引言

电能在应用中会造成一定的电能损失，其质量的高低对电力系统的安全稳定运行至关重要，必须采取一些有效措施以降低电网中电能的损耗。降低电能损耗可降低电能运行成本，改善电能质量，保证了电网的安全稳定运行，提高电力企业的经济效益。

1线损的概念

线损是在电力系统运行过程中，电网中的变压器、电抗器、互感器、线路等元件的电阻或电抗所消耗的电能，它是一定时间内有功功率损耗对时间的积分，其计算公式为：

线损电量是通过采集电量的总“供电量”与总“售电量”的计量电能表相减得出的，即线损电量=供电量-售电量。

供电量是由发电厂、供电企业或电力网输出的电能量，其中包括电能输送和分配过程中的线损电量。其公式为：

式中—供电企业或电力网的供电量

—本地区或本网内发电厂的发电量

—发电厂厂用电量

—向其它电力网输出的电量

—从其他电力网输入的电量（包括购入电量）

售电量是电力企业售给用户的电量和本企业非电力生产（如基本建设部门等）用的电量，它是各类用户计量电能表用电量的总和。

线损的准确度与供电量和售电量的电能计量系统的准确度，以及对用户售电量科学合理的抄录和统计制度有关。

2.线损的构成 

电能在输送和升压、降压等过程中，由于线路及变压器存在阻抗和能量转换的原因都会产生能量损失，在此过程中有能量损失是不可避免的，但有些能量损失完全可以通过优化电网结构和优化设备结构减少的。按其性质、特点、变化规律可分为以下几类：

2.1按能否进行理论计算分为难以计算的不明损耗和可计算的技术损耗。

2.1.1不明损耗有不明管理损耗和不明技术损耗两种。电能在传输和分配中，总会有线路绝缘不良引起的泄露损耗，设备接地或短路故障的电能损耗，这些损耗都因不明技术损耗而产生。

2.1.2可计算的技术损耗是可通过理论计算求得其数值的。这部分损耗被称为技术损耗电量，也称为理论线损。主要有电阻发热损耗、介质磁化损耗、介质极化损耗及电晕损耗等，其损耗电量是由该电力网的负荷和供电设备决定的。

可以计算的技术损耗按其变化规律分为空载损耗和负载损耗。空载损耗一般不随负荷的变动而变化，具有相对稳定性。它随系统电压变化而变化，与电流无关，而电力系统电压是相对稳定的，所以其损耗一般是稳定的。习惯上空载损耗又叫固定损耗，主要有变压器的空载损耗、电缆和电容器的介质损耗、调相机的空载损耗、35kV及以上线路的电晕损耗、电能表电压线圈的损耗。负载损耗与电力网元件中通过的负荷功率或电流的平方成正比，电流越大，损耗也越大。主要包括变压器铜损，电抗器、调压器、调相机、互感器、消弧线圈等设备的铜损，输电、配电线路的铜损。

2.2按电力网元件分类分为线路损耗、变压器损耗和其他电力网元件的损耗。

2.2.1线路损耗按电能输送的方式分为架空线路损耗和电缆线路损耗。架空线路损耗按其线路功能分为送电线路、配电线路和低压线路的损耗。电缆线路损耗按电缆相数分为三相电缆损耗和单相电缆损耗两种。

2.2.2变压器损耗分为主变压器和配电变压器损耗两类。主变压器损耗又分为双绕组变压器损耗和三绕组变压器损耗。

2.2.3其他电力网元件损耗主要有无功补偿设备（如调相机和电容器）、电抗器（高压和中低压电抗器）、开关设备（开关电器及高压套管）、互感器（电压互感器和电流互感器）及测量仪表（指示式仪表及电能表）的损耗。

3降低线损的技术措施

线损是电力企业生产和经济管理的一项重要综合指标，是提高企业经济效益的重要手段和有效途径。采取有效的降损措施，改善电能质量，对降低电能损耗和供电成本具有重要意义。

降低线损一般有管理措施和技术措施两种方式。技术措施分为建设措施和运行措施为两大类。建设措施需要一定的投资，对电网进行改造，这类措施需要大量人力物力，而且停电时间长，影响人们的生产和生活，诸多方面都有损失，一般需要根据技术经济分析来论证。运行措施不需要投资或少投资，只需改进电网的运行管理，即可达到降低线损的目的。现在常用的降低线损的技术措施主要有以下几种：

3.1提高电网运行电压，简化电压等级，减少重复的变电容量

电网元件（如线路或变压器）中的负载损耗(KW)为

式中—负载电流（A）；

—负载电阻（Ω）

S、P、Q—分别是负载的视在功率（kVA）、有功功率（kW）和无功功率（kvar）；

U—负载电压（kV）。

由上式可知，线损电量中的负载损耗与负荷平方成正比，若采用较低电压等级电网长距离供电，线损电量较大，造成能源浪费。负荷功率不变，提高电网电压，则通过电网元件的电流相应减少，功率损耗也随之降低。故升压是降低线损行之有效的措施。

