备，2008（1）：37-39.
[责任编辑：王迎迎]