1、供电可靠性与线损管理,一、供电可靠性,是指供电企业每年对用户停电的时间和次数。,供电可靠性指标作为创建国际一流电力企业指标体系的重要组成部分，集中体现了电网水平、技术水平、管理水平和服务水平，并已成为电网发展和用户服务的重要评价指标，在电力市场化发达国家，可靠性已成为用户选择供电对象、竞价上网及政府审批电价的主要参考因素。因此供电可靠性的管理能否与国际接轨，指标能否达到国际先进水平已成为供电企业创国际一流的重要条件。,供电可靠性用年平均供电可用率指标进行量化。,年平均供电可用率为：RS=1-n1t1/（8760N）100% N 统计用户总数 n1 一年每次停电影响用户数 t1 一年每次停电持续
2、小时,其中影响n1和t1因素有：线路太长，所带负荷户数太多，使n1,抢修故障及恢复供电运行工作水平，影响t1；,统一检修安排和带电作业等，可减少n1和t1值；,供电设备故障率及检修周期等。,RS1=（1-用户平均停电时间/统计期间时间)100% 99 .9% （年停电8.76 h）RS1配电系统用户供电可靠率,RS3=1-(用户平均停电时间-用户平均限电停电时间）/统计期间时间100% 99.96 （年停电3. 5 h）不计系统电源不足限电,电力行业一流供电企业考核标准明确提出一流供电企业必备条件：,供电电压合格率98%，其中A类电压合格率99%，配电系统用户供电可靠率RS199 .9%（年停
3、电8.76 h）,RS399.96（年停电3. 5 h）。,湖北省电力公司供电服务承诺,城市地区（含县级市区和县城）供电可靠率不低于99.89%（年停电9.64 h）,城市地区居民客户端平均电压合格率不低于95%；农村供电可靠率全省平均不低于99.2%（年停电2.92天）,农村地区居民客户端平均电压合格率不低于90% 。,国家电网公司供电服务规范,第九条 供电可靠率指标： (一)城市地区供电可靠率不低于9989，农村供电可靠率不低于99；,(二)减少因供电设备计划检修和电力系统事故对客户的停电次数及每次停电的持续时间。供电设备计划检修时，对35千伏及以上电压等级供电的客户的停电次数，每年不应超
4、过1次；对10千伏电压等级供电的客户，每年不应超 过3次；,(三)供电设施因计划检修需要停电时，应提前7天将停电区域、线路、停电时间和恢复供电的时间进行公告，并通知重要客户。供电设施因临时检修需要停电的，应提前24小时通知重要用户或进行公告；(四)对紧急情况下的停电或限电，客户询问时，应向客户做好解释工作，并尽快恢复正常供电。,二、提高供电可靠性的措施,(1)紧紧依靠当地政府，主动争取各级地方政府领导 的支持。(2)大力宣传、贯彻执行电力法和配套法规，依法供电，巩固和扩大农电市场。(3)千方百计筹措资金，加大对主网架建设的投资力度，使其电网布局合理。(4)多建设高压电源点（变电站），在变电站之
5、间实现“手拉手”供电。紧凑主干接线,缩短供电半径。,(5)在重要的较长的10KV线路上装设分段开关、分支开关或分段器，以便在事故处理或限电时缩小停电范围。在线路上或支线上安装故障显示器,便于及时查找故障.使用带电线夹,尽量少停电.(6)给用电可靠性要求较高的用户配接双电源供电，加装备用电源自动投入装置。(7)发展城区环网供电。较小城市至少需两个电源，初期可来自同一电源变电所的不同母线。也可将原来的变电站实现“手拉手”。,手拉手接线示意图,(8)选用技术先进而成熟的设备。如:真空断路器和六氟化硫断路器，将“无载调压变”改为“有载调压变”等。尽可能选用免维护设备.,(9)城区配电网采用绝缘电线或采
