- 供電節能新技術
- 王子琦 拜克明 張水喜主編
- 2648字
- 2021-10-22 23:22:06
第一節 線損與線損管理
一、線損
1.線損的概念
供電企業的任務是將電能從發電廠輸送到各工業、農業、居民等電力、照明用戶去使用。電能是通過各級升壓變壓器、各級輸電線路、各級降壓變壓器來輸送的。目前,在我國較多的通過六級變壓輸送,才能將電能從發電廠(站)輸送到四面八方去消費。六級變壓都是電能和磁能相互轉化,這兩種形式能量的轉換效率是很高的,但還是有電能損失,且服從能量守恒定律,此外,還有電阻中的能損和供電企業管理不善所造成的各種能量損失。在輸送和分配(變壓)電能過程中,電力網中各個元件所產生的功率損失和電能損失以及其他損失,統稱為線路損失(供電損失),簡稱線損。
發電廠發出來的電能,通過輸變電和配電設備供給用戶使用。電能在電力網輸送、變壓、配電的各個環節中,有一部分損耗,主要表現在電網元件如導線、變壓器、開關設備、用電設備發熱,電能變成熱能散發在周圍空氣中。另外還有管理方面的因素造成的電能流失,等等。線損是電能在電力網傳送、分配過程中客觀存在的物理現象。
2.線損產生的原因
電能在傳輸過程中產生線損的原因有以下幾方面(圖1 2)。
(1)電阻作用。線路的導線、變壓器、電動機的繞組都是銅或者鋁材料的導

體,當電流通過時,對電流呈現一種阻力,此阻力稱為導體的電阻。電能在電力網傳輸中,必須克服導體的電阻,從而產生了電能損耗,這一損耗表現為導體發熱。由于這種損耗是由導體的電阻引起的,所以稱為電阻損耗,它與電流的平方成正比,用Q=I2R表示。變壓器、電動機等繞組中的損耗,又習慣稱之為銅損。
圖1 2 線損示意圖
(2)磁場作用。變壓器需要建立并維持交變磁場,才能升壓或降壓。電動機需要建立并維持旋轉磁場,才能運轉而帶動生產機械做
功。電流在電氣設備中建立磁場的過程,就是電磁轉換過程。在這一過程中,由于交變磁場的作用,在電氣設備的鐵芯中產生了磁滯和渦流,使鐵芯發熱,從而產生了電能損耗。由于這種損耗是在電磁轉換過程中產生的,所以稱之為勵磁損耗,它造成鐵芯發熱,通常又稱之為鐵損。
(3)管理方面的原因。由于供用電管理部門和有關人員管理不夠嚴格,出現漏洞,造成用戶違章用電和竊電,電網元件漏電,電能計量裝置誤差以及抄表人員漏抄、錯抄等而引起的電能損失。由于這種損耗無一定規律,又不易測算,故稱為不明損耗。不明損耗是供電企業營業過程中產生的,所以又稱為營業損耗。
3.線損分類
在電力網傳輸分配過程中產生的有功功率損失和電能損失統稱為線路損失。線損的種類可分為統計線損、理論線損、管理線損、經濟線損和定額線損等
5類。
(1)統計線損。統計線損是根據電能表指數計算出來的,是供電量與售電量的差值。其線損率計算公式為
線損率=[(供電量-售電量)/供電量]×100%
(2)理論線損。理論線損是根據供電設備的參數和電力網當時的運行方式及潮流分布以及負荷情況,由理論計算得出的線損。
(3)管理線損。管理線損是由于管理方面的因素而產生的損耗電量,它等于統計線損(實際線損)與理論線損的差值。
(4)經濟線損。經濟線損是對于設備狀況固定的線路,理論線損并非為一固定的數值,而是隨著供電負荷大小變化而變化的,實際上存在一個最低的線損2
率,這個最低的線損率稱為經濟線損,相應的電流稱為經濟電流。
(5)定額線損。定額線損也稱線損指標,是指根據電力網實際線損,結合下一考核期內電網結構,負荷潮流情況以及降損措施安排情況,經過測算,上級批準的線損指標。
二、線損率
1.線損率(線路損失率)
線損電量包括從發電廠主變壓器一次側(不包括廠用電)至用戶電能表上的所有電能損失。線損電量不能直接計量,它是用供電量與售電量相減計算出來的。線損電量占供電量的百分比稱為線路損失率,簡稱線損率。線損率用來考核電力系統運行的經濟性。
2.線損率計算公式
線損率=(線損電量/供電量)×100%=(供電量-售電量)/供電量×100%
=(1-售電量/供電量)×100%
或者
線損率=(購電量-售電量)/購電量×100%(購電量由統一核算
電廠上網電量、購獨立電廠電量、自其他電網凈受入電量構成)
線損率主要考核實際完成比計劃目標降低情況,并以線損率同比降低值輔助考核。
3.降低線損率的措施
由于供電線損率是體現供電企業生產技術水平和經營管理水平的一項綜合性技術經濟指標,它將直接反映供電企業的專業技術和管理水平。因此提高供電企業的經濟效益,首要任務是想方設法降低供電線損率。
在實際工作中,可采取以下措施降低線損率:
確定負荷中心的最佳位置,減少或避免超供電半徑供電的現象。農網線路供電半徑的一般要求是:400V線路不大于0.5km,10kV線路不大于15km,35kV線路不大于40km,110kV線路不大于150km。
提高負荷功率因數,盡量使無功就地平衡。電力系統向負荷供電的電壓是隨著線路輸送的有功和無功功率變化而變化的,當線路所輸送的有功功率和始端電壓不變時,如輸送的無功功率越多,線路的電壓損失就越大,線損率就越高;當功率因數提高以后,負荷向系統吸取的無功功率就要減少,線路的電壓損失也相應減少,線損率就會降低。
根據負荷變化,適時調整輸配電變壓器的臺數和容量,以提高變壓器的利用率。
按經濟電流的密度選擇供電線路的截面面積。選擇導線既要考慮經濟性,又要考慮安全性。導線截面偏大,線損就偏小,但會增加線路投資;導線截面偏小,線損就偏大,滿足不了當今發展的供電需要,而且安全系數也小。在實際工作中,最好的辦法就是按導線的經濟電流密度來選擇導線的截面面積。
三、管理線損
管理線損主要是由于管理原因造成的電量損失。其中供電方的管理原因是主要的,但也包括了用戶的原因和其他一些因素,如電能計量裝置的誤差,營銷工作中漏抄、錯抄、估抄、漏計、錯算及倍率搞錯等,用戶違章用電及竊電。還有一種原因,比如一些有效的技術降損措施(尤其是經濟運行措施)應該同時也可以通過管理來實現,而我們沒有去做、沒有去管,這些能減少而沒有減少的損失也可以算作是管理線損。
四、線損四分管理
線損四分管理是指對所管轄電網采取包括分壓、分區、分線和分臺區的線損管理在內的綜合降損管理方式。事實上所謂的四分管理,主要就是按四種統計方法統計線損率并進行分析,見圖1 3。

圖1 3 線損四分管理示意圖
分壓管理顧名思義,就是按電壓等級統計分析線損率。例如某公司有4個電壓等級,即110kV、35kV、10kV和0.4kV;分區管理主要按行政區域進行劃分,如某公司已有現成的15個供電所,即分成15個區進行管理;分線管理主要針對10kV公用線路的管理,如某公司現有10kV公用線路62條,就按62條進行分線管理;分臺區管理針對公用
配變管理,如某公司現有公用配變900多臺,就按公共配變臺數進行管理(配變即配電變壓器)。