工業企業供電課程報告
供電電網的電能損耗及其降損技術的分析
學生姓名：
班級學號：5102
任課教師：劉雲靜
提交日期：2012.11.
成績一、研究背景、現狀和意義
（一）研究背景
在上海世博會的大舞台上，光影幻動、流光溢彩的國家電網館，像乙個透明晶體「魔盒」，向世人陳述的不僅是一家電力企業「創新，點亮夢想」的主題，也承載了所有中國電力人的光榮與夢想，集中展示了我國作為世界上最大最先進電網、全球第二大電力生產國和消費國的輝煌成就和發展理念。
電能是現代工業生產的主要能源和核心動力。電能既易於由其它形式的能量轉換而來，又易於轉換為其它形式的能量以**用；電能的輸送的分配既簡單經濟，又便於控制、調節和測量，有利於實現生產過程自動化。因此，電能在現代工業生產及整個國民經濟生活中應用極為廣泛。
改革開放以來，我國電力工業以世界罕見的發展速度，在電源、電網、電力裝備製造、清潔能源發展等多個領域不斷實現新跨越，整體滿足了經濟社會發展的電力需求。電力工業是國民經濟發展中最重要的基礎能源產業，是國民經濟的第一基礎產業，是關係國計民生的基礎產業，是世界各國經濟發展戰略中的優先發展重點。作為一種先進的生產力和基礎產業，電力行業對促進國民經濟的發展和社會進步起到了重要作用。
與社會經濟和社會發展有著十分密切的關係，它不僅是關係國家經濟安全的戰略大問題，而且與人們的日常生活、社會穩定密切相關。在經濟加速成長時期，電力在經濟社會發展中的基礎保障作用更加突出，經濟社會發展對電力的依賴程度越來越高，電力消費的增長率要大於ｇｄｐ的增長率。隨著中國經濟的發展，對電的需求量不斷擴大，電力銷售市場的擴大又刺激了整個電力生產的發展。
電力工業作為國民經濟的基礎產業，也是關係國計民生的公用事業，電力發展必須與經濟社會發展相協調，適當超前發展，才能保證國民經濟的平穩較快發展。隨著我國國民經濟的快速發展，我國電網的
一、二次電氣裝置技術狀況也得到了顯著的改善，通過幾年的「城、農網改造」，我國的電網裝備水平技術效能大大提高。當前，電網行業面臨的兩個突出問題：一是如何保證跨區域電網、地方電網的安全穩定執行；而是如何在保證電網安全執行的前提下，盡可能地減少電力網執行的電能損耗，降低電網企業的生產成本，也從更本上實現節能環保的目的。
（二）電能損耗及其減損技術的現實狀況
在電網安全穩定執行的前提下，電網執行的目標是實現電網最經濟地執行，儘量減少電網運輸中輸電、變電和配電裝置的電能損耗，而降低電網執行成本是世界各國電網企業永遠追求的目標。隨著我國經濟的高速發展和人民生活水平的提高，電力網系統也在不斷的擴大，電力企業在向經營型機制轉化的新形勢下，如何降低電能損耗，將直接關係到電力企業的經濟效益，所以電力企業要降低電能損耗，實現利益的最大化。
電力網的電能損耗（energy loss）定義為功率損耗對時間的積分。而功率損耗（power loss）定義為某一時刻電網元件或全網有功輸入總功率與有功輸出總功率的差值。電網電能損耗是電能在傳輸的過程中由輸配電裝置、線路產生的損耗和營銷過程中產生的損失，簡稱線損。
線損率的大小就是衡量電力企業綜合管理水平的重要指標[1] 。我國大部分電力企業的線損率都在6.04%至8.
