线损管理及降损措施研究毕业论文doc.docx
《线损管理及降损措施研究毕业论文doc.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《线损管理及降损措施研究毕业论文doc.docx（19页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
线损管理及降损措施研究毕业论文doc
1绪论
节能是我国经济和社会发展的一项紧迫任务，要把节约资源作为基本国策，加快建设组员节约型、环境友好型社会。
就供电企业而言，主要体现在节能降损方面。
随着国民经济持续、健康的发展和人民物质文化生活水平的不断提高，对电能的需求势头见涨。
可是，近近几年全国各种能源的发电量，远不能满足人们的需求，全国各地相继出现了拉闸限电的现象，据统计今年的缺电将会更加严重，供需矛盾的日益加剧，严重影响了经济发展和人民生活。
就现状，无论是电力生产、供应单位，还是电力使用单位，节能的潜力都很大，这无不是缓解压力的一种办法，电力体制改革，将电力行业推向市场，电力作为商品，也由卖方市场转变为买方市场，企业的效益，促使企业要从各个方面降低成本，收取最高利润，降低损耗，将是提高利润，降低成本的重要手段之一。
因此线损率的高低也就是供电企业经济水平和经济效益的综合放映。
正是因为节能降损的重要性，国家电网公司及有关部门制定了一系列的管理规定和管理办法，如《国家电力公司电力网电能损耗管理规定》、《供电所线损管理办法》《节能降损技术手册》等，同时节能降损问题也是国家考核电力企业的一项重要经济指标，又是“企业达标”、“创一流供电企业”的必要条件。
同时，线损管理涉及面广，跨度加大，是一项政策性、技术性很强的综合性工作。
为适应电力企业由计划经济向市场经济的转变，搞好电力供应，减少供电损失，向客户提供优质、价廉、充足的电力，提高企业自身经济效益，必须加强电网的线损管理工作。
由此可见，在电力系统内部，对供电企业而言，作为“自负盈亏、自我约束、自我控制、自我发展”的基层独立企业，线损率放映了供电企业网络结构、布局、运行方式及管理的技术经济效果。
电力交易是特殊的，没有可见、可数的商品交接和所有权转移过程。
对于电力传输中的消耗以及网络是否合理等问题，不可能象其他商品一样用废品率、运输成本等指标来评价，而只能通过比较购售电量的差额来衡量，显然，线损率就是唯一能全面反映电力传输与营销过程中技术经济效果的指标。
如果换一个角度来看线损，我们还可疑发现：
对于一个规模相当不变的供电企业，在一定投入后的产出水平。
因此，从某种意义上来说，线损率就是供电企业的投入产出率。
线损率的大小，经济效益跃然纸上，不用解释，一目了然。
供电企业节能降损要从管理与技术两方面着手，从管理方面着手：
1.规范线损管理，完善有关制度；2.重视基本工作，搞好理论计算；3.分解落实指标，实行目标管理；4.坚持严格抄表，力求合理计量；5.搞好营业普查，杜塞营业漏洞。
从技术方面着手，主要体现在以下四方面：
1.强化健全合理的电网结构；2.搞好三相负荷平衡；3.提高功率因数，减少无功流动；4.努力减低变压器损耗。
2线损的组成和计算方法
2.1线损的组成
2.1.1按损耗性质分
（一）技术线损
在电力网输送和分配电能过程中，有一部分损耗无法避免，是由当时电力网的负荷情况和供电设备的参数决定的，可以通过理论计算得出，我们把这部分正常合理的电能消耗称为技术线损，有时通过理论计算得出，我们把这本部分正常合理的电能消耗称为技术线损，有时也称为理论线损。
对于技术线损，就现在的实际情况而言，虽然农网改造及城网改造使技术线损有了很大的减低，但要想在此基础上再降低是比较困难的，因为这不仅需要国家政策的支持还需要花费相当大的人力、物力。
就县供电企业的实际能力而言，针对配电网节能降损这一环节，应设立一个长远的战略计划，逐步实施。
例如，更换高耗能变压器，缩短配电网线路的供电半径，增大导线截面等。
（二）管理线损
在电力营销的运作过程中，为准确计量和统计，需要安装若干互感器、电能表等计量装置和表计，这些装置与表计都有不同程度的误差。
与此同时，由于用电抄收人员的素质关系，又会出现漏抄、估抄和不按规定同期抄表的现象，再加上管理工作不善，执行力度不够，存在部分透漏和少量自用及其他不明因素造成的各种损失。
这类损失，归根到底是我们管理不善引起的，所以称之为管理线损。
