高压供电线路的线损补偿技术探讨

高压供电线路的线损补偿技术探讨

郝菲菲

国网内蒙古东部电力有限公司阿荣旗供电分公司 内蒙古呼伦贝尔市 162750

摘要：供电线路传输中的功率损耗直接影响电力的使用效率和经济效益。供电线路的功率损耗可能在输变电和供电设备中消耗，也可能发生在电网的运行管理中。目前，与世界发达国家相比，我国的线损率还比较高，线损率过大，节电潜力大。

关键词：供电线路；线损计算；线损补偿；

在企业高压供电过程中，电能传输和电磁能量转换是通过电流来实现的，电流通过电线或电气设备时会造成损耗。线损是电能在传输过程中产生的有功功率、无功功率和电压损失的简称。线损管理是供电线路的一项重要工作。线损率是电力系统规划设计、生产经营、经营管理、企业经济效益水平的综合体现。

一、分析线损影响因素

1.电流的影响。在供电系统中在线路中存在的线损电流的影响是其中十分重要的一个因素，根据供电系统分析研究我们知道负荷电流增大则会导致供电系统的线损增大，反之则减小，为了能够有效地降低供电线路的线损，选择合理的负载电流是十分必要的。

2.电压的影响。供电系统中供电电压对于线路中线损的影响也是很大的，根据供电电压线损因素分析我们知道，在供电线路中供电系统中的电压升高会导致供电系统总线路的线损比重增加，通常来说供电系统中的线损损失为总线损的一半以下时，电力系统中的电压则会明显升高，这主要是由于可变线损中的电流和电压与线损呈线性函数关系，电压高线损则越高。

3.功率的影响。在高压供电系统中，有时候由于负载侧的设备比较少，因此供电系统中的电压往往比较高，此时供电系统中的电力损失比较大，随着功率因数的提升，能够在一定程度上提高线路补偿，从而有效地降低线路损失。对于功率因数比较高的线路，由于可变损耗的减少，高压供电系统中的线路损耗则会明显提升。

二、高压线路线损产生的原因

1.设备原因。在引起高压线路线损异常的诸多因素中，配电设备老化及损坏是主要原因之一配高压线路由于长时间不间断运行，其中的设备不可避免地出现老化及性能下降，部分设备投入的年代比较久远，维修人员维护不及时，很容易造成线损异常设备原因导致的高压线路线损异常体现在以下几个方面：（1）构成电气设备的材料老化发热，物理特性发生改变，致使设备的性能下降，进而造成煤矿高压线路的运行损耗增大，较为典型的情况有橡胶龟裂、介质拉弧等等。（2）因电场过于集中，加快了电气老化的速度，导致相关设备的功能性严重下降，因此造成电能传输中出现过度损耗。（3）环境因素，配电设备所处的运行环境中存在大量的腐蚀性介质，受到温湿度变化的影响，使得线缆的工作环境恶化，而电能主要通过电缆进行传输，由此势必会造成损耗增大。

2.无功补偿不合理。社会的快速发展，带动了各行各业对煤矿资源的需求，由此使得用电负荷急剧增长，用电量也随之增加。但高压线路的无功补偿设备却略显滞后，区域的无功补偿严重不足，致使电能损耗增大，线损率升高。不仅如此，当出现电压波动的情况，无功补偿设备不能及时投切，造成电压偏低时，无功欠补偿，导致损耗增加；电压偏高时，无功过补偿，损圳、设备因此，即合理的无功补偿，直接关系到煤矿高压线路的经济运行。

3.导线截面不足。为保证正常用电，供电企业只能采用长距离的就近原则为其供电。同时，出于经济性方面的考虑，部分线路的导线截面过小，导致线路损耗过大及末端电压降低。另外，设计单位考虑不周到，未考虑新增负荷的影响，导致导线选择不合理，线径过细，线路损耗增大。

4.变压器选择不合理。在高压线路中，变压器是最为重要的电气设备之一，其容量的选择与线损有着密切的关联以往的研究表明，老式变压器在70%额定负荷下，变压器的运行最为经济，损耗最小；新型多晶硅变压器在30%额定负荷下，变压器的运行最为经济，损耗最小。设计单位制定设计方案时考虑用电负荷不周到，选择变压器不合理，导致变压器轻载或是超载，都将会增加高压线路的线损率。

