农村配电网线损分析及降损措施研究Word文档下载推荐.docx
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3.6管理上的损耗8
4降损的措施方法10
4.1合理选择配电变压器11
4.1.1合理选择变压器的型号。
变压器的损耗11
4.1.2合理选择配电变压器的容量11
4.1.3合理选择配电变压器的安装位置11
4.2适时调整配电网的运行电压11
4.3平衡三相负荷12
4.4选择合理的无功补偿12
4.4.110kV配电线路分散补偿12
4.4.2配电变压器低压侧随变压器补偿12
5管理降损的措施13
5.1加强组织领导，健全线损管理网13
5.2搞好理论计算及线损统计工作13
5.3搞好线损指标管理13
5.4加强抄核收管理13
5.5开展营业普查工作14
5.6经常开展营业普查和反窃电活动14
5.7加装大计量设备14
6经济效益实际算例分析15
结论18
参考文献19
谢辞20
引言
按照通常界定，农网一般为县辖区域内各类用户供电的110kV及以下各级配电网，由于所涉地域范围广阔，对农网的建设和改造耗资巨大。
农村电网是农村重要的基础设施，随着农村经济发展，新农村建设对农网供电能力和供电质量提出了更高要求，农网覆盖的范围和规模不断扩大。
今年用于农网改造升级的投资创出历史新高，对全面建设坚强智能电网意义重大，同时对稳增长、调结构、惠民生都有重要意义。
1.配电网节能降损的重要性以及嘉定电网现状
台区线损是供电企业线损管理的一项重要指标，该指标反映了企业生产经营管理水平，直接影响企业运行成本和经济效益，有效控制低压台区线损，可以全面提高技术降损、管理降损水平。
确保低压台区线损处于能控、可控、在控的状态，是节能降耗，实现可持续发展的重要要求。
上海市电力公司嘉定供电公司自线损精细化项目开展至今，已完成辖区内7600座低压台变的负荷监测仪安装工作，为低压台区线损精细化管理打下了扎实的硬件基础。
线损精细化管理系统与配电负荷监测系统的应用，使低压台区线损管理的技术手段更科学、更高效。
今年年初，国网在农网投资上已注入902亿元。
今年7月，国网宣布再增农网改造升级工程投资673.8亿元。
至此，国网2015全年农网改造升级费用达1576亿元。
按照规划，新一轮农网改造升级工程将于2016年7月前全部完工，这为配电网的投资奠定了主基调。
同时，南方电网今年计划投资124亿元进行农网改造，其中中央预算内农网改造升级投资59.52亿元。
嘉定供电所现有363人,担负着嘉定地区17个镇、2个街道和嘉定工业区、菊园开发小区大小用电客户共145300户的供用电服务工作,供电面积达483.84平方公里。
目前辖有110kV变电站4座,35kV变电站26座,主变容量1368.6MVA,10kV配电站87座,110kV输电线路8条,57.709km,35kV输电线路58条,304.896km,10kV配电线路232条,1261.86km,10kV杆上变压器4889台、1374.18MVA,形成了大容量电网结构,确保电力供应,满足了嘉定区经济建设和广大人民群众的生活用电。
嘉定区政府和国网上海市电力公司将重点推进电网规划落地，加快推进电网建设。
电力公司着力加快电网升级改造，嘉定电网投资10.2亿元，重点实施220千伏及以上重点项目5个，配网改造类项目40个，进一步提高嘉定新城、嘉定工业区、马陆和徐行等地区的供电能力。
同时，双方将密切配合，大力推进特高压入沪，全力加快“淮南～南京～上海”1000千伏交流特高压工程和配套500千伏线路走廊改造工程建设前期工作。