对于管理线损，这是我们加以努力可以减低，而且大幅度降低的方面。
因为，生产管理线损的因素主要是互感器、电能表等计量装置和表计不同程度的误差及用电抄表人员的素质，如漏抄、估抄、错抄和不按规定抄表等。
我们从以上方面着手，规范管理，完善规章制度，从抄收人员的素质着手，从思想上转变，可达到减低管理线损的目的。
2.1.2按损耗特点分
（一）可变损耗
所谓可变损耗是指与电网中的负荷电流有关随其大小而变化的损耗，其中包括导线中的损耗，变压器绕组中的铜损，电流表和电度表电流线圈中的损耗等。
（二）固定损耗
所谓固定损耗就是指电网中的负荷电流无关且不随其变化的一种损耗。
其中包括变压器的铁损，电容器的介质损耗，电压表和电度表电压线圈中的损耗等。
（三）不明损耗
所谓不明损耗系指实际线损与理论线损之差的一种损耗。
该种损失变化不定，数量不明，难以用仪表和计算方法确定，只能由月末电量统计确定，其中包括用户违章用电和窃电的损失、漏电损失、抄表以及电费核收中差错所造成的损失，计量表计误差所造成的损失等。
2.1.3按损耗等级和范围分
（一）一次供电损失（或主网损失）
这部分，属网局、省局调度的送、变电设备（包括调相机）的电量损耗。
它一般由网调与省调负责管理和考核。
（二）二次供电损失（送电损失和地方损失）
这部分损失，属供电局（含电业局和地区供电局）调度范围的送、变电设备（包括调相机）的电能损失。
它一般由县级以上供电局（公司）负责管理和考核。
（三）配电及不明损失
这部分损失，主要是县局供电企业及其派出机构（供电营业所或供电所）配电设备的电能损失，包括营业漏电、违章、窃电与表计误差等造成的损耗。
配电及不明损失，由基层供电企业负责管理和考核。
2.2线损理论计算方法
2.2.1线损计算方法的描述
线损理论计算是降损节能，加强线损管理的一项重要技术管理手段。
通过理论计算可发现电能损失在电网中分布规律，通过计算分析能够暴露出管理和技术上的问题，对降损工作提供理论和技术依据，能够使降损工作抓住重点，提高节能降损的效益，使线损管理更加科学。
所以在电网的建设改造过程及正常管理中要经常进行线损理论计算。
线损理论计算是项繁琐复杂的工作，特别是配电线路和低压线路由于分支线路多、负荷量大、数据多、情况复杂，这项工作难度更大。
线损理论计算的方法很多，各有特点，精度也不同。
这里介绍计算比较简单、精度比较高的方法。
（一）输电线路损耗
当负荷电流通过线路时，在线路电阻上会产生功率损耗。
（1）单一线路有功功率损失功率损失计算公式为：
式中
—损失功率，W；
I—负荷电流，A
R—导线电阻，
（2）三相电力线路有功损失为：
（3）温度对导线电阻的影响：
导线电阻R不是恒定的，在电源频率一定的情况下，其阻值随导线温度的变化而变化。
铜铝导线电阻温度系数
。
在有关的技术手册中给出的
时的导线单位长度电阻值。
但实际运行的电力线路随周围的环境温度变化的；另外，负载电流通过导线电阻时，发热又使导线温度升高，所以导线中的实际电阻值随环境和负荷电流的变化而变化。
（4）线路电压降
为：
（二）配电变压器损耗（简称变损）功率
配电变压器分为铁损（空载损耗）和铜损（负载损耗）两部分。
铁损对某一型号变压器来说是固定的，与负载电流无关。
铜损与变压器负载率的平均成正比
2.2.2配电网电能损失理论计算方法
配电网的电能损失，例如配电线路。
由于配电网点多面广，结构复杂，客户用电质量不同，负载变化波动大，要计算出每一条线路在某一时刻或某一段时间内的电能损失是困难的。
因为不仅要详细的电网资料，还要有大量的运行资料。
这些运行资料是很难取得的，另外，某一段时间的损失情况，不能真实反应长时间的损失变化，因为每个负荷点的负载时间随季节发生变化，而且这样计算的结果只能用于事后的管理，而不能用于事前的预防，所以在进行理论计算时，都要对计算方法和步骤进行简化。
为简化计算，一般假设：
（1）线路总电流按每个负荷点配电变压器的容量占该线路配电变压器容量的比例，分配到各个负荷点上。
（2）每个负荷点的功率因数
相同。
这样，就能把复杂的配电线路利用线路参数计算并简化成一个等值损耗电阻，这种方法叫等值电阻计算。
设：
线路有m个负荷点，把线路分成n个计算段，每段导线电阻分别为
……
a.设基本等值电阻
b.负载电流附加电阻
c.温度附加电阻
在线路结构未发生变化时，
