（紫金矿业集团紫金山金铜矿机电厂 福建龙岩 364200）
摘要：线路的线损指的是在一定时间内，电流经过电网中各个电力设备（送电线路、变压器、电容器、电能表等，不包括用电侧的电力设备）时产生的一些电力和电能的消耗。从技术角度看，线损包括了技术线损和管理线损，技术线损是输配电过程中不可避免的材料及电能损耗，管理线损则是偷电、漏电及人工操作带来的误差，在这里我们主要讨论技术线损。
关键词：10kV及以下；供配电线路线损；应对措施
1 技术线损的分类和计算
技术线损主要包括了三相线路中的有功及无功损耗、变压器的有功及无功损耗、导线的电晕损耗、电容器介质损耗、电能表电流线圈损耗等。其中线路和变压器的损耗占比较大。
1.1 三相线路中的有功及无功损耗
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（1）
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（2）
公式（1）（2）中：
R———每相线路电阻，Ω，R=rl；
X———每相线路电抗，Ω，X=xl；
l———线路计算长度，km
IC———计算相电流，Ar，x———线路单位长度的交流电阻和电抗，Ω/km
由此可见，由于输电线路必然存在电阻和电抗，输电线上的损耗是不可避免的。
1.2 电力变压器的有功及无功损耗
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（3）
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公式（3）（4）中：
SC———变压器计算负荷，kVA
SR———变压器额定容量，kVA
△P0———变压器空载有功损耗，kW
△PK———变压器满载有功损耗，kW
△Q0———变压器空载无功损耗，kvar，
1.3 导线的电晕损耗
电晕就是架空线路在带有高压电的情况下，当导线表面电场强度超过空气击穿强度时，导体附近的空气游离产生的局部放电现象，它会引起有功功率的损耗，公式为：
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其中g为每相等值电导，它与大气压力和大气温度有关；△Pg为三相线路每公里电晕损耗，单位是MW/km，线电压VL的单位是kV。线路出现电晕的电压称为临界电压，它主要和线路的相间距和导线半径有关。在实际设计中，总是避免在正常气象条件下发生电晕，在220kV及其以上的线路中，常采用分裂导线来增大每相的等值半径，减少电晕损耗。但在10kV线路中，电晕损耗仍然存在。
2 降低10kV及以下线路网损的技术措施
降低10kV及以下线路网损的措施，一是从设备的选择上进行调整和改进，包括增大输电线路导线截面，采用更节能，工艺更先进的变压器产品等；二是从电网的构造和运行上进行优化，包括提高功率因数降损、升压降损、组织变压器经济运行、合理规划供配电线路等。
2.1 按经济电流选择导线截面
由公式（1）（2）可看出，线路的电能损耗和线路的电阻、电抗有直接关系，而线路的阻抗与导线截面、材料及长度有关，从减小线路阻抗的角度看，导线的截面应该越大越好，而从线路投资、材料节约的角度看，越大截面的导线意味着投资越多。按经济电流选择导线截面就是综合考虑了线路损耗和初始投资而采取的一种选择方法，它采取的是总费用最小法则：
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（6）
其中CT是总费用，CI是电缆主材、附件费用及施工费用之和，CJ是损耗费用。根据总费用最小原则，在一定的敷设条件下，每一线芯截面都有一个经济电流范围，我们可以根据选定的电缆型号、负荷计算电流及最大负荷利用小时数查表格或者查经济电流密度曲线就可以快捷地得到电缆的经济截面。根据我国情况，如果能全面推行按经济电流选择电线、电缆截面的方法，将减少35%~42%的线路损耗，经济意义十分重大。
2.2 使用新型节能变压器
变压器的空载损耗（铁损）由磁滞损耗和涡流损耗组成，它与变压器的磁通密度、材料性能、芯片厚度、加工工艺有关，与负荷大小无关。变压器的负载损耗（铜损）为负载电流通过绕组时的损耗，并与负荷率的平方成正比。近年来出现的非晶合金变压器及立体卷铁芯变压器均采用了低磁滞损耗和低涡流损耗的材料和工艺，大幅降低了空载损耗和空载电流，是国家重点推荐的节能产品。在实际设计中，考虑到非晶合晶变压器的造价较高，我们多选用S11型变压器，也能比之前使用的S9系列变压器大幅降低损耗。另外，变压器最经济节能运行的负载率在75%~85%之间，这就要求我们在设计时合理选择变压器的容量，避免“小马拉大车”或者“大马拉小车”情况的出现。
2.3 升高供电电压水平实现降损降费
电力系统应简化电压等级，避免多次降压，目前城市或大型企业供电一般不超过3级降压，对于多次降压、非标称电压及负荷过重的线路，进行升压改造可以有效降低线路功率损耗，当输送负荷不变时升压后降低功率损耗的百分率：
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（7）
式中：△△P%———升压后功率损耗降低百分率，%
Un1———电网升压前标称电压，kV
Un2———电网升压后标称电压，kV
在笔者从事的工业项目电气设计中，业主往往为了节省变压器容量基本费，将全厂的变压器集中在一处管理，从负荷计算上来说，全厂集中计算确实可以节省变压器的总容量，管理上也更加方便一些，但在厂区面积较大的时候，由集中的变配电室通过0.4kV低压线路输送到各车间的低压总进线的距离可能很长，电缆增加的耗材费用以及0.4kV电缆年损耗费用可能已经超过了节省下来的变压器基本容量费。更为严重的是由于低压线路过长，末端压降超过了国家允许的标准值，导致车间设备无法启动。
下面是笔者做过的一个实例：图1为某机械厂原有厂区供电方案，厂区共两个车间，设一处总变配电室，进两路10kV电源，因前期投入生产设备较少，为节省变压器基本容量费，业主决定先报一台10/0.4kV变压器投入使用，但因车间二距变配电室较远，0.4kV电缆输送距离过长，导致车间二里的电阻焊机因电压降过大，焊接质量不稳定，影响产品质量。经讨论，设计院给出了图2的解决方案：将原1TM改为三绕组变压器，车间一使用低压绕组直接供电，车间二使用中压10/6kV绕组，出6kV电缆供至车间，在车间再设6/0.4kV变压器为车间设备供电。这样做的好处一是升压至6kV后，线路损耗及电压降大大降低，可以保证车间正常用电，二是采用的三绕组变压器有谐波抑制的效果，可以避免车间二产生的谐波电流流入电网。在更多的设计案例中，为了满足业主节省基本费用的要求，同时又降低线损，我们建议业主采用图3的厂区供电方案，业主报建的时候只需报建TMZ变压器的容量，在各车间采用6/0.4kV变压器，TM1~4的容量之和可以比TMZ高出不少（实际案例中，TMZ为5000kVA，TM1~4相加达到7000kVA）同时，厂区内采用6kV线路供电可以极大降低线路损耗和电压降。这样做的缺点就是变压器的设备成本可能较多。
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图1某机械厂原厂区供电方案
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图2某机械厂调整后厂区供电方案
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图3利用升压降损原理节省变压器容量基本费
结束语
本文仅从技术措施层面对10kV及以下配电网的损耗及应对措施进行分析探讨，需要提到的是，电网企业的内部管理工作也需不断健全完善，有一个好的管理机制和奖惩机制，才能更好地促进企业经济效益和社会效益的统一。电网降损是一个复杂而系统的问题，本文只做粗浅的论述，希望能为电力企业和设计院提供参考。
参考文献：
[1]张欣.试析10kV配电网的线损管理及降损措施[J].物流工程与技术，2016.7.
[2]张鸿雁.配电网线损分析及降损措施研究[D].北京：华北电力大学，2007.