“十二五”期间嘉定区政府将继续做好地区电力建设的支持工作。
“十二五”期间，嘉定区确定了“率先加快转变经济发展方式、全面推进城市化”的发展主线，推进结构转型、空间转型、功能转型、效益转型，全面打造长三角综合性节点城市。
伴随着嘉定经济的稳步快速增长和产业结构不断优化，嘉定电力事业迅猛发展。
“十二五”以来，嘉定电网累计投资达20多亿元，新增变电站12座、变电容量71.5万千伏安。
2014年，嘉定电网最高负荷创下12次历史新高，达211.7万千瓦，同比增长16.07%，年度售电量达91.71亿千瓦时，同比增长9.88%，负荷和售电量增长率在各区县名列前茅。
2014年，嘉定电网先后建设完成了叶城路架空线入地工程、京东商城、上海联影医疗科技有限公司等一批重点工程，有力地支持了地区经济发展和产业化转型。
2.损理论计算方法
线损理论计算非常项繁琐复杂，尤其是配电线路与低压线路。
因为支线路多、负荷量、数据多，情况复杂，难度大。
因此线损理论计算方法也有很多，各自有特点，精度也不相同。
2.1均方根电流法
该电力网元件电阻为R，通过该元件的电流为I，当电流通过该元件时产生的三相有功功率损耗为：
（2-1）
则该元件在24h的电能损耗为：
（2-2）
由于i是随机变量，一般不能准确的获得，上述积分分式解不出来，如把计算期内时段划分足够小，则可完全达到等效。
一般电流值是通过代表日24h正点负荷实测得到的，设每小时内电流值不变，则全日24h元件电阻中的电能损失为：
（2-3）
式中：
为均方根电流，A；
t为计算期小时数，h。
而
（2-4）
2.2平均电流法
平均电流法是利用均方根电流与平均电流等效关系进行能耗计算的方法。
因为用平均电流计算出来的电能损耗是偏小的，因此还要乘以大于1的修正系数。
令均方根电流与平均电流之间的等效系数为K，称为形状系数，其关系式为
式中，
为代表日负荷电流的平均值，A;
为代表日的均方根电流A。
K值的大小与直线变化的持续负荷曲线有关，可按下式计算
（2-5）
为最小负荷率，它等于最小电流（
）与最大电流（
）的比值。
损耗电量计算式
（2-6）
2.3等值电阻法
低压电网10kV配电网的特点相似，依次用等值电阻法计算低压电网典型台变（区）的电能损耗也是可行的。
临清市电业公司用此方法对十几个典型台变（区）进行了计算，并与电压损失计算的结果及连续数月实抄统计的结构相比较，误差在1—2个百分点，说明这种方法精确度要高一些，尤其是对那些主干线和分支线区不十分明显的低压电网来说更适合。
具体的说就是应用10kV配电网等值电阻法的计算数学模型，考虑到低压电网的特殊性，利用配电变压器总表的有功、无功电量，代替10kV线路的首端电量。
各用户电能表的容量代替10kV线路配电变压器的容量，线路的结构参数与10kV线路等值电阻法类似组织，所不同的是考虑单相负荷与三相负荷折算问题，因为单相系统功率传输损耗为三相系统的6倍，所以可以将单相负荷点到三相系统的距离（即线路长度）按6倍记入，形状系数、带尼亚可用配电变压器出口首端的实测数据来得到，这种方法对低压电网进行全部计算显然是不可能的，但对于少数台变（区）进行典型计算，摸清损耗的情况和规律具体实际意义。
2.4电压损失法
对于低压配电网理论线损计算，《电力网电能损耗计算导则》推荐使用电压损失法。
电压损失法主要是利用功率损耗与电压损耗百分数之间的关系来粗略计算低电压配电网理论线损。
计算方法如下：
假设负荷集中在低压配电网线路末端，按照电压向量图可以得到电压损失率近似计算公式：
（2-7）