6、用电缆供电。(10)在春秋两季清理清除树障，消除事故隐患。(11)10KV电力线路建设尽可能不采用多回路同杆架设，避免一条线路停电检修时，造成另一回或几回线路停电。,(12)积极采用成熟的新技术。 如变压器在线监测、开关状态在线监测，逐步实现状态检修，延长设备检修周期。,(13)加强供电设备的管理，层层组织，责任到人，提高设备的健康水平。,(14)实行负荷控制，实行严格的停电报批制度和检修计划制度(如:线路检修与变电站检修同时进行）。推行“零点检修”,大型改造检修实行“会战”,组织多班组分段同时进行,缩短停电时间。,(15)推广配电网带电作业技术。,逐步开展10千伏配电网带电作业。拓延带电作业
7、项目：对于用户接火工程，只要符合带电作业条件的，在严格执行有关规定的前提下鼓励进行带电作业。同时拓展带电作业项目，迁移电杆、直线改耐张、更换配电变压器、加装分段开关、环网开关、变压器带电检测和线路更换合成绝缘子等均实现带电作业。,要加强带电作业人员培训，配置工器具、带电作业车等，不断扩大带电作业项目范围。,(16) 成立事故抢修指挥中心。确保一般事故在45分钟内到达事故现场（城区、供电所所在地）抢修，并确保恢复供电；对重大事故，抢修队必须在2小时抢修完毕。,一、线损的基本概念,线损是电能在传输过程中所产生的有功、无功电能和电压损失的简称(在习惯上通常为有功电能损失)。,线损管理,（一）电力网的
8、线损电量,线损电量=(供电量 - 售电量),按市场化的观点来看，就是买入电量与卖出电量的差额。,线损的分类和构成,1按损耗的特点分类 可分为不变损耗和可变损耗两大类。 (1)不变损耗(或固定损耗)。这种损耗的大小与负荷电流的变化无关，与电压变化有关，而系统电压是相对稳定的，所以其损耗相对不变。如变压器、互感器、电动机、电能表等铁芯的电能损耗，以及高压线路的电晕损耗、绝缘子损耗等。 (2)可变损耗。这种损耗是电网各元件中的电阻在通过电流时产生，大小与电流的平方成正比。如电力线路损耗、变压器绕组中的损耗。,2按线损的性质分类,可分为技术线损和管理线损两大类。 (1)技术线损，又称为理论线损。它是电
9、网各元件电能损耗总称，主要包括不变损耗和可变损耗。技术线损可通过理论计算来预测，通过采取技术措施达到降低的目的。 (2)管理线损。由计量设备误差引起的线损以及由于管理不善和失误等原因造成的线损。如窃电和抄表核算过程中漏错抄、错算等原因造成的线损。管理线损通过加强管理来降低。,3按损耗的变化规律分类,可分为空载损耗、负载损耗和其他损耗三类。 (1)空载损耗、即不变损失。与通过的电流无关，但与元件所承受的电压有关。 (2)负载损耗，即可变损失。与通过的电流的平方成正比。 (3)其他损耗，与管理因素有关。,电能损失的组成,在高低压电力系统中的电能损耗，主要由以下部分构成； (1)升压和降压变压器的铁
10、芯损耗和在绕组电阻中的损耗。 (2)架空线路和电缆线路电阻的损耗。 (3)高压线路上的电晕损耗(一般110kV及以上才考虑)。 (4)串联和并联在线路上的(或变电所内)的电抗器中的损耗。 (5)架空线路绝缘子表面泄漏损耗和电缆线路的介质损耗。 (6)各类互感器、保护装置和计量仪表以及二次回路中的损耗。 (7)电力系统中无功功率补偿设备中的有功损耗。包括调相机及其辅助设备中的损耗，发电机作调相运行时的损耗，并联电容器中的损耗。 (8)接户线电阻中的损耗。 (9)其他不明损失。,供电线损管理范围：,(1)配电线路损失； (2)配电变压器损失； (3)低压线路损失； (4)配电线路无功以及低压无功补
11、偿管理； (5)配电线路和低压线路的电压损失管理。,(二)线损率,电力网线损率是线损电量占供电量的百分率，简称线损率，计算公式为,线损率是国家考核供电企业的重要技术指标，是电力企业升级的主要标准之一。,1、技术线损技术线损，又称为理论线损。它是电网各元件电能损耗的总称，主要包括不变损耗和可变损耗。技术线损可通过理论计算来预测，通过采取技术措施达到降低的目的。,2、管理线损 由计量设备误差引起的线损以及由于管理不善和失误等原因造成的线损。如窃电和抄表核算过程中漏错抄、错算等原因造成的线损,客观上并没有被损耗。管理线损通过加强管理来降低。,3、统计线损包括技术线损和管理线损。它是用电能表计量的总供
