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摘 要：降低电网的损耗是供电企业提高经济效益最直接的手段，输变配三个环节中，配电网的损耗是最大的，也是供电企业降损增效需解决的关键问题。文章分析了线损产生的机理，并对降低配电网线损措施进行了探讨，从技术层面和管理层面两方面提出了降损措施。
关键词：降损增效；配电网；线损；措施
中图分类号：TM714.3 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）09-0110-02
配电网担负着把电能分配到用户的任务，电能在传输的过程中会在线路和设备中产生损耗，而配电网点多面广，设备量大，其线损也较输电网大。尽管这些损耗是不可避免的，然而供电企业还是可以通过采取合理的行之有效的措施，将配电网的线损控制在合理的水平上。本文通过分析线损产生的机理，对降低配电网线损的措施进行了积极的探索。
1 线损产生的机理
电力网的线损电量可用表示为：线损电量=供电量-售电量。
参照上述表示，可将配电网的线损电量表示为：配电网线损电量=配电网输入电量-售电量。
而实际线损管理中，使用的较多的是线损率。线损率指的是线损电量与供电量之间的比值。配电网的线损率可以表示为：
配电网线损率=■×100%
线损产生的机理可从不同角度进行描述，本文从产生的原理和变化特点进行阐述。
1.1 按原理不同描述
线损按产生原理的不同可分为传导损耗、开关损耗和磁性损耗。
①传导损耗。传导损耗是由电流流经导线引起的，目前的导线都不是无损导线，导线由于电阻的存在，在通过电流的时候，导线上就会产生损耗，可用I2R表示。而集肤效应的存在，使得通过交流电的时候，导线的等效电阻增加，从而增加了损耗。
②开关损耗。理想开关在导通状态的时候，内阻为零，开关上的压降也为零，电流流经开关并不产生损耗；在断开状态时，内阻为无穷大，开关上的电流为零，该状态下也不产生损耗。然而，当开关处于导通和断开的切换状态时，存在者一个电压和电流重叠的时间段，如图1所示。此时电能将以热、声、光能等形式产生损耗。
③磁性损耗。配电设备中，电场和磁场能量相互转换的设备有很多，如配电变压器、互感器等。磁性损耗指的就是电场能和磁场能在转换的过程中产生的损耗，一般可分为三种：涡流损耗、磁滞损耗和杂散损耗。其中涡流损耗和磁滞损耗均随着电流频率的增加而增加。
1.2 按变化特点不同描述
线损按变化特点不同，可分为固定损耗、可变损耗和不明损耗。
①固定损耗。固定损耗与流经设备的电流无关，与加在设备两端的电压有关，是相对固定的，不会随负荷的大小而变化，因此称之为固定损耗。配电网的固定损耗主要是线路的电晕损耗和配电变压器上的铁损等。此类损耗占的比重不大，一般为20%左右。
②可变损耗。可变损耗与流经设备的电流有关，指的是设备电阻上的损耗，大小与流经电流的平方成正比，随负荷的大小而变化，因此称之为可变损耗。配电网的可变损耗主要是线路上的铜损和配电变压器上的铜损。此类损耗占的比重较大，可达80%左右。
③其他损耗。其他损耗指的是实际损耗与理论损耗之差。该损耗指的是在电能传输过程的一些不明损失，难以用仪表和计算方法确定，包括开关损耗、计量装置本身的误差、抄核收工作差错造成的损失、窃电损失等。
2 降损措施
从上述线损产生机理的阐述可以看到，线损的产生除了跟设备本身的特性有关外，也有管理方面的原因，如抄核收工作差错造成的损失、窃电损失等。因此，可在技术和管理层面采取相应措施，降低配网线损。
2.1 技术措施
技术措施主要是从配网电能传输的各个环节进行改造，包括电源改造、线路和配变改造以及网架结构的优化等。
2.1.1 配网电源改造
配网电源指的是具有10 kV出线的变电站或开关站和10 kV配电变压器。在负荷中心的负荷达到一定程度时，新增变电站或开关站，将电源引入负荷中心避免利用10 kV配电线路远距离传输电能，增大损耗。对出线间隔有一定裕度的变电站，可新出线路分流附近重过载线路或减小其他线路的供电距离，降低损耗。此外，在负荷密集地区应适当增加变压器，避免配变重过载的发生并减少变压器供电半径，减小低压线路供电距离，以减少损耗。
2.1.2 线路和配变改造