I为线路首端电流（A）；
R为线路电阻（Ω）；
为功率因数角。
功率损耗率计算公式如下：
（2-8）
I为线路首端电流（A）；
R为线路电阻（Ω）；
为功率因数角；
U为线路首端电压（V）。
功率损耗率与电压损耗率之比：
（2-9）
假设，则一般的可以写作如下计算公式：
（2-10）
从配电网变压器出口出到电压最低点间各段的电流（A）；
从配电网变压器出口出到电压最低点间各段的电阻（
）；
n为从配电变压器出口到电压最低点间的各线段数。
电压损失法的优点是需要的计算数据少，简单易算；
缺点是需要假设条件，计算精度低，适用于粗略计算。
2.5台区损失率法
台变（区）损失率法是部颁《电力网电能损耗计算导则》推荐的有一种简单近似计算线损的方法，对于低压电网范围广，机构复杂，配电变压器容量不同。
台变（区）多，要进行全面线损计算是不可能的，因此，只能选择供电负荷正常，计量齐全，电能表运行正常，无窃电的具体代表性的台变（区）进行。
通过典型计算，可以了解其他台变（区）的线损情况，从而达到掌握低压电网线损的基本情况，具体做法如下：
首先，弄清低压电网各台变（区）基本情况，如配电变压器类型、台数、容量，低压线路包括接户线长度、截面，供电方式包括单相、三相三线制、三相四线制，用户包括照明和非普用户数量，电能表数量等。
其次，实测同一天、同一时段，抄录各台变（区）容量、各典型台变（区）总表的供电量和台变（区）内的售电量。
然后，计算实测期内各典型台变（区）的损失电量及线损率，并计算各容量的台变（区）平均损失率
。
再次，根据各台变（区）基本情况，按配电变压器容量分组，组内配电变压器用供电量之和乘以该组典型台变（区）平均线损率L，即得到该组台变（区）的损失电量，计算式为：
（2-11）
最后，把各组台变（区）的损失电量相加，得到低压电网的总损失电量，计算式为
n为配电变压器按容量划分的组数；
A为第I台配电变压器低压侧月供电量kWh。
3.嘉定供电公司当前线损管理存在的问题
3.1配电网布局和结构不合理
以嘉定徐行台区现实状况为例，在实际工作过程中我们发现，超供电半径线路较多，配电线路上负荷点多而散，配变供电点离用电负荷中心较远，线路空间距离超长，迂回和卡脖子线路供电现象较多，主配电架空导线截面选择与载荷量不匹配。
3.2供电设备陈旧老化，损耗严重
以嘉定徐行台区现实状况为例，在实际工作过程中我们发现，在高能耗配电变压器和用电设备仍在使用，早期农村架设的10kV线路的线径较细，载流量大，超过截面应载流量，线路截面小，线路损耗较为严重。
3.3配电变压器的负荷不平衡
在实际工作过程中我们发现，随着经济的飞速发展，用电量加大，但配电变压器空载运行时间长，配电变压器的固定损耗大。
农闲季节晚间负荷较大，白天用电负荷小，经常轻载或空载运行；
农忙季节时，晚间经常轻载或空载，白天负荷大。
还存在着实际用电负荷与配电变压器容量不匹配现象。
3.4电能计量装置造成的损耗
在实际工作过程中我们发现，在大用户由于负荷变动大，电流互感器配比偏大而实际负荷率偏小。
电压互感器二次压降过大造成的计量精度下降，大量的照明户表由于设备老化存在着计量精度不合格且偏慢的现象。
3.5缺乏无功补偿
农网10kV及0.4KV线路基本没有无功补偿装置，农网线路及农网负荷均为自然功率因数，一般在0.5—0.7之间。
无功负荷在线路上的电流不仅造成电压损失，影响了电压质量，而且造成了电能损耗。
如果功率因数能从0.6提高到0.8，可以使线路损耗减少30%左右。
3.6管理上的损耗
