配电网节能降损技术改造措施

朱木锐

摘 要：阐述了配电网线损的产生和危害，提出了配电网节能降耗的技术措施，并对目前电力公司节能改造中存在的问题给出了改进意见。

关键词：电力系统；配电网；线损；节能降损

中图分类号：TM714.3 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.17.142

线损是电力企业的重要经营指标，是企业管理的重要内容之一。在电力系统运行损耗中，配电网的损耗占了绝大部分。配电网的覆盖范围广，情况复杂，有着巨大的节能潜力。因此，如何采取有效的技术措施来对配电网进行节能改造成为了工作人员需要解决的问题。下面就此进行讨论分析。

1 配电网线损的产生

按照国家电力公司电力工业生产统计规定，线损电量是用供电量与售电量相减计算得到的结果，为：

ΔE=E-E′. （1）

式（1）中，ΔE为线损电量；E为供电量；E′为售电量。

一般，线损电量通常包括两部分，分别是技术线损电量和管理线损电量，本文主要对技术线损及其降损措施进行讨论。技术线损电量主要分为两部分，如表1所示。

2 配电网线损的危害

2.1 发热是线损造成的最突出问题

电流流过会使电器元件发热。发热不仅会造成电能的损失，还会导致导体温度升高，加速绝缘材料的老化，缩短使用寿命。例如，变压器的绝缘材料在140 ℃时的寿命降低率是常规工作温度98 ℃时的128倍，且发热容易出现热击穿，引发配电系统事故，尤其当线路容量不够时，发热通常是造成电气火灾的直接原因。

2.2 造成能源大量浪费

线损的电量不仅没转化成有用的有功功率，而且还需要通风、制冷等方式来散发热量。根据统计数据，一般配电网的线损率在3%以上，严重时可达到10%，甚至更高。这不仅意味着电能的损失，更会导致一次能源的大量浪费和对环境的污染。随着电力需求的不断增长，电量损失也会越来越大。

3 配电网节能降损的技术措施

由于线损会造成巨大的危害，所以应对配电网进行节能改造。配电网节能降损的技术措施较多，将其归纳后如表2所示。下面将分别对各技术措施作简要介绍。

3.1 线路改造

线路损耗在整个配电的损耗中占相当大的比重。在设计配电线路时，传统的方法是按允许电压降、导线机械强度和导线长期允许安全载流量等因素确定。从节约能源的角度出发，应将“电能损耗”作为配电线路选择导线截面的依据之一，即在经济、合理的原则下，适当增大导线截面积，减少配电线路的电能损耗。

3.2 无功补偿

无功补偿应按照“统一规划、合理布局、分级补偿、就地平衡”的原则进行，目前往往分为集中补偿、分散补偿和随器补偿三类。

3.2.1 集中补偿

集中补偿主要安装在变电站的低压侧，用于补偿主变压器本身的无功损耗，并减少变电所以上输电线路的无功，从而降低供电网络的无功损耗。在变电站进行补偿主要采用的是电容器组，其投资一般较大，具体要求是保持变电所二次母线的功率因数在0.9～1之间。

3.2.2 分散补偿

分散补偿主要针对的是10 kV线路。这种补偿方式的节能效果与补偿地点和补偿容量有关。其安装容量和安装位置如表3所示。

3.2.3 随器补偿

随器补偿主要安装于10 kV配电变压器低压侧母线，用于补偿配电变压器空载损耗和感性用电设备的无功功率损耗。根据实地调研，随器补偿在很多地区都普遍存在，是当地无功补偿的主要手段。

3.3 使用单相变压器

单相变压器比同容量的三相变压器铁损小5%～10%，且单相配电变压器体积小、质量轻、安装方便，可以最大限度地深入负荷中心，缩短低压网络供电半径，减少因三相负荷不平衡带来的配变和线路的有功损耗。它的推广和使用是实现“小容量、短半径、密布点”，达到降损节能的重要措施。目前，单相变压器已在南京等地应用，并取得了较好的降损效果。

3.4 采用节能型变压器

配电变压器损耗巨大。有资料表明，有的地区配电变压器的损耗甚至占到了配网总损耗的60%以上。

我国配电变压器经历了SJ、SK、S7、S9及S11等几个系列的替换过程。目前，S7型之前的产品已被市场淘汰，S9型节能变压器成为市场主流产品。配电变压器的节能潜力相当明显，可进一步降低配电变压器的损耗，尤其是空载损耗值。降低配电变压器损耗，一个很重要的措施就是使用节能型变压器，主要包括S11系列的变压器和非晶合金配电变压器（SBH11-M）。

3.5 计量装置改造

由于计量装置数量巨大，因此做好电能表的更换工作将会产生巨大的经济效益。建议将机械式的电能表更换为电子式电能表。

3.6 平衡三相负荷

负荷不平衡不仅会影响变压器的安全运行，同时也会增加线路和变压器的损耗。对于三相不平衡的负荷，调整负荷是主要手段。

3.7 缩短供电半径

如果供电线路太长，超过了合理的供电半径，将会造成线路的电阻增大，损耗增加，应采取去弯取直的办法进行改造。

3.8 谐波治理

谐波污染同样会增加配电网的损耗。一些大型的化工厂、铁路和钢厂是电力系统中主要的谐波源，需要进行谐波治理。

3.9 电网升压改造

对于电网升压改造，一般是指将10 kV的电网升压至20 kV，将35 kV的电网升压至110 kV。由于电网升压改造涉及到大量的线路、变压器等电力元件，因此投资巨大，在升压改造时，需要做出严密的技术论证和经济效益论证。

我国第一个实行电网升压的是某工业园区。目前，在一些城市也规划出了电网升压改造的试点，均取得了良好的社会经济效益。

4 节能改造的一些问题及改进意见

4.1 电力公司节能改造的一些问题

目前，电力公司在实际改造元件时，往往首先考虑电网和设备的安全性，其次考虑电网迎峰度夏的因素，缺乏从经济性角度来优化节能改造措施。同时，很多地区在节能降损时往往偏重某一方面，例如只重视无功补偿或变压器的降损工作，虽然投入了大量的资金，却无法全面地节能降损，达不到预期效果，无法实现电力元件改造的优化。

4.2 改进意见

在配电网技术性节能改造时，在满足电网安全性和可靠性的前提下，可以考虑从经济性角度出发优化改造措施，实现对改造资金的最大化利用；全面、统筹考虑各改造措施，合理分配资金。

5 结束语

本文以技术性节能降损为基础，对损耗的原因和危害进行了分析，然后总结了现有的技术性降损措施，并针对存在的问题提出了改进意见。我们要根据实际情况，采取科学、有效的技术措施来改造配电网，这样才有利于电力公司的发展，创造出更多的经济和社会效益。

参考文献

[1]徐玮韡，刘东，楼伯良.电力节能减排现状分析及对电网节能技术监督工作的启示[J].供用电，2014（4）：65-67.

[2]刘健，林涛，滕林，等.配电网差异化规划[J].供用电，2014（5）：34-37.

〔编辑：王霞〕