全面降低线损的技术措施

陈宇航

（太原供电公司，山西 太原 030006）

1 线损的概念及线损率的制订

线损简而言之就是传输电力的电缆及变压器等的电阻所消耗的电能。电缆的截面积和长度决定电阻的多少，电流决定电压或电能损失的多少。通过的电流越大，电压损失越多，电能损失越大，通过的时间越长，电能损失越多。

线损率是衡量线损大小的一个指标。制订合理的线损率非常重要，指标制订合理才可能为有效降损提供较大的发挥空间，同时能通过激励机制等起到降损的实际效果。因此，综合考虑各个因素，合理制订线损率在降损实施过程中的作用非同寻常。

2 理论线损的计算方法

理论线损的计算是降损节能，这也是加强线损管理的一项重要手段。通过理论计算可以发现线损在电网中的分布规律，通过计算分析能够暴露出管理和技术上的问题，为降损工作提供理论和技术依据，能够使降损工作抓住重点，提高节能降损的效率，使线损管理更加科学。所以，在电网的建设和改造过程以及正常管理中要经常进行理论线损的计算。

线损主要由线路损耗和变压器损耗构成。

2.1 输电线路损耗

当负荷电流通过线路时，在线路电阻上会产生功率损耗。

（1）单一线路有功功率损失计算公式为：△P＝I2R

式中：△P：损失功率，W；

I：负荷电流，A；

R：导线电阻，Ω。

（2）三相电力线路。线路有功损失为：△P＝△PA+△PB+△PC＝3I2R

（注：导线电阻R不是恒定的，在电源频率一定的情况下，其阻值随导线温度的变化而变化。）

2.2 配电变压器损耗（简称变损）功率△PB

配电网的电能损失，包括配电线路和配电变压器损失。为简化计算，一般假设：

（1）线路总电流按每个负载点配电变压器的容量占该线路配电变压器总容量的比例，将电流分配到各个负载点上。

（2）每个负载点的功率因数cos相同。

设：线路有m个负载点，把线路分成n个计算段，每段导线电阻分别为 R1，R2，R3，…，Rn。

（1）基本等值电阻Re。

（2）负载电流附加电阻ReT。

在线路结构未发生变化时，若Re、ReT、Rez 3个等效电阻值不变，就可利用一些运行参数计算线路损失。

均方根电流和平均电流的计算。利用均方根电流法计算线损，精度较高，而且方便。利用代表日线路出线端电流记录，就可计算出均方根电流IJ和平均电流IP。

在一定性质的线路中，K值有一定的变化范围。有了K值就可用IP代替IJ。IP可用线路供电量计算得出，电能损失计算：

线路损失功率△P（kW）

△P=3（KIP）2（Re+ReT+ReI）×10-3

3 技术降损的措施

3.1 增加投资费用，更新改造原有的设施

对电力系统硬件进行建设，对发、供电系统增设补偿设置，按“分级补偿，就地平衡”的原则，以集中、分散和随器补偿相结合的方案。一般在变电站内采取10 kVA母线安装补偿电容器作为集中补偿，对10 kV配电线路上安装并联电容器进行分散补偿，对容量在30 kVA配变随器就地补偿，使配变自身无功损耗得以就地补偿。对10 kVA及年运行小时在1 000 h以上的电动机重点进行随机补偿，或是在低压母线上也集中安装无功补偿装置。最终将电网的功率因数保持在0.9以上。

其次，加强电网系统运行管理，合理调整运行方式，合理投切电网的无功补偿装置，对变压器的各电压等级的输入输出电压作及时调整，以保证在各电压等级下，首创末端电压值在额定值的±10%范围内，以减少电能损失和提高供电质量。

3.2 合理配置导线截面或更换导线截面

导线截面影响线路投资和电能损耗，为了节省投资，要求导线截面小些；为了降低电能损耗，要求导线截面大些。综合考虑，确定一个比较合理的导线截面非常重要。根据不同的年最大负荷利用小时数，选用不同的材质和每平方毫米通过的安全电流值。按年最大负荷利用时间/小时电缆：3000以内的，铝1.92A/mm，铜 2.5 A/mm；3 000～5 000的，铝 1.73 A/mm，铜 2.25 A/mm；5 000以上的，铝1.54 A/mm，铜2.00 A/mm。架空线路：3 000以内的。铝1.65A/mm，铜3.00A/mm；3000～5000的，铝1.15A/mm，铜2.50A/mm；5 000以上的，铝0.90 A/mm，铜1.75 A/mm。

3.3 在配电系统中合理配置输配电变压器

根据输配电系统中变压器的配置原则，计算供电系统的负荷，确定变压器的负荷率，综合考虑变压器的容量、大小、型号、数量、结构型式是否并联运行等，进行确定安装及设定合理的保护措施。

3.4 减少线路电流

由于线路使用的导线存在电阻，电流通过时，线路本身要产生有功功率损耗，其功率损耗与电流的平方成正比，当线路在输送有功功率时，线路的电流又与功率因数成反比。线路损耗还与线路的负荷距的大小、导线截面及通过电流的大小有一定关系。

3.5 设法提高电气设备和变压器的功率因素

功率因数反映的是电气设备在消耗一定有功功率的同时所需的无功功率。适当提高功率因数，不但可以充分发挥发、供、用电设备的生产能力，减少线路损失，改善电压质量，而且可以提高用户设备的工作效率，为用户本身节能。功率因数低，说明电路用于交变磁场转换的无功功率大，从而降低了设备的利用率，增加了线路供电损失。

系统中运行的变压器输出一定的有功功率，其铜损与变压器所带的有功功率的平方成正比，视在功率与变压器的功率因数成反比。所以，当变压器输出一定的有功功率时，功率因数的提高就能减少变压器需用的容量，从而提高变压器的供电能力，同时减少损耗。

4 结束语

以上笔者就理论线损的降低措施谈了自己的一些看法。在实际的计算中，理论线损只是降损中的一部分内容，其他的如改善电网建设情况、加强线损管理等都是降低线损的重要方法。

随着国民经济和城市建设的快速发展以及电力紧张形势的日益严峻，系统负荷的不断增大，装机容量的不断增加，电网变电站布点不足，中低压配电线路供电半径大、负荷重，互供能力差等现象都在呼唤电网建设的进一步完善。

1998年，太原供电分公司先后投资17.3亿元，对太原城乡电网进行了大规模的建设与改造，基本形成了以220 kV双环网与110 kV辐射型网络为主网架构的一流电网；2003年，太原供电分公司先后完成了“太原电网2003—2007年总体规划”、“太原城区配网规划”和“太原县级城网改造计划”；为满足太原市重点工程，不锈钢及富示康两个工业园区的安全高效用电，太原供电公司又先后开工并完成了110 kV南畔及赵道峪输变电工程；2005年，太原供电分公司完成了“太原城市电网‘十一五’发展规划”，并在全省系统率先通过了国家电网公司、华北电网公司专家的严格评审，为省城太原的率先发展搭建了新的能源平台。太原优质电网的建设，为降低线损提供了有力的环境支持，相信通过不断努力，太原电力将为营造太原美好城市提供坚实的供电支撑。