、
、
三个等效电阻其值不变，就可利用一些运行参数计算线路损失。
2.2.3均方根电流和平均电流的计算
（一）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：
则该元件在24h的电能损耗为：
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：
式中：
为均方根电流，A；t为计算期小时数，h。
而
（二）平均电流法（形状系数法）
平均电流法是利用均方根电流与平均电流的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
式中：
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
2.2.4低压电网线损计算（估算）
低压电网比10（6）kV配电网更加复杂，有三相四线制、单相制、三相三线制等供电方式，而且各项电流也不平衡，各种容量的变压器供电出线数不一样，沿线负荷的分布没有严格的规律，同一回主干线可能由集中导线截面组成等。
同时，它又往往缺乏完整、准确的线路参数和负荷资料，要详细、精确计算低压电网发的电能损耗要比计算高压配电网的电能损耗困难的多，因此，一般都采用近似的简化计算（估算）方法。
（一）等值电阻法
低压电网10（6）kV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10（6）kV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10（6）kV线路的首端电量。
各用户电能表的容量代替10（6）kV线路配电变压器的容量，线路的结构参数与10（6）kV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。
（二）电压损失法
电压损失法是部颁《电力网电能损耗计算导则》推荐计算低压电网电能损耗的方法。
电压损失法只要求简单的电压运行数据，避免了难于整理的结构数据，既简单运行又比较合理，部颁《电力网电能损耗计算导则》对此法提供了一个结论公式。
设线路的阻抗为
，通过的电流I，根据式
分别乘以
即把原来相电压变为线电压，可以写出电压损耗为
（1式）
由于低压配电线路的导线截面较小，线间几何均距也较小，从而
，所以（1式）还可以近似的简化为
（2式）
分别乘以
即把原来相电压变为线电压，可以写出电压损耗为
（1式）
由于低压配电线路的导线截面较小，线间几何均距也较小，从而
，所以（1式）还可以近似的简化为
（2式）
功率损耗的百分数为
（3式）
由上式可以得到功率损耗百分数和电压损耗百分值的比例系数为：
（4式）
由（3式）和（4式）还可以得到
的近似值
（5式）
对于干线导线相同、沿线均匀分布的负荷，还可以推到出
（6式）
（7式）
（8式）
式中：
R为线路总的电阻，
；I为线路始端电流，A；U为线路始端电压，kV
为功率因数。
对一般的情况可以写出：
（9式）
（10式）
设
则可以得
（11式）
式中：
，
为变压器出口到电压最低点间各段的电流，A和电阻
；I为线路首端电流，A；n为从变压器出口到电压最低点的线段数。
由上述推导可知，
值和配电线路的结构及负荷分布规律有关，另外还和三相电流不平衡程序有关。
如主干线首段长度占全部主干线长度的比例越大，
值就越大，在一般情况下，可以近似的取
。
虽然由
求出的是主干线功率损耗的百分值，但是由于小分支线的损耗仅占总损耗的百分之几，因此，它对总损耗的影响不是很大。
（三）台变（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：
（1）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。
（2）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。
（3）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
。
（4）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：
（5）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