在实际工作过程中我们发现，抄表核收的差错损失，用户违章用电和窃电损耗，农村临时性季节电能报装管理不严，存在无表用电以及其他的不明损耗。
用户表计的使用和更换管理上的疏忽，容易造成电能损失。
4.降损的措施方法
健全合理的电网结构，简化电压等级，减少重复的变电容量，并根据需要和可能对电网进行升压改造工作。
电网升压是降低线损的有效措施，这是由于在电力负荷不变的条件下，电压提高后电流将相应减少，可变损失将相应降低。
升压改造后的降损效果见附表。
表4-1电网升压后负载损耗降低百分数
等级（KV）
等级（KV）
降低百分数
备注
220
330
55．6
110
75
63
67．2
35
89．9
22
60．5
10
91．8
6
64
3
91
合理选择导线截面和线路走径。
增加导线截面会降低导线电阻,减少电能损耗和线路压降,但同时也会增加线路投资及维修管理费用。
因而,在选择导线截面时,要综合权衡投入与降损的关系。
一般线路的电能损耗大部分集中在主干线部分,在主干线中又集中在线路首端到末端。
为此,可从主干线到分支线按由大到小的顺序选择阶梯型导线截面。
10kV线路的钢芯铝绞线截面积按经济电流密度选择,并按允许电压降校验。
0.4kV主干线路导线截面积按最大工作电流选择,并适当考虑用电量不断增加的需要。
我们在农网改造中,按照下表选用导线截面,取得了较好的效果。
表4-2中低压配电线路选用的导线截面
电压等级/KV
线路
导线截面/mm2
主干线
≥150
次干线
≥70
0.4（靠近乡镇经济发展速度较快的地区）
≥120
0.4（其他乡村）
≥35
4.1合理选择配电变压器
4.1.1合理选择变压器的型号。
变压器的损耗包括空载损耗（铁损P0）和负载损耗（铜损Pa）。
变压器选择时，应尽可能选择采用新工艺的节能型产品，逐步淘汰高能耗产品。
近年来，国家新开发的新型节能型变压器有S8和S9及S11三大类。
S9与S7系列变压器相比，空载损耗平均降低10%，负载损耗平均降低25%。
S11系列变压器的空载损耗比S9系列降低30%，但投资相对比较高。
因此，从性价比来考虑，新建或改造变压器时，10kV配变一般应选择使用S9型低损耗变压器。
4.1.2合理选择配电变压器的容量。
变压器容量的选择应尽量提高配电变压器的负荷率，使其达到经济运行状态。
当变压器铁损等于铜损时，损耗最少，效率最高。
4.1.3合理选择配电变压器的安装位置。
安装位置应考虑以下原则：
①尽量接近负荷中心：
②充分考虑10kV高压配电线路进线的可能性和安全可靠性：
③选取地势较高、安全可靠、不会被水淹和水冲、不会塌方使变压器倾斜或倒下的地点，并且进出线容易，有利于维护与修理，交通运输方便;
④一台配电变压器最好能带有几种性质的负荷，以利用各种负荷的时间差异，使配电变压器的容量得到充分利用，提高负荷率，实现经济运行。
4.2适时调整配电网的运行电压
对于同样大小的负荷,如果提高运行电压U,会使负荷损耗减小，空载损耗增大。
因此，必须合理调整运行电压，以达到减损节能的目的。
在实施中，应根据配电网负荷情况来决定升压或降压运行。
一般来说,配电网负荷损耗在总损耗中所占比例大于50%时,升高运行电压可达到降损目的。
用电低谷时,空载损耗的比例较大，当达到总损耗的50%以上时，应适当下调电压使空载损耗减少,取得降损效益,但必须保证电压质量,使其在合理范围内。
对于中、低压配电网，可利用10/0.4kV配电变压器分接头和0.4kV补偿电容器2种手段控制配电变压器出线电压，尽量兼顾电压合格率和降低网络损耗。