根据导线的经济载流密度，对重过载导线的截面进行更换，或者在条件允许的情况下，利用原杆塔新架设一回线路，充分利用现有资源降低线损。
对S7系列及以下系列等高耗能变压器进行更换，采用S13及以上或新型非晶合金节能配变，降低配电变压器运行时的损耗。配变的布点要合理，尽量满足“小容量、密布点”的原则，降低配变的供电半径。此外，配电变压器的日平均负载率宜控制在20%～50%之间范围内，日平均负载率太低，说明出现大马拉小车的现象，可对变压器进行减容，日平均负载率过高，则说明变压器可能有较长一段时间内处于重载甚至是过载的状态，这两种现象都使得线损增大。
2.1.3 配网网架结构优化
合理的网架结构除满足系统运行约束和用户电能质量的要求外，应该能合理控制10 kV配电线路的供电半径，通过开关的操作，平衡不同线路的负荷，减小配电网线损以提高运行的经济性。电缆线路采用2-1单环网接线后，应根据负荷的增长转化为“3-1”或“4-1”的接线模式，架空线路采用多分段双联络后，应根据负荷的增长转换为多分段多联络的方式。规划时要考虑到负荷的发展采用相适应的线径，避免转供电时出现线路“卡脖子”的现象。根据不同季节不同时期的负荷，对环网线路进行潮流计算，确定环网线路的最佳开环点，平衡负荷，减少线损。
2.1.4 三相负荷不平衡调整 三相负荷不平衡是配电网区别于输电网的特征。配电变压器三相负荷的不平衡会影响配电变压器的出力，增加线路损耗和变压器损耗，同时危及配电变压器的安全运行。因此，应根据配变负荷的实际情况，对三相负荷进行调整割接，确保变压器安全运行的同时也有助于降低线损。为减少由于配变三相不平衡造成的损耗，应加强对配变出口和主干线三相电流的监测，及时调整不平衡的负荷，确保配变出口处三相负荷不平衡度小于10%。而对于不便频繁调整的配电变压器，可在低压侧装设分相动态无功补偿装置。
2.2 管理措施
①实行线损四分管理。实行“分压、分区、分线、分台区”的四分线损管理方法，转变观念和管理方式，加强线损四分管理，通过分线、分台区管理掌握线损偏高的根源，做到更有针对性的安排降损计划，采取降损措施。加大线损考核，将责任细化落实到每个人员，使线损管理工作由原来的被动管理模式向主动管理模式转变，动员营销人员力量主动及时发现线损异常的原因。
②加强计量装置管理。计量装置是否准确，精度是否满足要求直接影响着线损的高低。因此，应加强计量装置管理力量，在满足国家有关标准要求的精度下，保证计量的准确性。定期对计量装置进行校验，及时处理故障装置，提高企业的经济效益。
③开展线损理论计算与分析工作。一般认为：当线损中的固定损耗与可变损耗差别不大时，配网运行在比较经济合理的状态。因此，开展理论线损分析工作，测算固定损耗与可变损耗的大小，有助于分析配网运行状态，从而采取相应措施降低线损。当固定线损大于可变线损时，说明部分变压器处于轻载状态，电量损失主要消耗在变压器铁损上，可考虑对轻载变压器进行更换改造；当固定线损小于可变线损时，说明部分线路和变压器处于重过载状态，应及时对不良状态的线路和变压器进行更换改造。此外，要加强线损的分析统计工作，通过对线损的同期对比，上期对比，发现线损异常的线路和台区，剖析问题产生的原因，及时采取有效措施。
④开展防窃电工作。在加强计量装置防窃电水平的基础上，加强营销工作的管理，定期对抄核收人员进行培训，提高营销稽查人员检查发现窃电的能力。利用上述开展的线损分析统计工作，对线损异常的台区查明原因，对用电异常的客户进行重点监测。此外，可利用各种媒体做好依法用电的宣传，提高用户法律意识，营造全民依法用电，全社会防违章用电的良好氛围。
3 结 语
本文分析了配网线损产生的机理，对降损的措施在技术层面和管理层面做了探讨，必须指出的是技术措施和管理措施并不是孤立的两个方面，技术改造是基础，管理措施是保证，必须将两者结合起来，根据不同地区配网的实际情况建立降低线损的长效机制，才能保证线损的逐步下降，将线损维持在一个合理的经济的水平上，提高企业的经济效益。
参考文献：
[1] 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.
[2] 何仰赞，温增银.电力系统分析[M].武汉：华中科技大学出版社，2002.
[3] 张勇军，钟清，陈旭，等.配电网节能规划与运行[M].北京：中国电力出版社，2009.
