配电网的电能损耗原因及鲁中矿配电网降损对策

1、    配电网的电能损耗原因及鲁中矿配电网降损对策    赵 洁摘要 配电网电能损耗的存在会损失一部分能量，电费涨价，电能损耗支出会逐年增加。鲁中矿根据公司现状采取合理无功补偿、变压器经济运行、采用节能型电气设备、提高线路绝缘化程度、对电力供应密度高的线路采用铜导体、加大线路维护管理力度、提高计量准确度、加强计量统计分析等节能降损措施，使该公司年电能损耗率控制在1.5%以内，达到同类型企业先进水平，长期经济效益可观。关键词 配电网；电能损耗；降损tm7 a 1674-6708（2012）67-0022-020引言电能是最清洁、方便的能源形式，现代人类活动

2、需要消耗大量电能，而配电系统在电能的传输过程中,会发生功率损失并在一定时间内产生能量损失。配电系统的电能损耗率就是指在一段时间内，配电过程中损失的有功电量和所供应的总的电量的比值。而电能损耗包括两部分：技术电能损耗和管理电能损耗。技术电能损耗是在传输过程中被损失了的电量，其中主要有：与电流平方成正比的配电线路导线和变压器绕组中的电能损失；与运行电压有关的变压器的铁心损失和电容器、电缆的绝缘介质损失。一般前者称为负载损失，后者称为空载损失。技术电能损耗又称为理论电能损耗，它可以通过采取相应的技术措施予以降低；管理电能损耗是由于在统计管理工作上的原因造成的，它包括：各种型号的电表的综合误差；抄表的

3、不同时；错抄、漏抄以及计算的错误，带电设备的绝缘不良引起的泄漏电；无表用电等所造成的损失电量。从长远来看,由于一个成型的配电网使用年限较长,电能损耗的存在不仅使相当一部分能量白白浪费,并且在电能损耗不变的情况下,电费价格逐年上涨,电能损耗的支出将会逐年增加。因此配电网电能损耗需要采取必要的技术措施与管理措施来避免和减少，而鲁中矿业有限公司配电网的节能降耗活动通过采取有效的技术措施，加强管理，供电损耗率年控制在1.5%以内。取得了一定的成效。此活动获得山东省冶金系统qc活动发布一等奖，全国冶金系统优秀奖。1 鲁中矿配电网现状地处山东省莱芜市的鲁中矿业有限公司是国有大型地下黑色冶金矿山企业，隶属中

4、国五矿集团公司。始建于1970年，占地面积5km2，资产总值35亿元，现有职工6 700余人，年产铁矿石400万吨，含铁品位在45.5%以上，是山东省境内最大的钢铁原料生产基地，年用电量2亿千瓦时左右。其电力设施多于七、八十年代建立，下设110kv中央变电站一座，35kv 变电站二座，6kv 变电站五座，管理线路68km，电缆54km，配电网电气设备陈旧落后、绝缘老化，各种维修、抢修时有发生，停电检修时间长，停电频次逐年升高，已经严重危及到供电设备的安全运行，一直靠修修补补来维持运行。同时低压网络中存在着低压线路超供电半径、线径太细的现象，随着居民用电负荷的不断增加，用电高峰时期卡脖

5、子的现象不断出现，供电损耗逐年增加，而降低供电损耗就意味着要进行资金投入，一直没能引起公司领导重视，通过qc活动，鲁中矿领导意识到了降低供电损耗所取得的经济利益要远大于所进行的经济投入，而且由于供电的连贯性与供电环节的衔接性，任何一个细节出现问题都会波及到中央变电站，系统低电压，波动及谐波干扰，影响正常供电，每一次的大型停电事故将会给公司生产造成半个班次的停产，这将会造成较大的经济损失，而这经济损失足可以更换大量陈旧的电气设施。通过分析研究，鲁中矿业有限公司针对影响供电损耗的诸多因素，先后开展并完成了多项节能降耗的技改工作，使经济效益不断提高。2 鲁中矿配电网降损措施2.1重视并合理进行无功补

6、偿，提高功率因数在供电系统中，由于绝大多数电气设备如变压器、电动机、感应电炉等均属于感性负载，它们在运行中不仅消耗有功功率，而且还消耗相当数量的无功功率，导致供电系统的功率因数降低，使配电网中的功率损耗增大。根据p=uicos，当p和u不变时，cos的提高可使线路的i减小，节约电能。对此应加装电容器组进行无功功率补偿，使功率因数提高，这是减少电能损耗的一项有力措施。近年来我公司采取对各变电站的电容器组依据需要正确投切电容器,对新供电用户采用加装就地补偿装置，新建变电站安装智能无功自动补偿控制器等措施将功率因数持续控制在0.95以上，不仅降低了电能损耗，而且根据莱芜供电公司对cos0.9的用户减

7、收电费的0.5%的规定，仅此一项，每年即可减少电费支出90多万元。2.2采用低耗节能变压器变压器的损耗包括有功功率损耗和无功功率损耗。其中空载损耗与负载损耗是一定的，鲁中矿的变压器数量多，容量大，且多为s7、s9系列的变压器，不仅低效耗能大，而且安全可靠性差，因此降低变压器损耗是势在必行的节能措施。目前鲁中矿变压器已陆续更换为非晶合金干式变压器，该类型变压器其空载损耗仅为常规产品的五分之一，具有低噪音、低损耗等特点，且全密封免维护，运行费用极低。而鲁中矿集变压器、低压控制、无功补偿于一体的箱变的使用，不仅对对供电系统的安全运行提供了有力保证，还大大降低了电能损耗，提高了经济效益，长期效益可观。