12、（购）电量AG和总售电量AS相减而得出的损失电量，即 A=AGAS统计线损不一定反映电网的真实损耗情况。,为了克服这种困难，在电网中一般只好通过线损理论计算来求得电网的理论线损，然后与电网的统计线损进行比较。如果二者接近，说明管理线损小，管理工作中的疏漏少；反之，如果二者差别大，说明管理工作中的疏漏多，应督促加强管理，堵塞漏洞。,(2)电场损耗,所有绝缘体包括空气都不是绝对绝缘的，存在一定的电导，由于电场存在而形成的损耗叫电场损耗，如电容器、电缆的介质损耗，电晕损耗 ，绝缘子、导线泄露损耗等。,不变损耗中变压器空载损耗（铁损）所占比例最高，超过90%。 可变损耗是因输变电设备上流过电流而形成的
13、损耗，基本和电流平方成正比，和设备的直流电阻值成正比。为便于理解，也可叫电流损耗。,整个电力系统，电流损耗占线损绝大部分，平均占到70%以上。,但个别35KV系统和部分10KV系统电压损耗所占比例超过50%。,二、理论线损计算方法,（1）均方根电流法；（2）平均电流法（形状系数法）；（3）最大电流法（损失因数法）；（4）等值电阻法；（5）台变损失率法。,（一）低压电网线损计算（估算） 低压电网比10kV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，而且各相电流也不平衡，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，同一回主干线可能有几种导线截面组成等。同时，它又
14、往往缺乏完整、准确的线路参数和负荷资料。要详细、精确计算低压电网的电能损耗要比计算高压配电网的电能损耗困难得多。因此，一般都采用近似的简化计算（估算）方法。,（1）低压线路理论线损的构成1.1低压线路本身的电能损耗。1.2低压接户线的电能损耗。1.3用户电能表的电能损耗。1.4配电室或配电箱中的电能损耗。,以上所有供电设备的电能损耗之和，即构成低压线路的理论线损电量，其线损电量与线路供电量之比百分数，即为380v以下线路的理论线损率。要说明的是，在实际线损计算中，只计算到用户电能表，用户的用电设备不再参与实际线损计算。,（2）低压线路理论线损计算 1）三相三线制线路。损失电量为 A=3I2 R
15、 t10-3 KWh 其中 R-线路的电阻，； I-线路的电流，A； t-线路运行时间，h.,2) 三相四线制线路。损失电量为 A=3.5I2Rt10-3 KWh 3)单相线路损失电量为A=2I2Rt10-3 KWh,（3）低压接户线的理论线损计算从低压线路至用户电能表，从电能表到用电器具的连接线称接户线(或下户线)，其理论线损电量可按每10m月损耗为0.05kWh计算，当接户线长度为L时，月损耗电量为：A=0.05L/10 kWh,（4）电能表的理论线损计算1）单相电能表：单相感应式电能表每月每只约按1kWh计算。单相电子式电能表每月每只约0.30.4 kWh 2）三相三线电能表： 每只每月
16、损耗按2kWh计算。3）三相四线电能表： 每只每月损耗按3kWh计算。,（5）配电室或配电箱中的电能损耗。,一般台区有23条出线，台区配电室或配电箱中每条出线由交流接触器控制，如果为台区配备交流接触器节电消声器并安装使用到位，使交流接触器直流运行，每只交流接触器每月仅耗电1kWh左右。,【例】如图所示的三相三线低压线路,采用LJ-35规格导线供电,每公里电阻为R0=0.92/kM。试计算线路损耗和线损率，年运行时间为7000h，配电变压器为SL7型，其容量为100KVA,额定电压为400V, 空载损耗为0.32KW,短路损耗为 2.0KW。,解：(1) 线路功率损耗为PL= A=3I2Rt10