通过构造隶属度函数对全网电压进行模糊评价，提出了一种电压优化调整方法，该方法能在负荷全年变化范围内有效地提高电压合格率并降低网络损耗。
4.3平衡三相负荷
三相负荷不平衡时，线路增加损耗。
当然三相负荷不平衡,还将危及配电变压器安全运行。
因此，应经常测量配电变压器低压出线电流，调整各相负荷，力争各相负荷平衡。
尤其是在换季和负荷高峰期间要对三相不平衡电路进行调整和转移。
4.4选择合理的无功补偿
选择不同补偿方式，效果会有较大差别，合理地确定补偿方式是做好无功补偿的核心问题。
目前,农村配电网无功负荷主要有:
配电变压器的空载无功功率损耗，约占30%，农网中专用变压器用户的感性负载以及农村排灌、提水使用的电动机。
根据这一特点并考虑到农网的结构特点和已有技术，可采用的补偿方式有：
变电所集中补偿、配电变压器低压补偿、配电线路固定补偿、用电设备随机补偿。
各种补偿方式在网络中所起到的作用是各不相同的，要根据具体情况进行技术经济比较来确定应采用的补偿方式。
根据农网负荷季节性变化大的特点，最佳补偿方法一般有以下2种。
4.4.110kV配电线路分散补偿。
把一定容量的高压并联电容器分散安装在供电距离远、负荷重、功率因数低的10kV线路上，主要补偿线路上感性电抗的无功功率损耗和配电变压器励磁无功功率损耗。
4.4.2配电变压器低压侧随变压器补偿。
将低压补偿电容器直接安装在配电变压器低压侧，与配电变压器同投同切，用以补偿配电变压器的自身励磁无功功率损耗和感性用电设备的无功功率损耗。
通过采取上述技术措施后，嘉定区绝大多数台区的综合线损率都由32%降至16%以下，平均下降了16个百分点。
5.管理降损的措施
5.1加强组织领导，健全线损管理网
建立由相关部室有关人员组成的线损管理领导小组，由分管局长任组长，负责领导线损工作；
客户中心设专职线损管理员，各供电所设专兼）职线损管理员，形成自上而下的管理网络。
建立线损管理责任制，制定线损管理制度、线损奖惩办法及线损管理实施细则，发生的问题，做到责任明确，奖罚分明。
5.2搞好理论计算及线损统计工作
根据负荷的变换情况，定期不定期地开展线损理论计算工作，通过对计算结果的分析，以准确的数据来及时衡量线损的高低，发现网络薄弱环节，制定相应的对策，使降损工作有的放矢，富有成效；
每月进行一次线损统计、分析工作，每季度进行一次全面总结，分析线损升降原因，统计指标完成情况。
5.3搞好线损指标管理
公司和基层线损管理部门坚持每月召开一次线损分析例会。
各级线损管理单位每月及时组织人员对所控制的线损指标进行实地调查、分析、汇总，并逐级上报。
职能部门根据基层部门的调查分析，汇总形成全局性线损分析，对线损高、线路波动大的情况进行重点分析，有针对性的研究制定整改措施，不断消除线损管理薄弱环节。
对线损指标实行分级管理考核，对指标进行层层分解，做到指标制定科学合理、可操作性强，建立了线损指标的分级控制考核体系，使线损管理涉及的部门和个人既有压力又有动力，提高了各级线损管理人员的积极性。
5.4加强抄核收管理
完制定并执行《供电所抄、核、收管理及考核制度》,推行抄、核、收相互分离、相互制约,纵到底、到边的营抄管理模式;
加强对抄表、核算以及电费会计、用电监查员的管理,提高抄表的实抄率和正确率,力求实抄率和正确率达到100%;
杜绝错造、抄、估抄、漏抄和错视倍率等现象的发生。
同时,按要求对电能表抄表正确率进行抽查,制定相应的奖罚措施;
对电量电费严格审核分析和对比,及时发现并查明客户用电量升降异常的现象及原因,及时补救,减少差错。
5.5开展营业普查工作