8、2.3变压器经济运行，减少电能损耗每台变压器都存在有功功率的空载损失和短路损失，无功功率的空载消耗和额定负载消耗。在电网中变压器通常是长期运行的，其电能损耗长年累加起来十分可观，因此需要通过择优选取最佳运行方式和调整负载，使变压器电能损失最低以达到变压器经济运行的结果。此种方法无需投资，只要电气设备按照经济效益最佳的运行容量来选择，通过负荷大小进行调峰处理，制定负荷率的管理标准，即可达到节电和提高功率因数的目的。鲁中矿根据不同用户的用电特殊性和季节性合理选用变压器容量和数量进行投运与切除，对锅炉房、轧钢厂等非连续性用户依据负荷大小合理投运变压器，既保证了生产，又避免了“大马拉小车”现象的发生，

9、使供电设备的负荷率在70%80%之间，达到科学调度，合理运行。2.4线路上采用节能型的连接金具由于线路金具的脏污、电力设施接触不良都会造成电能损耗的增大。线路上的连接金具是数以万计的，据测量，一个非节能型的金具的电力损失约为10至15w，假设一个配电系统中有1万个金具，平均每个损失的电力是10w，那么总的损失的电力是100kw，在一年中损失的电量则达到87.6万kw·h，按平均单价0.77元/kw·h计算，费用将多支出0.77元/kw·h×87.6万kw·h=67.45万元,常年累计下来，这将是一笔不小的费用。所以使用节能型金具，不仅使线路设备

10、向长寿命、零故障、免检修迈进了一大步，而且降低了维修频率及线路损耗。仅我公司近期完成的35kv羊里一，羊里二两条高压线路节能型金具更换工作后，据统计当月损耗就比上月降损4%。可见，从长期看来采用免维护、节能型金具其经济效益非常可观，它作为配电系统节能的一个有效技术措施，无论是电业单位还是受电单位，都应在这个方面采取积极的态度。2.5对低压电力供应密度比较高的线路，采用铜导线代替铝导线由于铜导线的电阻率是铝导线电阻率的57.7%，从w=i2r的计算可知，采用铜导线代替铝导线后损失率可减少42.3%,这是一个非常实际的措施。否则，为达到与铜导体相同的损失水平，就必然需要扩大铝导体的截面约一倍，而就

11、此所付出得出投资和今后的维护费用都是不合理的。为减少传输和漏电的损失，同时还应对低压配电线路进行改造、更新、扩大导线的通流水平，提高绝缘水平。鲁中矿家属楼以前为架空裸铝线供电，不仅存在线径小、供电半径过大，配变位置偏离负荷中心，造成线路末端电压低，夏季出线空调不能启动，照明不足、低压线损加大等现象，而且生活区内架空线，通讯线交叉纵横，跨越频繁，故障率高，维修困难。近年来通过改造，对卡脖子、迂回、超供电半径的线路进行改造，将变压器迁至负荷中心，更换为新型节能变压器，生活区线路全部改为塑铜线，绝缘化的同时增大线径。目前改造后家属楼一律采用三相进单元，按层分相接入，总线为35平方塑铜线 ,

12、入单元为16平方塑铜线，进户为6平方塑铜线的格局已形成。对新建家属楼小区则统一采用电缆线路敷设，节能箱变双电源供电，降低线路损耗。2.6通过技术改造，实现计量升级电力供应所有的工作最终都表现在电费收缴上，而因提升计量的准确性工作是降低损耗的重中之重，为此鲁中矿首先对各变电站的压变二次线进行了扩径降阻的技术改造，对计量环节中电压与电流端子进行紧固，对接头进行镀锡和防氧化处理，并对计量回路采用专线专供，减少中间环节，使该项损耗控制在0.5%以内，增强了计量的准确性，降低了计量损耗；其次对各变电站计量用电压互感器进行了扩容改造，由原来的30va更换为90va，保证了计量电压，从而保证了计量准确。2.

13、7提高电能表准确度电能表的计量不准确而造成的电能损耗一直是一个不小的数值。为此应正确的进行电能计算，提高计量精度，将一、二级关口和主变二次侧电度表换成高精度表。及时更换损坏的计量器具，对电度表的倍率经常核对、互感器的实际使用应与负荷配套，及时调整，并采用节能型、电子型、长寿命、宽量程的智能电能表，确保购置的电能表能满足计量需求及降损需要。2.8加强计量管理，注重分析严格执行计量器具校验办法等规定，同时通过一年一度的春季电气预防性试验增加了计量回路的检查内容项目，对现场每个计量器具进行比对。加大计量巡查力度，规范铅封、封条、封钳管理，表计、计量箱全部加封，封钳专人管理，明确管理责任。及时掌握配电

14、网电能损耗电量的分布情况，坚持对各站所电量的做到每日清算、每月结算、每季统计分析和每月初的计量回路的检查制度，对重点线路和异常线路进行剖析，发现异常及时追纠，减少计量纠纷。2.9提高线路绝缘化程度，加大线路运行维护管理力度推行设备“巡视巡实，留有痕迹”的制度，按周期对线路进行全程全方位巡视，不放过任何一个环节，对发现的诸如电缆头闪烙放电，绝缘降低，单相接地等隐患按要求以最快的速度进行处理；每年定期对线路进行清扫与维护，对线路附近的树木进行修剪与砍伐，有条件的地方更换为高压架空绝缘导线。近几年来我公司架空绝缘线的推广应用，在保证安全的同时，对降低线路损耗，减少事故几率有钢芯铝绞线不可替代的作用，节能明显。以上工作的开展对避免各类事故的发生，确保电力系统长周期安全、可靠、经济运行起到了显著效果，降低了电量损耗。3结论电网电能降损技术改造工作是一个系统工程，降低电网损耗不但可以减少电费开支，提