[4] 林辉.线损理论计算模型、算法及其应用[D].广州：华南理工大学，2003.
关键词：降损增效；配电网；线损；措施
中图分类号：TM714.3 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）09-0110-02
配电网担负着把电能分配到用户的任务，电能在传输的过程中会在线路和设备中产生损耗，而配电网点多面广，设备量大，其线损也较输电网大。尽管这些损耗是不可避免的，然而供电企业还是可以通过采取合理的行之有效的措施，将配电网的线损控制在合理的水平上。本文通过分析线损产生的机理，对降低配电网线损的措施进行了积极的探索。
1 线损产生的机理
电力网的线损电量可用表示为：线损电量=供电量-售电量。
参照上述表示，可将配电网的线损电量表示为：配电网线损电量=配电网输入电量-售电量。
而实际线损管理中，使用的较多的是线损率。线损率指的是线损电量与供电量之间的比值。配电网的线损率可以表示为：
配电网线损率=■×100%
线损产生的机理可从不同角度进行描述，本文从产生的原理和变化特点进行阐述。
1.1 按原理不同描述
线损按产生原理的不同可分为传导损耗、开关损耗和磁性损耗。
①传导损耗。传导损耗是由电流流经导线引起的，目前的导线都不是无损导线，导线由于电阻的存在，在通过电流的时候，导线上就会产生损耗，可用I2R表示。而集肤效应的存在，使得通过交流电的时候，导线的等效电阻增加，从而增加了损耗。
②开关损耗。理想开关在导通状态的时候，内阻为零，开关上的压降也为零，电流流经开关并不产生损耗；在断开状态时，内阻为无穷大，开关上的电流为零，该状态下也不产生损耗。然而，当开关处于导通和断开的切换状态时，存在者一个电压和电流重叠的时间段，如图1所示。此时电能将以热、声、光能等形式产生损耗。
③磁性损耗。配电设备中，电场和磁场能量相互转换的设备有很多，如配电变压器、互感器等。磁性损耗指的就是电场能和磁场能在转换的过程中产生的损耗，一般可分为三种：涡流损耗、磁滞损耗和杂散损耗。其中涡流损耗和磁滞损耗均随着电流频率的增加而增加。
1.2 按变化特点不同描述
线损按变化特点不同，可分为固定损耗、可变损耗和不明损耗。
①固定损耗。固定损耗与流经设备的电流无关，与加在设备两端的电压有关，是相对固定的，不会随负荷的大小而变化，因此称之为固定损耗。配电网的固定损耗主要是线路的电晕损耗和配电变压器上的铁损等。此类损耗占的比重不大，一般为20%左右。
②可变损耗。可变损耗与流经设备的电流有关，指的是设备电阻上的损耗，大小与流经电流的平方成正比，随负荷的大小而变化，因此称之为可变损耗。配电网的可变损耗主要是线路上的铜损和配电变压器上的铜损。此类损耗占的比重较大，可达80%左右。
③其他损耗。其他损耗指的是实际损耗与理论损耗之差。该损耗指的是在电能传输过程的一些不明损失，难以用仪表和计算方法确定，包括开关损耗、计量装置本身的误差、抄核收工作差错造成的损失、窃电损失等。
2 降损措施
从上述线损产生机理的阐述可以看到，线损的产生除了跟设备本身的特性有关外，也有管理方面的原因，如抄核收工作差错造成的损失、窃电损失等。因此，可在技术和管理层面采取相应措施，降低配网线损。
2.1 技术措施
技术措施主要是从配网电能传输的各个环节进行改造，包括电源改造、线路和配变改造以及网架结构的优化等。
2.1.1 配网电源改造
配网电源指的是具有10 kV出线的变电站或开关站和10 kV配电变压器。在负荷中心的负荷达到一定程度时，新增变电站或开关站，将电源引入负荷中心避免利用10 kV配电线路远距离传输电能，增大损耗。对出线间隔有一定裕度的变电站，可新出线路分流附近重过载线路或减小其他线路的供电距离，降低损耗。此外，在负荷密集地区应适当增加变压器，避免配变重过载的发生并减少变压器供电半径，减小低压线路供电距离，以减少损耗。
2.1.2 线路和配变改造
根据导线的经济载流密度，对重过载导线的截面进行更换，或者在条件允许的情况下，利用原杆塔新架设一回线路，充分利用现有资源降低线损。