以华阳集团电网为例，现集团公司供电系统的电压等级主要为35kV、6kV。而采用110kV或220kV的较高电压的接线方式进行改造，是降低线损的有效措施之一。提高供电能力降低线损，需减少供电环节和变电容量，应尽量采用高电压供电方式，改造低电压的供电设施。

具体措施有：

1、采用10kV供电线路，逐步淘汰6kV供电线路。

2、将35kV变电站升级改造为110kV变电站。

3、对负荷集中的区域引入110kV电源供电。

4、升压与旧电力网的改造结合进行，减少电压等级，简化电网的接线，适应负荷增长的需要，推广应用110kV电压直接变为10 kV电压供电方式，减少35kV供电方式等，并降低电网线损。         

3.2采用无功功率补偿设备提高功率因数

电力系统图

功率因数直接影响着损耗的大小，由以上的电力系统图可以看出，电力系统运行过程中，负荷有功功率P在保持不变的条件下，提高负荷的功率因数，可以减小负荷所需的无功功率Q，进而可以减少发电机的送出的无功功率和通过线路及变压器的无功功率，同时减少线路和变压器的有功功率和电能损耗。

提高功率因数，可以通过调整电压，或者进行无功补偿来完成。但进行无功补偿可以更加有效的提高功率因数。同时为了节约投资，更好的发挥无功补偿设备的作用，无功补偿往往按照“分级补偿、就地平衡”的原则进行。一般会在离用户最近的变电站按照计算好的无功容量，来安装符合要求的无功补偿设备，进行无功补偿，这样可以节约主要输电线路和变压器的容量，提高电力设备的利用率，同时满足提高功率因数的要求，实现无功的就地平衡，以减少电网无功负荷。

3.3采用变压器的经济运行

根据历史数据统计，变压器的损耗占电网系统线损总量的30%以上，降低变压器的损耗是电网降损的重要内容。为了提高供电可靠性和适应负荷发展的需要，一般在变电站内应设计安装两台及以上的变压器，当一台变压器发生故障或检修时，仍可由另一台或其余的变压器保持供电，作为改变系统运行方式的基础条件。根据负荷变化适当调整投入运行的变压器台数，可以减少功率损耗，降低线损。

3.4调整和平衡负荷

3.4.1调整负荷曲线

若电力系统负荷曲线波动幅度较大，要求较大容量的发电设备和供电设备，而且线损也增加。合理地调整用户的用电负荷，避免大容量设备在负荷高峰用电，移峰填谷，调整负荷曲线，提高负荷率，使线路负荷达到经济负荷值，减少线损。

3.4.2平衡三相负荷

三相负荷不平衡时，不仅影响电网供电质量，变压器的安全经济运行，而且也会增加线损。控制线路负荷的不平衡程度并采取措施，可以减少三相负荷不平衡造成的损耗。定期对配电变压器出口处、一些主干线及分支线的三相负荷、中性线电流进行测量，及时调整三相负荷，根据各用户的用电规律，合理安排用电负荷和用电时间，平衡三相负荷电流，提高电网负荷率，减少这方面的损耗。一般要求配电变压器出口电流的不平衡度（中性线电流与三相电流平均值之比）不大于10%，低压干线及主要支线始端的电流不平衡度不大于20%，中性线电流不超过25%。

3.5加强电网的维护

电力系统在实际运行中可能存在带电设备绝缘不良而出现漏电损耗的情况。这种损耗可通过加强电网的维护工作来降低。主要有：

（1）定期清扫线路、变压器、断路器等绝缘瓷瓶和绝缘套管；

（2）定期修剪与线路导线相碰的树枝；

（3）加强线路巡视或检修，及时发现处理线路泄露和接头发热事故，减少因接头电阻过大而引起的损失。

4降低线损的意义

4.1电能是自然界如煤炭、太阳能、水等一次能源通过发电厂转化成电力的，降低线损可为国家节约大量的自然资源

4.2减轻耗电量,保障经济社会生产活动顺利开展,避免不必要的电能耗费,大大降低成本,增加电能的利用和社会发展经济效益;

4.3引导节能高效新装置、新技术、新工艺的使用,对低能量效率老装置进行更新改造,使电力行业能够较好地实现上级在供电领域下发的线损率考核指标;

4.4对一些电力供应不足的地方,通过完善线损管理制度,逐步减少损失,可解决电量不足、供给紧缺的局面,为人民群众供应充裕、安全可靠的电能,推动国民经济长期平稳健康的发展;

4.5可减少或消除电网的波形畸变，改善电网的供电品质。

结束语

降低线损是一项长期艰巨的任务，它直接影响着企业的经济效益，经营管理及电网电能质量的高低。随着经济的不断发展和社会的全面进步，电能作为一种重要能源，减少电能损耗，降低电能生产成本，提高能源利用率和社会经济效益，节约能源保护环境，满足人民的生活需要，走可持续发展之路。降低线损是电力行业的主要内容，必须不断采取新技术，利用配网自动化，数据无限远传等先进技术，提高配电网管理，争创更大效益。

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作者简介：

季飞（1987—），男，山西山阴人，电气助理工程师，从事变电站运行工作。