17、-3 =3R0I2Lt10-3=30.92(3020.55+2820.45+3020.4+2020.1)=3.442 KW(2) 变压器功率损耗计算变压器的额定电流为：,总负荷电流为 I= 20+30+28+30=108（A）负荷率为=I/IN100%=108/144.5100%=74.7%变压器损耗为PT=P0+2Pk=0.32+0.74722.0=1.436(KW),(3)总功率损耗为P=PL+PT=3.442+1.436= 4.878(KW)(4)年损失电量为A=Pt=4.8787000=34146(KWh),(5)年总供电量为 A= =1.734001087000 =523152(KW
18、h)(6)线损率为 =A/A100%=34146/523152=6.5%,（二）台区低压线损的组成及降损措施,1. 配电变压器台区低压线损电能的组成,1.1 线路导线（含接户线）流过电流时在导线电阻上消耗的电能。,1.2 未计入售电能量的电器设备消耗的电能。其中包括：（）用户电能表线圈消耗的电能，单相感应式电能表每月每只约1kWh，单相电子式电能表每月每只约0.30.4 kWh；（）配电室或配电箱中交流接触器消耗的电能；AAAAAAAA,（）配电室或配电箱中剩余电流动作保护器消耗的电能；（）配电室或配电箱中熔断器接触不良消耗的电能；（）线路上未装表计量的有线电视放大器消耗的电能；（）用户电能表
19、故障处理少补回的电能。,1.3 其他原因引起的电能损耗包括：（）绝缘子击穿或绝缘子表面污秽等原因导致低压线路漏电或放电；（）线路通过树木、攀藤植物等对大地的放电；,（）电能表或互感器的误差，包括本身误差、使用环境造成的附加误差和接线错误等造成的差错等；（）线路或接户线接头接触不良所耗电能；（）人为窃电；,（）抄表差错，估抄、漏抄和错抄；（）个别配电台区存在的电力电缆因线径偏小发热，或三相四线制线路错误使用三相三线铠装电缆外加一根中性线接线，因零序电流在电缆金属保护层中生成涡流造成的电能损耗；（）谐波可能对电子式电能表造成干扰少计的电能。,2.降低导线上流过电流时消耗的电能,2.1 尽可能使三相
20、负荷平衡，使中性线电流减小。如果中性线的电流接近零，可减少1/4以上的电能损失。理想状态下，同样的导线线径供同样多的电能，三相四线制线路的电能损耗是单相线路的1/6。,设总的负荷电流为I，每根导线的电阻为R，功率因数COS=1，采用单相二线供电时的功率损耗为： P1= 2I2R （1） 采用三相四线制供电线路，把负荷平均分配到三相上，则每相的电流为原来的1/3，其功率损耗为： P2 = 3（I/3）2R = I2R/3 （2）,（l）、（2）两式相除，得 P1 / P2 = 6（倍） 可见若不平衡，线损可能增加数倍。而据了解，目前农村单相负荷已成为电力负荷的主要方面，农村低压线路虽多为三相四线
21、，但很多没有注意到把单相负荷均衡的分配到三相上，并且还有一定数量的单相两线线路。按一般情况折衷估计，单相负荷的线损可能增加24倍，由此可知调整三相负荷的降损潜力。,调整三相负荷典型案例： 某台区配变50kVA，供电半径最长350m，181户，月用电量4000kWh，没有大的动力用户，低压线损一直16%左右，测量发现三相负荷严重不平衡，达3282！2004年月组织电工用两天时间（4人2天）精细调整单相负荷，,调整后三相不平衡度降低约一半。运行10天计算，线损率降为8.04%，降低8个百分点，效果之佳令人震惊！ 7.88.8一个月核算，购7620售6970损650，线损率为8.53%。 8.89.