75%之間，而國際一流的電力企業的線損率一般都在5%以下[2] ，這個差距證明我國電力企業降低電網電能損耗的潛力是非常大的。
隨著我國經濟和現代化工業的飛速發展,以及人民生活水平的提高,特別是在西部大開發戰略的實施過程中,對電能的需求將會越來越多,相應降低電網電能損失是降低電價,提高電能質量和電能利用率的重要舉措。目前,我國電力系統正在進行大規模的技術改造降低電網電能損耗,從而達到節約能源的目的。電能在發、輸、配、用過程中產生的損耗主要是輸配電線路和配電變壓器等裝置上的有功損耗和無功損耗。
據有關部門統計,我國每年輸電線路和變壓器中的有功損耗佔系統有功損耗的80%以上,而且電能損耗大多集中在6～10 kv供電線路和以低壓配電為主的農村電網。所以國家正在下大力氣改造農村電網,實現農村城市同價,減輕農民負擔。
（三）意義和存在的問題
節能是我國經濟和社會發展的一項緊迫任務，要把節約資源作為基本國策，加快建設組員節約型、環境友好型社會。就供電企業而言，主要體現在節能降損方面。隨著國民經濟持續、健康的發展和人民物質文化生活水平的不斷提高， 對電能的需求勢頭見漲。
可是，近近幾年全國各種能源的發電量，遠不能滿足人們的需求，全國各地相繼出現了拉閘限電的現象，供需矛盾的日益加劇，嚴重影響了經濟發展和人民生活。就現狀，無論是電力生產、**單位，還是電力使用單位，節能的潛力都很大，這無不是緩解壓力的一種辦法，電力體制改革，將電力行業推向市場，電力作為商品，也由賣方市場轉變為買方市場，企業的效益，促使企業要從各個方面降低成本，收取最高利潤，降低損耗，將是提高利潤，降低成本的重要手段之一。因此線損率的高低也就是供電企業經濟水平和經濟效益的綜合反映[3] 。
正是因為節能降損的重要性，國家電網公司及有關部門制定了一系列的管理規定和管理辦法，如《國家電力公司電力網電能損耗管理規定》、《供電所線損管理辦法》《節能降損技術手冊》等，同時節能降損問題也是國家考核電力企業的一項重要經濟指標，又是「企業達標」、「創一流供電企業」的必要條件。同時，線損管理涉及面廣，跨度加大，是一項政策性、技術性很強的綜合性工作。 為適應電力企業由計畫經濟向市場經濟的轉變，搞好電力**，減少供電損失，向客戶提供優質、價廉、充足的電力，提高企業自身經濟效益，必須加強電網的線損管理工作。
節能降損工作意義重大：一方面，電網能源企業在積極參與建設節約型社會的過程中，能體現出更多的社會責任感，在一定程度上緩解能源瓶頸制約，保障電力**；另一方面，作為經營型的電網企業，節能降損將帶來更多的經濟效益，促進企業可持續發展。
根據有關統計資料顯示,全國平**損率為8.48%,線損電量高達367.75億如果我國平**損率下降2%,每年就可以減少損耗電能86.
73億相當於乙個裝機1200mw的發電廠一年的發電量,經濟效益非常可觀,並能有效減少資源的浪費,節約能源。
隨著節能減排基本國策的大力推行，我國各行各業都在大力開展節能工作。在輸電配電的過程中，電能損耗是必不可少的一部分，當前，各地電力部門所面臨的乙個重要問題就是如何來降低在輸電配電過程中的電能損耗，這也是乙個重要的經濟指標。當前我國配電網的電能損耗主要包括兩部分，即：
配電線路的電能損耗與配電變壓器的電能損耗。在實際工作中，通過對輸配電系統電能損耗的準確計算，能夠為電能損耗的管理工作提供重要的理論、技術依據，進而有效的強化電能管理，並降低電能損耗[4] 。
二、設計方案
（一）電力網電能損耗的基本概念
電力網的電能損耗簡稱線損，是電網生產經營企業綜合性技術經濟指標，也是表徵電力系統規劃設計水平和經營管理水平的一項綜合性經濟指標。電力網電能損耗是指一定時間能電流流經電網中各電力裝置時所產生的電力和電能的耗損，即電網經營企業在電能傳輸和營銷過程中自發電廠出現起至客戶電能表止產生的電能的損耗和損失，包括整個供電生產和營銷過程中發生的送電、配電和變電裝置生產消耗和不明損失，簡稱「線損」。
電磁場理論表明，電磁場的能量是通過電磁場所存在的空間，由電源向負荷傳輸的，導線起到了引導電磁場能量的作用。進入導線內部並轉化為熱能的電能損耗，也是由電磁場供給的[5]。發電機發出來的電能輸送到使用者，必須經過各個送、變、配電元件，這些元件存在著阻抗，所以電能通過這些元件時就會產生電能損耗，並以熱能的形式散發到周圍的介質中，這個電能損耗成為線損電量。
線損電量不能直接計算，它是用供電量預售電量相減計算得到的。即
線損電量=供電量—售電量