式中：
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。
2.2.5电压损失计算
电压质量是供电量系统的一个重要的质量指标，如果供到客户端的电压超过其允许范围，就会影响到客户用电设备的正常运行，严重时会造成设备损坏，给客户带来损失，所以加强电压管理为客户提供合格的电能是供电企业的一项重要任务。
电网中的电压随负载的变化而发生波动。
国家规定了在不同电压等级下，电压允许波动：
（1）配电线路电压允许波动范围为标准电压的
7%。
（2）低压线路用户电压波动范围为标准电压的
10%。
电压损失是指线路始端电压与末端电压的代数差，是由线路电阻和电抗引起的。
电抗（感抗）是由于导线中通过交流电流，在其周围产生的交变磁场所引起的。
各种架空线路每千米长度的电抗
，可通过计算或查找有关资料获得。
设线路电流为I，线路电阻R，电抗X，线路末端电压分别是
负载的功率因数为
。
电压降
电压损失是U1、U2两相量电压的代数差
由于电抗X的影响，使得
的相位发生变化，一般准确计算
很复杂，在计算时可采用以下近似值法：
3现用线损管理方法、存在问题及降损措施
3.1线损管理方法
3.1.1领导重视、管理到位
本文研究对象—关于线损的管理工作是这样做的，成立了由公司经理任组长，经营、生产副经历任副组长，企划部、生产技术部、政工人事部等部门负责人为成员的线损管理领导小组，全面负责线损综合管理协调工作。
相关部室设立了专（兼）职线损管理员，明确了各部门及各级线损管理员的职责、权限和工作方法，在全公司构建了统一领导、层次清晰、职责明确、科学完善的线损管理格局。
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管理进行实地调查、分析、汇总，并逐级上报。
智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，对现损高、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。
此外，制定了《线损管理考核办法》，并与公司经济责任制挂钩，对线损率指标实行双指标考核管理，并严格落实线损小指标的考核。
公司每年设立线损专项奖金，对不同线损管理岗位人员确定不同的奖金激励系数，做到奖惩分明。
充分调动了干部职工参与减损节能工作的积极性和主动性。
针对农电管理中的不利因素，用户特别分散，公司建立了用电稽查大队，负责全局的稽查反窃电工作。
稽查人员经常采取临时，夜查等多种手段检查用户的用电及计量情况，杜绝了内外勾结窃电的问题。
另外，稽查人员通过现场稽查，还可起到营业管理人员的监督检查作用。
3.1.2制定严格的技术指标
（一）配电线路综合损失率（包括配电变压器损失）
6.5%
（二）低压线路损失率
11%
（三）线路末端电压合格率
96%
（四）配电线路电压允许波动范围为标准电压的
7%
（五）低压线路到户电压允许波动范围标准电压的-10%—+7%
（六）农村生活和农电线路
（七）工业、农副业专用线路
3.2当前供电企业线损管理存在的问题
3.2.1配电网布局和结构不合理
主要表现在超供电半径线路较多，线路空间距离超长，迂回和卡脖子线路供电现象较多，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，主配电架空导线截面选择与载荷量不匹配。
3.2.2供电设备陈旧老化，损耗严重
主要表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，线路截面小，载流量大，超过截面应载流量，线路损耗较为严重。
3.2.3配电变压器的负荷不平衡
主要表现在配电变压器空载运行时间长，配电变压器的固定损耗大。
农闲季节白天用电负荷小，经常轻载或空载运行，晚间则负荷较大；农忙季节时，白天负荷大，晚间经常轻载或空载。
另外，还存在着配电变压器容量与实际用电负荷不匹配现象。
3.2.4电能计量装置造成的损耗
主要表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。
3.2.5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。