三、高压供电线路的线损补偿对策

1.改善电网结构。通过电网项目改造，提高电网供电能力、供电质量，满足安全可靠供电的需要。通过升压降低线损，我国110kV电网受历史原因限制，结构不合理，集中表现为110 kV电源布点少，部分变电所主变容量不足，其中仍有部分变电站为单台主变运行，可靠性不高，不符合供电安全的基本准则。部分变电所设备健康水平不高，尤其是小型化变电所，设备老化严重，影响电网安全运行。为此要改善电网结构，缩短供电半径，就要全面推广应用高电压供电，必然带来供电线路建设的革命，即逐步有序全面升压10kV和35kV电网，使110 kV配网系统向更加节能高效、科学配置的方向发展。

2.加强无功建设。在电力系统中，无功电源同有功电源一样重要，都是保持系统安全、经济、稳定、高效运行的必备条件。在电力系统中应保持无功功率的平衡，否则将会导致系统电压降低、设备损坏、电能质量下降、电网能耗显著增大，严重时还会引起电压崩溃、系统解裂造成大面积停电事故。为此电力企业应加强电网的无功建设，健全无功电压优化控制技术手段及无功补偿同步建设，对110 kVA及以上的配变安装随器分散无功补偿。同时通过采取有效措施，切实提高无功设备可用率，充分发挥其在降损节能和提高电压质量方面的支撑作用。加强配网无功补偿装置和用户无功补偿装置的运行管理。

3.减小谐波危害。对现运行的线路应定期进行线损统计，对线损较大的线路进行分析，找出线损大的原因，如怀疑与谐波有关，应寻找谐波源，加装设施减小谐波。对于电动机控制器产生的谐波，谐波的形状很分明，可以用滤波器来降低谐波电流，均衡的3次谐波电流传回到电源去的问题还可以隔离变压器来削弱。由于逆变器产生的边频带和谐波不能很好地用普通的滤波器来滤除，这是因为边频带上的频率是随传动装置的速度而变化的，并且时常很接近于基波频率，有源滤波器能主动注入一个电流精确地补偿由负荷产生的谐波电流，获得一个纯粹的正弦波。实践证明虽然装置增加了一些成本，但其优点明显，如节省无功电流费用、减轻导线、熔断器及变压器的负荷，减少谐波电流与谐波电压，防止电网谐振使整个用电电网与供电电网更安全可靠与高效。

4.合理线损理论计算。线损理论计算是线损管理的一项重要基础手段，线损理论计算的结果就是线损管理工作的理想目标，它既是编制和下达线损指标的依据，又是考核线损管理水平的重要参照。根据国家电网企业关于线损理论计算常态化工作要求，定期在企业系统范围内开展电网负荷实测和线损理论计算与分析工作。线损理论计算工作任务重，应明确生技、调度、计量、生产工区、供电所等相关部门的职责，做到密切配合、协同工作。测录数据为：在负荷实测代表日，由各厂、站运行人员，以表盘表计为主，抄录实测日当天24 h正点负荷数据，也可采用调度自动化系统和供电地理信息系统所采集的数据。现场运行人员要准点抄表，准确读表，严禁估抄、错抄和漏抄。表计抄见功率以流出母线为正，流入母线为负。线损理论计算按当日实际温度进行计算，电容器、电抗器、调相机和串补电容损耗均按实测数据进行计算；线损计算中不考虑高压网的电晕损失、绝缘子的泄漏损失及谐波对线损的影响。

总之，线损的管理是多方面的，高压供电企业需要与相关部门及时进行信息的沟通，线损管理人员在营销系统中也要进行户、变、线的对应关系的改变，探讨线损补偿工作的最佳形式和有效途径，这对节能降损，提高电能质量有着重要的意义。

参考文献：

[1]刘于明.供电线路理论线损计算方法研究.2018.

[2]袁喜波.关于高压供电线路的线损补偿技术探讨.2019.