对S7系列及以下系列等高耗能变压器进行更换，采用S13及以上或新型非晶合金节能配变，降低配电变压器运行时的损耗。配变的布点要合理，尽量满足“小容量、密布点”的原则，降低配变的供电半径。此外，配电变压器的日平均负载率宜控制在20%～50%之间范围内，日平均负载率太低，说明出现大马拉小车的现象，可对变压器进行减容，日平均负载率过高，则说明变压器可能有较长一段时间内处于重载甚至是过载的状态，这两种现象都使得线损增大。
2.1.3 配网网架结构优化
合理的网架结构除满足系统运行约束和用户电能质量的要求外，应该能合理控制10 kV配电线路的供电半径，通过开关的操作，平衡不同线路的负荷，减小配电网线损以提高运行的经济性。电缆线路采用2-1单环网接线后，应根据负荷的增长转化为“3-1”或“4-1”的接线模式，架空线路采用多分段双联络后，应根据负荷的增长转换为多分段多联络的方式。规划时要考虑到负荷的发展采用相适应的线径，避免转供电时出现线路“卡脖子”的现象。根据不同季节不同时期的负荷，对环网线路进行潮流计算，确定环网线路的最佳开环点，平衡负荷，减少线损。
2.1.4 三相负荷不平衡调整 三相负荷不平衡是配电网区别于输电网的特征。配电变压器三相负荷的不平衡会影响配电变压器的出力，增加线路损耗和变压器损耗，同时危及配电变压器的安全运行。因此，应根据配变负荷的实际情况，对三相负荷进行调整割接，确保变压器安全运行的同时也有助于降低线损。为减少由于配变三相不平衡造成的损耗，应加强对配变出口和主干线三相电流的监测，及时调整不平衡的负荷，确保配变出口处三相负荷不平衡度小于10%。而对于不便频繁调整的配电变压器，可在低压侧装设分相动态无功补偿装置。
2.2 管理措施
①实行线损四分管理。实行“分压、分区、分线、分台区”的四分线损管理方法，转变观念和管理方式，加强线损四分管理，通过分线、分台区管理掌握线损偏高的根源，做到更有针对性的安排降损计划，采取降损措施。加大线损考核，将责任细化落实到每个人员，使线损管理工作由原来的被动管理模式向主动管理模式转变，动员营销人员力量主动及时发现线损异常的原因。
②加强计量装置管理。计量装置是否准确，精度是否满足要求直接影响着线损的高低。因此，应加强计量装置管理力量，在满足国家有关标准要求的精度下，保证计量的准确性。定期对计量装置进行校验，及时处理故障装置，提高企业的经济效益。
③开展线损理论计算与分析工作。一般认为：当线损中的固定损耗与可变损耗差别不大时，配网运行在比较经济合理的状态。因此，开展理论线损分析工作，测算固定损耗与可变损耗的大小，有助于分析配网运行状态，从而采取相应措施降低线损。当固定线损大于可变线损时，说明部分变压器处于轻载状态，电量损失主要消耗在变压器铁损上，可考虑对轻载变压器进行更换改造；当固定线损小于可变线损时，说明部分线路和变压器处于重过载状态，应及时对不良状态的线路和变压器进行更换改造。此外，要加强线损的分析统计工作，通过对线损的同期对比，上期对比，发现线损异常的线路和台区，剖析问题产生的原因，及时采取有效措施。
④开展防窃电工作。在加强计量装置防窃电水平的基础上，加强营销工作的管理，定期对抄核收人员进行培训，提高营销稽查人员检查发现窃电的能力。利用上述开展的线损分析统计工作，对线损异常的台区查明原因，对用电异常的客户进行重点监测。此外，可利用各种媒体做好依法用电的宣传，提高用户法律意识，营造全民依法用电，全社会防违章用电的良好氛围。
3 结 语
本文分析了配网线损产生的机理，对降损的措施在技术层面和管理层面做了探讨，必须指出的是技术措施和管理措施并不是孤立的两个方面，技术改造是基础，管理措施是保证，必须将两者结合起来，根据不同地区配网的实际情况建立降低线损的长效机制，才能保证线损的逐步下降，将线损维持在一个合理的经济的水平上，提高企业的经济效益。
参考文献：
[1] 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.
[2] 何仰赞，温增银.电力系统分析[M].武汉：华中科技大学出版社，2002.
[3] 张勇军，钟清，陈旭，等.配电网节能规划与运行[M].北京：中国电力出版社，2009.
[4] 林辉.线损理论计算模型、算法及其应用[D].广州：华南理工大学，2003.