其中，供電量=發電公司上網電量+外購電量+電網輸入電量-電網輸出電量實際**損管理中，通常使用頻率最高的是統計線損率。而統計線損電量是由餘量法得到的。因此，**損電量統計中除了技術線損之外，還包括了其他線損（包括漏電、竊電損失以及變電所直流整流裝置和控制、訊號、保護、通風冷卻等裝置消耗的電量）。
售電量是指所有終端客戶的抄見電量，供電局、變電所等自用電量及第三產業所用用電量。凡是不屬於站用電的其他用電，均應有當地供電部門裝表收費。
發電廠上網電量是指本地區統調電廠（獨立發電公司、直屬電廠、地方電廠）記錄的上網電量，一般規定為發電廠出線側的上網電量。對於接入一次電網的發電公司，上網電量是指發電廠送入一次電網的電量。對於接入地區電網的發電公司，上網電量是指按照發電廠送入地區電網的電量。
電網輸入電量主要是指高於本供電區域管理的電壓等級的電網輸入電量。
外購電量是指各供電公司從本公司供電區域外的電網購買的電量。
線損電量由輸電線路損耗、降壓主變壓器損耗、配線電路中的損耗、配電變壓器損耗、低壓網路中的損耗、無功補償裝置及電抗器中的損耗幾個部分組成。以上各個損失均可以通過理論計算來確定其數值。電流、電壓互感器及其二次側迴路中的損耗。
使用者接戶線及電能表的損耗及不明損耗等，可以通過統計確定。
統計線損率是指省（區）、地市供電部門對所管轄（或排程）範圍內的電網各供、售電量統計表統計得出的線損率
統計線損率=供電量—售電量
由於線損率實際上是根據供電量和售電量相減計算得到的，因此，線損電量也可以說是乙個餘量，這樣的計算方法便叫做餘量法。它包含了很多影響因素。並不是完全真是地反映了電網的實際損失情況，其準確度還決定於發電廠關口計量、售電量電能表以及抄見電量的正確性。
理論線損率：為供電企業為其所屬輸變、配電裝置根據裝置引數、負荷潮流、特性計算得出的線損率。
理論線損率=（理論線損電量/供電量）×100%
不明損失：不明損失是指整個供電生產過程中的一切其他因素引起的損失，主要包括以下幾個方面：
1.計量裝置誤差，表計接線錯誤，計量裝置故障和tv二次迴路降壓造成的計量誤差，以及熔絲熔斷引起的計量差錯。
2.用電營業工作中漏抄、漏計、錯算及倍率錯算等。
3.使用者竊電。
（二）電網執行中的電能損耗
從電網的組成可以看出，電網的電能損耗的主要元件是輸電線路和變壓器，其有功功率的損耗主要有兩個部分組成：一部分為線路和變壓器阻抗回路上流過電流時產生的損耗，即,稱為可變損耗；另一部分則發生在變壓器、電抗器、電容器等裝置上的不變損耗，稱為固定損耗。
1.變壓器電能損耗
變壓器損耗包括空載損耗、負載損耗和雜散損耗。
空載損耗（鐵損）是指發生在變壓器鐵芯疊片內，因週期性變化的磁場線通過材料時材料的磁滯和渦流產生的損耗，其大小和執行電壓和分接頭電壓有關。負載損耗（銅損）是由變壓器繞組中的電阻引起，由流過電阻中的負載電流產生的。另外，有乙個重要的附加損耗即渦流損耗，因繞組中的渦流是由切割繞組中的交變漏磁通和導線中的負載電流相垂直產生的，由於它隨著頻率的平方變化而變化，所以在負載電流中存在任何諧波分量時，將產生明顯的渦流損耗。
另外還有雜散損耗，它是指在引線和外殼以及其他結構性的金屬零件上的損耗，它的大小和負載有關[6] 。
2.輸出線路的損耗
電暈指集中在曲率較大的電極附近的不完全自激放電現象。電暈是極不均勻電場中所特有的電子崩——流注形式的穩定放電。簡單地說，曲率半徑小的導體電極對空氣放電，便產生了電暈。
直流輸電線路電暈損耗小，對通訊線路干擾小。架空輸電線路以及其他高電壓電工裝置因出現電暈放電而造成的能量損耗。電暈損耗是電力系統執行中的不利因素。
其大小和導線表面電場強度、表面的狀況、天氣條件、地理狀況等有關。對於電暈損耗的計算目前尚未有精確的公式，只有經驗公式可用，例如超高壓線路上的平均電暈損耗為線路年電阻損失的10%左右。
3.其他裝置損耗
電容器損耗：電容器在執行中將有一定的有功損耗，使介質發熱。
電抗器損耗：電抗器通過電流時，導線電阻損耗和鐵心磁滯損耗與渦流損耗。
（三）電力網元件引數計算及電能損耗計算
1.電力網引數的計算（三相制線路）
電力網主要有架空線路、電纜線路、變壓器、斷路器、隔離開關、互感器、併聯電容器、併聯電抗器、串聯電抗器等裝置組成，其中電力線路的引數是指線路的電阻、電抗、電納、導納，變壓器的引數是指變壓器的阻抗和導納。
（1）架空線路中電阻引數的計算
式中為導線單位長度的電阻，；
s為導線的截面積，；
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