22、8一个月核算，购4970售4580损390，线损率为7.85%，保持稳定。 9.810.8一个月核算，购4510售4140损370，线损率为8.20%。以后稳定保持在8%左右。,从几个降损试点实际情况来看，调整三相负荷的降损效果：以前没搞过三相平衡的村庄，粗调可在现有基础上降损2030%，细调降损4050%；以前粗调过的村庄，细调仍可再降损2030%。不需花钱，仅费几天功夫能取得如此好的效果，屡屡让参加调整人员惊叹，世上竟有这样的好事！,经调查我县长梁变电站2005年长梁桂花秦以治管的两个变台,线损一致效高,在基本杜绝偷漏电的情况下,线损还是在19.5%,从抄表每相负荷看严重不平衡,通过调节负
23、荷,三相基本平衡,当月线损下降到11.5%,此后维持在10%左右,可见,通过调节三相不平衡,就降低8个点。数值震撼。,三相负荷电流不平衡率的计算,为控制三相不平衡电流，一般采取在配变二次出口处或低压干线及低压主分支线的始端测量各相及中性线电流值来计算，,（a）配电变压器出口三相负荷电流不平衡率：城镇、企业10，农村15。（b）低压干线或低压主分支始端三相负荷电流不平衡率20。（c）只带单相负荷的三相变压器中性线（零线）电流不应超过额定电流的25，城镇不超过20%。,三相负荷电流不平衡率的标准：,调整三相负荷的具体措施：用钳形电流表检测各相的电流和中性线电流，在变压器出线处和低压线路分支处都要测
24、量，对三相电流不平衡的要调整单相负荷的接线，使之平衡。 台区的三相四线制线路与单相线路的比例要合理，对照明负荷比较密集且使用单相线路的地段要改造为三相四线制线路。,2.2 尽量降低低压线路中电流的峰值，尽可能使负载电流在时间上均衡。 同样的电能，在1h内使用完与在4h内均衡使用完，其线路损耗前者是后者的4倍。,具体措施：将可调整使用时间的动力用电负荷如家禽饲料加工、农田灌溉、粮食加工、自来水厂和小型工厂等用电设备安装电子式定时器控制用电时间，使这些负荷避开高峰时间用电，如能将用电时间安排在电网低谷时间轮流使用，降损效果就更好。此举措还能降低变压器电流，避免变压器超载，也可减少变压器线圈的铜损。
25、,2.3 变压器要位于用电负荷中心。 在变压器位置不能变动的情况下，应尽量使用电负荷（主要是动力负荷）靠近变压器。同样一个粮食加工厂建在距变压器300处与建在距变压器100 处，线路上电能损耗前者是后者的倍。如果加工厂建在变压器附近，其低压线路电能损耗几乎为零。所以，对新申请动力用电的客户应动员其用电场所选址尽量靠近变压器。,2.4 要减少迂回供电线路，使到用电客户的线路距离尽可能短。,2.5 动员低压动力用户对功率在5kW及以上的电动机安装随机补偿的电力电容器。,正常情况下电动机、电焊机等感性负载中用来建立磁场的电流是由变压器供给的，在低压线路中的电能损耗较大。如果在电动机等感性负载处安装电
26、力电容器，电容器的放电电流可以供给电动机建立磁场，就可大大减少在低压线路中的电流。,如果在5kW及以上的电动机处加装电力电容器进行随机补偿，电容器的补偿容量为电动机额定容量的20%30%。此举措能有效降低线损，同时能提高变压器的利用率，提升线路末端电压。,3 减少未计入售电能量的电器设备的电能损耗,3.1 减少感应式电能表的使用，在可能的情况下将其更换为损耗低、灵敏度高、防窃电的电子式电能表。对长期不用电的客户（如外出打工户）可协商断开其电能表的电源，待需要时再恢复供电。,3.3 熔断器和线路接头接触不良和低压电缆发热要尽快消除。, 接头发热问题 每处发热接头，就相当于一个一百瓦到几百瓦的小电