3.2.6管理上的损耗
主要表现在用户违章用电和窃电损耗，抄表核收的差错损失，用户表计的使用和更换管理上的疏忽，容易造成电能损失，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。
3.3降损的措施方法
3.3.1降损的措施方法
（一）降低线损的建设措施
（1）强化电网结构
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：
电网升压后的降损效果
升压前电压等级（kV）
升压后电压等级（kV）
升压后可变损失降低百分数（%）
升压前电压等级（kV）
升压后电压等级（kV）
升压后可变损失降低百分数（%）
110
220
75
10
35
92
66
110
64
10
20
72
35
110
90
（2）提高进入市区和工业负荷中心的配电电压等级
随着经济发展，用电负荷的增加，原来的配电电压等级已不能满足需要。
考虑到线损电量中70%左右的可变损失是随负荷功率的平方变化，如果不设法减小供电半径，不但电压质量得不到保证，线损电量也将大幅度增加。
（3）设置合理的无功补偿装置
通过设置无功补偿装置，提高功率因数水平，搞好电网无功功率平衡，减少无功电能输送。
设置无功补偿装置降低线损，是基于在用电负荷的有功功率P保持不变的条件下，提高功率因数可减少负荷的无功功率Q和负荷电流I，从而达到降低线损的目的。
如下公式：
△P%=（1-cos2φ1/cos2φ1）×100%
式中△P%—可变损失降低百分数；
cos2φ1—原有的功率因数；
cos2φ2—补偿后功率因数；
提高功率因数后的降损效果：
提高功率因数后的降损的百分数
原有的功率因数cos2φ1
功率因数提高到0.9可变损失降低
功率因数提高到0.95可变损失降低
原有的功率因数cos2φ1
功率因数提高到0.9可变损失降低
功率因数提高到0.95可变损失降低
0.6
56
60
0.80
21
29
0.65
48
53
0.85
11
20
0.7
40
46
0.90
0
10
0.75
31
38
（二）降低线损的运行措施
（1）不断完善网络结构，降低技术线损，不断提高电网的经济运行水平。
（2）制定年度节能降损的技术措施计划，分别纳入大修、技改等工程项目安排实施。
采取各种行之有效的降损措施，重点抓好电网规划、升压改造等工作。
要简化电压等级，缩短供电半径，减少迂回供电，合理选择导线截面和变压器规格、容量，制定防窃电措施，淘汰高能耗变压器。
（3）按照电力系统无功优化计算结果，合理配置无功补偿设备，提高无功设备的运行水平，做到无功分压、分区就地平衡，改善电压质量，降低电能损耗。
（4）选择低损耗变压器等电力设备，并根据实情合理的按经济电流密度选择线路导线的截面。
根据电网的负荷潮流变化及设备的技术状况及时调整运行方式，实现电网经济运行。
（三）合理调整运行电压
在负载功率不变的条件下，提高线路电压，线路电流会相应减少，线路损失会随之降低。
如果将6kV升压到10kV，线路损失降低64%，将10kV升压到35kV，线路损失会降低92%。
在负载容量较大，离电源点较远，宜采用较高电压等级的供电方式。
提高配电线路供电电压会增加配电变压器的损耗。
因为变压器空载损耗与所加电压的平方成正比，有时提高电压会使综合损失增加，所以要结合线损、变损综合考虑。
线路负荷高峰期应提高电压，低谷时不宜提高电压；变压器空载损失功率大于线路损失功率时不宜提高电压，而应适当降压。
低压线路提高供电电压也会增加机械电能表电压线圈的电能损失，但一般来说线路损失远大于电能表线圈损失，所以提高低压线路低压是减少低压线损的一项有效措施。
对于运行在一定电压下的线路，电压在额定数值上下允许一定的波动范围。
配电线路电压允许波动范围为标准电压的±7%，低压线路电压允许波动范围为标准电压的±10%。
如果线路电压运行在上限或下限，线路的电能损失是不同的，电压高则损失低，反之损失高。
如，10kV配电线路上限电压为10.7kV，下限电压为9.3kV，输送同样的功率，用上限电电压供电比下限电压供电减少线路电能损失24%；0.4kV线路用上限电压供电比用下限电压供电减少电能损失33%。
（四）及时调整变压器三相平衡度
根据规程规定，一般要求配电变压器出口处的电流不平衡度不大于10%，干
升级会员 