降低10kV配网损耗的技术解决措施

梁家洪

【摘 要】配电网的损耗主要包括管理线损以及技术线损两方面，可以利用科学化的管理措施以及相应的技术措施来控制线损问题。随着技术水平的快速提升，线损问题在近几年得到了有效解决，但是还有某些区域的线损问题较为严重。本文主要对电网技术改造和电网运行方式改善做了相应阐述，同时提出了降低10kV配网损耗的相应技术措施，希望能够对相关人士有所帮助。

【关键词】10kV配网；配网损耗；解决措施

中图分类号： TM73 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）19-0028-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.19.011

0 引言

所谓的线损就是指配网线路中发生损耗的总称。在电力能源传输过程中，不同电力元件都具有相应的电阻抗性影响因素，一旦电流流经相应元器件就会造成相应的损耗问题，电能在电磁交换过程中所需要的励磁也可能出现损耗。另外，设备出现故障、计量设备出现误差以及管理失误等方面问题都会造成电力能源的损耗。这些损耗问题会造成巨大的能源浪费，不符合节约型社会的理念。所以需要通过相应的措施来对线损情况实施有效控制，从而有效提升电力传输质量以及电力企业的经济效益。10kV配网是和人们正常生产生活最为接近的配网线路，所以研究降低10kV配网损耗的相应技术措施对于进一步提升电力质量具有非常重要的作用和意义。

1 10kV配网损耗情况分析

1.1 10kV配网损耗的类型情况

在配电网运行过程中，一定会存在电能损耗的情况。电能会经过发电—运输—用户等多个环节的转换会造成非常大的电能损耗。电力输送过程如图1所示。总的来说，10kV配网损耗主要包括三种类型，分别为：固定损耗、可变损耗以及其他损耗。

（1）固定损耗主要包括变压器以及互感器的铁损，电容器以及线路绝缘子损耗，电度表电压线圈以及附件损耗等等；

（2）可变损耗和配网中相应元件的电阻以及电流相关，例如变压器的铜损、线路和互感器的電阻损耗等等；

（3）其他损耗主要指的是窃电和漏电所造成的损耗等等。

1.2 电压质量和10kV配网损耗的关系

电压高低和10kV配网损耗呈相反的关系，例如随着运行电压的提升能够有效降低10kV配网的损耗。线损可以按照如下公式进行计算：

其中，Δp表示配网线路的有功功率损耗值，p表示的为线路的有功功率值，UN表示的为线路额定电压值，cosφ表示的为功率因素，R表示的为线路电阻值。从上述公式中可知，UN和Δp具有相反的变化规律，随着UN的增加Δp会有所降低，随着着UN的降低Δp会有所增加。

上述公式所表示的只是线路方面的损耗，对于10kV配网损耗来说，变压器的损耗也是非常重要的组成部分。一般情况下变压器的损耗主要包括两部分，分别为铁损（主要指空载损耗）和铜损（主要指短路损耗）。从10kV配网的运行情况可知，一定会发生电力的变化，这时的空载损耗和变压器一次电压属于正相关的关系。例如在变压器处在轻载和空载情况下，降低线路的电压能够有效降低线路损耗。

2 降低10kV配网损耗的相应技术解决措施

10kV配电网是连接电力用户和电力企业之间的桥梁，但是在电力传输过程中存在着较大的线损率。我国很多的老旧电网在建设以及规划过程中存在着不够科学合理的问题，某些供电线路的半径较长而造成较大浪费，某些导线截面和载流量无法匹配等。从现阶段来看，大多数电力系统的变压器运行方式都是固定的，无法随着不同的环境条件以及不同的时间进行调节。另外，也常常存在配电压的无功补偿过量和不足的问题。总的来说，10kV配网中变压器的损耗以及线路的损耗是最为主要的损耗，所以降低10kv配电网的损耗，最主要的措施就是优化电网中的变压器和电力线路。

2.1 选择合适的配电变压器

在进行配电变压器选择时要按照配电变压器的型号、容量、安装位置要求来进行。

（1）对于配电变压器型号的选择

随着技术水平的快速提升，各种新技术、新材料以及新工艺不断涌现，所以在进行配电变压器选择时一定要充分结合全新的技术、材料和工艺来综合进行。

第一，可以选择采用非晶合金铁芯的非晶合金铁芯配电变压器，具有较好的降损效果。此种变压器采用的是全新的导磁材料，相对于硅钢片材料变压器来说，其空载损耗率能够下降约80%，空载电流能够下降约85%，特别适合应用在变压器负载率相对较低的区域。

第二，可以采用无接缝工艺卷铁芯制成的卷铁芯全密封配电变压器，这种变压器具有损耗低、噪音小的特点，相对于叠片铁芯配电变压器来说，在相同条件下卷铁芯配电变压器的空载损耗率要降低近10%左右，同时空载电流会降低近60%左右。同时，有着此种型号的变压器具有比较小的空载电流，能够有效降低无功补偿设备的投入，减小了设备方面的投资，不但具有较好的降损效果，同时卷铁芯配电变压器也具有非常强的抗突发短路能力以及较好的运行可靠性。