营业普查是供电企业加强经营管理工作的重要内容，公司重点以查偷漏、查帐卡、查倍率、查电表及接线为主，做到情况明、计量准、按时抄、全部收、服务好，把由于管理不善偷掉一点、业务不输错掉一点、表计失灵跑掉一点、责任心不强漏掉一点、人情关系送掉一点的电量补回来，提高了抄收准确性和计量准确性。
5.6经常开展营业普查和反窃电活动
结合实际情况,采取突击检查与定期检查相结合、互查与自查相结合、专项检查与全面普查相结合的方式,查总表与查分表、用户表相结合。
做到“情况明、计量准、按时抄、全部收、服务好”,堵塞发生错计、漏抄、估抄、违章用电、计量事故、错误接线等现象。
对违章、违法用户起到震慑作用。
采取积极的防窃电措施和提高防窃电能力,例如:
加装防窃电计量箱和失压监测仪表,采用防窃电电能表,封堵接线桩头,推行线损分级、分压区管理和增强岗位管
理责任制等。
加强业务培训，不定期举行《电力法》、《电能计量装置管理流程》、《用电检查管理办法》、《供用电监督管理办法》学习班，提高用电稽查人员检查、发现、处理违章用电的能力。
5.7加装大计量设备
电能表集中安装于专用计量柜或表箱。
高供高计用户采用高于计量箱并配装磁卡表。
低压用户全部装漏电保护开关。
使用具有反窃电功能的电能表。
做到电能表及接线安装牢固，并认真做好铅封。
6.经济效益实际算例分析
嘉定供电公司现有363人，担负着嘉定地区17个镇、2个街道和嘉定工业区、菊园开发小区大小用电客户共145300户的供用电服务工作，供电面积达483.84平方公里。
目前辖有110kV变电站4座，35kV变电站26座，主变容量1368.6MVA，10kV配电站87座，110kV输电线路8条，57.709km，35kV输电线路58条，304.896km，10kV配电线路232条，1261.86km，10kV杆上变压器4889台、1374.18MVA，形成了大容量电网结构。
城市0.4kV低压配电网的理论线损计算有其内在的规律性，介绍如下。
由于城市低压配电网元件多结线复杂，因此，只能采用简化的,近似的计算方法。
公式推导：
设城市10kV公用配变二次侧0．4kV配电线路呈等长N向辐射，对应导线型号相同，干线辐射半径为
（m），每公里电阻为
（Ω），中性线截面为相线截面的二分之一，则某一辐射向的低压干线线损是相应相线线损的3．5倍，某台N向辐射的公用变低压线损是某一辐射向的N倍。
则：
某台公用变某一低压辐射向线损
（6-1）
（6-2）
再设：
某一条l0kV配电线路中有n台公用配变，b，b2，bn为同容量配变的台数，BI，B2，Bn为不同容量公用配变的容量，
分别为B1，B2，Bn的一次均方根电流，则根据均方根电流与配变容量的关系有：
故，某条10kV配电线路中所有0.4kV低压线损
（6-3）
又，考虑到各用，从0.4kV主干线“T接的下火线的线损、尚应在△A前乘以修正系数K（K=2．025），K’值应根据用户“T”下火线线损与干线线损的比值而定（一般为2.2）。
所以，0.4kV线损实际为：
（6-4）
应用举例：
嘉定徐行10kV11号线在运公用变12台,100kVA3台。
60kVA4台,200kVA3台,250kVA1台,315kVA1台,Lef1=175A,年运行t=8680h。
0.4kV主干线取双向辐射,半径L=150m,R0=0．46Ω/km,K’取2.2。
根据公式（6-4）得11号线0.4kV低压年度总损△A=l8．28（万kWh）
近年，在领导精心重视下，管理方面加强了用电管理、
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