电网损耗分析

摘要

《中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》把“节约资源”、“发展循环经济”、“保护生态环境”及“加快建设资源节约型、环境友好型社会”作为今后五年规划的一个重要发展目标。具体来讲，到2010年，资源利用效率要显著提高，单位国内生产总值能源消耗比“十五”末降低20%，从今年到2010年平均每年降低4.4%。电力是经济社会发展重要的基础产业，电力行业既是清洁能源的创造者，又是能源消耗大户和污染排放大户，因此也是国家实施节能减排的重点领域。

我国现有电力系统中，35kV以上电压等级输变电系统主要担负着远距离传输电能的作用，l0kV及380/220V电压等级则是配电系统的主体，与用户关系最为密切。电能通过导线、开关、变压器等设备进行传输的过程中，会产生功率损失(有功、无功功率)，并在相应的时间内产生能量损失(有功、无功电量)。配电系统的线损率就是指在一段时间内，配电过程中损失的有功电量和该系统所获得的总电量之比。

电网作为电力交易的平台，既有对发电侧的市场化配置功能，也连接着千家万户的客户终端，关系到国家的能源安全和经济社会发展。因此，电网企业在节能降耗工作中有着义不容辞的责任。做好节能降耗工作，更是贯彻科学发展观和构建和谐社会的具体体现，更是对中央负责、主动承担社会责任的重要举措，亦是电网企业实现又快又好发展的内在需要。所以，电网企业在节能降耗工作中责出旁贷，从各个方面、多个环节发挥其应有的表率作用。

一、输电线路节能降耗的必要性

我国“十一五”规划明确提出了节能减排的任务和目标，电网公司做为电能等资源综合配置、运营和管理的主要企业，既承担服务社会，保证安全、可靠、优质供电的责任，又是执行国家节能政策任务的关键部门。电力系统本身是一个能耗大户，而城市配电网更是电力系统能量损耗的主体部分，实现配电网的节能降耗对供电企业提高经济效益，实现目标利润起着举足轻重的作用。由于负荷增长速度快而配电网建设投资滞后，配电网在节能降耗方面有着很大的挖掘潜力。通过配网节能降耗能够有效的提高供电企业的服务质量，更好的服务于社会汇集千家万户。

线损电量通常包括两部分：技术线损电量和管理线损电量。技术线损电量是在传输过程中直接损失在传输设备上的电量，主要有：正比于电流平方的配电线路导线和变压器绕组中的电能损失，也称负载损失；与运行电压有关的变压器损失和电容、电缆的绝缘介质

损失，电能表电压线圈损耗，互感器铁心损耗等，也称空载损失。技术线损电量可以通过采取相应的技术措施予以降低。管理线损电量则是在计量的统计管理环节上造成的，包括：各类电表的综合误差；错抄、漏抄及计算错误；设备漏电；无表用电、窃电等造成的电量损失，需要采取必要的组织措施与管理措施来避免和减少。

1.配电网线损的危害

1.1 发热是线损造成的最突出问题

发热的过程就是把电能转化为热能的过程，造成了电能的损失；发热使导体温度升高，促使绝缘材料加速老化，寿命缩短，绝缘程度降低，出现热击穿，引发配电系统事故，例如变压器的绝缘材料在140℃21t寸的寿命降低率将是常规工作温度(98℃)时的128倍。尤其当建筑物内配电线路容量不够时，发热常是造成电气火灾的直接原因。

发热在接触部分的影响最为明显，配电网中相当多的故障是由接点处的电阻发热引起的。一般接点处的接触电阻往往大于两端材料的电阻，即使在正常负荷电流情况下也会产生严重发热，从而又加剧导体接触电阻上升，产生恶性循环，最终导致接触部分烧坏，引起故障。架空线路的压接处与电力电缆的中间接头处经常是事故多发点。

1. 2 配电系统的线损造成能源的大量浪费

配电系统的线损没有转化为有用的能量而白白浪费，而且还要通过如通风、冷却等方式对热量进行散发，也需要电能。根据统计数据，一般配电网的线损率在3%t~2上，严重者可达到10%甚至更高。这不仅意味着电能的损失，更表现在一次能源的大量浪费以及对环境造成更多的污染。因此，配电系统的线损产生的经济损失，体现在发、供、用电的各个环节。如果不采取措施降低配电系统的线损率，必然对国家能源利用、环境保护和企业的经济效益产生不良影响，而且随着电力需求的不断增长，电量损失也会越来越大。每个用电企业都必须从大局出发，从技术上、管理上降低线损。

二、输电线路的功率损耗计算方法

线损理论计算是降损节能，加强线损管理的一项重要的技术管理手段。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以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。

理论线损计算的概念：

1．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计算公式为△P＝I2R 式中△P--损失功率，W；I--负荷电流，A；R--导线电阻，Ω

(2)三相电力线路线路有功损失为△P＝△PA十△PB十△PC＝3I2R

(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为a＝0.004。

在有关的技术手册中给出的是20℃时的导线单位长度电阻值。但实际运行的电力线路周围的环境温度是变化的；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、温度和负荷电流的变化而变化。为了减化计算，通常把导线电阴分为三个分量考虑：

1）基本电阻20℃时的导线电阻值R20为R20=RL式中R--电线电阻率，Ω/km，; L--导线长度，km。