第三，可以采用串、并联接线方式的有载自动调容配电变压器，在低压线圈上接有载调容开关，电流互感器和自动控制器承接在变压器的低压端，利用电流互感器来控制出变压器的负荷情况，按照负荷情况实施自动调档。有载自动调容配电变压器的电磁线圈所产生的变压损耗相对较低，并且能够有效降低空载损耗以及空载电流，同时不必进行人工操作，大多应用在相对分散的负荷、平均符合率相对较低、季节性相对较强的用户当中。

（2）对于配电变压器容量的选择

配电变压器容量的选择要按照实际情况进行，避免盲目的过大过小。若是配电变压器的容量选择过大就会增加空载的损耗，降低利用效率；若是配电变压器的容量选择过小就容易造成过载的情况，不但增加了损耗，同时也会使得变压器出现过热的情况，严重情况下会烧毁变压器。因此在进行变压器容量选择时需要按照所在区域的最大负荷以及日常负荷的实际情况来进行。

（3）对于配电变压器安装位置的选择

在进行配电变压器安装位置选择过程中，不但要充分考虑到场地和环境问题，同时也要最大程度上缩短供电半径，将接近负荷中心位置的配电变压器控制在500m之内的范围。对于那些负荷相对较为分散的区域来说，也要最大程度上将其控制在500m范围之内。

2.2 有效改善10kV供电网架结构

从相应理论中能够得知，若是将配电变压器设置在负荷的中心位置，利用不同的分支线向各个方向进行辐射式供电，若是不同分支的供电容量相同并且具有同样的网络总电阻，那么在低压区域的分支线越多，所造成的配网损失越少。因此要尽可能在配电变压器低压出口到每个负荷点位置来增加分支的线数，并且最大程度上将供电半径控制在500m范围内，这样能够有效降低10kV配电网的损耗情况。

2.3 有效改造10kV供电计量老旧装置

需要对旧有10kV供电计量老旧装置进行改造，主要是对表计、表箱和进出线进行改造。通过计量装置的改造，一方面能够有效降低表计的计量误差，另一方面要对表箱的配备实施封闭，避免出现窃电的行为。同时也要对进出线实施更换，最大程度上降低由于导线破损或者接触不良所造成的电能损耗。

2.4 有效改善供电电压的水平

可以在10kV配网电力中额定电压允许的波动范围内来提升电压以及降低电流。由于配电网电能的损耗和电流的平方成正比关系，所以在确保输送功率一定的情况下适当提升运行电压能够有效降低配电网的线路损耗。另外，在配网实际运行过程中，不管电压过高还是过低都可能对用电设备造成电能的损耗，甚至是更为严重的影响。因此在日常的用电过程中要增强对电压的监测，要及时通过针对性的措施（例如通过无功补偿等方式）来将电压控制在额定范围之内，从而有效改善电压水平，最大程度上降低电能损失。

2.5 要确保三相负荷的平衡运行

对于Y接的配网来说，在三相负荷平衡的情况下零线中是不存在电流的。但是随着负荷的增加就会在三相負荷中产生不平衡现象，此时通过零序电流，在低压绕组和二次零线中变压器的损耗现象会有所增加。但是对于10kV配电网来说，接入的单相负载具有很多的类型，因此不平衡现象常常在三相负荷中出现，这就会很大程度上增加变压器和低压线路中的损耗。相对于对称的三相负荷来说，在输送同样功率的情况下不对称三相负荷对于变压器和线路所造成的损耗要高得多，所以确保三相负荷的平衡对于降低变压器以及线路的损耗具有非常重要的意义。为了平衡三相负荷，一般情况下将三相接户线从同一电杆的不同相上引下，从而确保三相线的负荷平衡性。另外，也要在不同的环境下对于变压器的负荷情况进行平衡测试，从而及时的对负荷进行调整。

2.6 加大无功补偿的力度

配网无功补偿的方式有很多种，其中随变压器补偿是平衡无功就地的一项最为有效的措施。除此之外还包括二次变集中补偿、10kV线路的分散补偿、随机补偿等等。

第一，在条件许可的情况下为了获得无功平衡状态，要对变电站的安装装置实施集中补偿，并且要在10kV的母线上增设补偿电容器；

第二，为了有效降低有功损耗以及电压损耗，并且实现负荷变动情况下的最低补偿需要，一定要防止在轻载情况下出现过度补偿的情况。这就需要在低压位置通过集中补偿的无功补偿方式来就地平衡配电网中的无功功率；

第三，可以将并联电容器安装在长线路、大负荷的10kV配网线路之上，通过配电变压器空载无功总功率的1.1-1.3倍容量实施分散补偿；

第四，在设计方面可以对动力用户增加无功补偿，在小容量动力用户方面采取随机补偿的方式，做到无功就地平衡。

3 结束语

随着我国经济的快速发展，我国的电力行业发展迅猛，配网建设规模在不断增加，特别是和人们生产生活关系最为密切的10kV配网得到了快速的建设。但是配网中的损耗问题一直是困扰电力企业的重要问题之一，本文主要分析了降低10kV配网损耗的相应技术措施，通过本文的介绍能够对我国配网建设提供一定的参考和帮助。

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