27、炉，一年下来就消耗一千甚至几千度电。县电力公司从主网到低压配网，这样的小电炉估计没有一千个也有大几百个。每年损失以百万计，是很惊人的。,该问题，是电力系统很头痛的问题。 首先要注意接头制作安装的工艺质量，可以通过压接、增加接头压力、搪锡、导电膏、保护剂等手段加以改善。同时， 加大红外测温力度，通过红外测温及早发现发热缺陷，及时进行处理。,设备的清扫有利于减少设备表面爬电和泄露. 城网大量采用绝缘导线使城区树障问题得到一定缓解，但树木等障碍还是会导致裸架空线和绝缘差的绝缘线漏电。, 要特别防止PT二次回路的短路，严防CT一次、二次回路的开路和接触不良,以上几个问题，一个突出的特点是由于能量的损耗
28、产生热现象，在浪费能源的同时，对设备安全运行和人身构成威胁，因此要特别注意。,3.4 线路上未装表计量的有线电视放大器消耗的电能要装表计量，不能装表计量的要将损耗计入台区售电能量。,3.5 定期对台区的电能表进行检查巡视，及时发现故障电能表，及时追回应补的电能量，减少电能损失。,4 减少其他原因引起的电能损耗,4.1 运用钳形电流表检查并消除台区低压线路漏电现象。利用无月亮的夜晚巡线检查线路放电现象。,4.2 清除线路下的树木和攀藤植物等。,4.3 定期不定期开展营业检查，从严打击窃电行为。,4.4 按规定周期抄表，确保不错抄、不漏抄、不估抄。,4.5 防止出现电能表和电流互感器的误差和错接线
29、等。具体有：（）应使用合格的电能表和电流互感器；（）防止有人在电流互感器变比和铭牌上搞鬼；（）电能表和电流互感器的接线要正确无误，特别是中性线要正确连接；,（）电能表箱要密封完好，封印齐全，不让窃电者有可乘之机；（）感应式电能表要防止负荷过轻造成的计量误差，电流互感器要防止负荷过轻引起的磁通非线性误差；,（）感应式电能表和电流互感器要防止严重超负荷造成内部磁路磁通饱和引起的磁通非线性计量负误差；（）台区的电压水平要保持在合格的范围内。,4.6 加强对台区内临时用电的管理。尤其是用电容量大，与变压器距离远的临时用电，如潜水泵用电、水利泥浆泵用电、小型桥梁工程用电等，防止发生电能的损失。,4.7
30、当配电台区中有较大谐波源用户时（中频炉、造船电焊、电镀等），要注意防范谐波对电能表计量的干扰。,四、其它降损措施,1.合理调整变压器抽头，推广使用有载调压变压器。,目前，系统大量采用有载调压变压器，使母线电压在线调压成为可能。 变电站母线电压有一个允许范围，如10KV为10-10.7KV，我们可以利用这个允许范围，通过调整电压来降低系统损耗。,2.在农用变压器上推行变压器空载自切装置或采用母、子变压器轮流供电或调容变压器。3.采取低能耗变压器，如S9、S11型变压器。4.加强线路维护、检查，如架空裸导线是否碰及树枝；线路绝缘子有否放电痕迹或破裂等。,5.做好电网的改造工作。6.装设无功补偿设备，提高功率因数。建 议：1、我县除采取上述办法措施降损外，还需地毡式的对变电台区低压出口三相负荷电流不平衡 (用钳型电流表)进行检测，尽量达到（配电变压器出口三相负荷电流）不平衡率：城镇、企业10e，农村15 e （即中性线电流越小越好）。特殊情况不得大于变压器额定电流的25%。2、在有可能的情况下，把我县的两火一零线路全部换成三相四线制，以便调节三相负荷，使中性线上电流尽可能减小，达到降损的目的。3、对于220v线路效长而负荷又效大的线路改换成三相四线制，减小零线电流，达到降损的目的。,变压器的安装,
