輸變電工程設(shè)計節(jié)能新技術(shù)及措施分析

吳鵬+王麗歡

摘要：隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，對各方面的能耗都在增加，環(huán)境和氣候在不斷發(fā)生變化，人們的生活也受到了相應(yīng)的影響。對此我國在各個行業(yè)都增加了節(jié)能減排的要求，輸變電工程中需要實施節(jié)能減排相關(guān)措施。文章對輸變電工程設(shè)計中的節(jié)能技術(shù)原則和節(jié)能技術(shù)措施進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：輸變電工程；工程設(shè)計；節(jié)能技術(shù)；節(jié)能措施；節(jié)能減排 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TU111 文章編號：1009-2374（2016）33-0070-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.33.036

我國社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展使得人們的生活水平不斷升高，但是也帶來了嚴(yán)重的環(huán)境污染和資源消耗，人們已經(jīng)開始重視綠色環(huán)保等觀念，各個行業(yè)都應(yīng)該加強(qiáng)節(jié)能減排相關(guān)措施，盡量減少能源的消耗，提高能源的利用率，并加強(qiáng)節(jié)能技術(shù)的相關(guān)研究，使得節(jié)能技術(shù)能夠更加完善地應(yīng)用到各個行業(yè)中。鑒于此，應(yīng)該加強(qiáng)輸變電工程設(shè)計中的節(jié)能技術(shù)的研究，使得節(jié)能技術(shù)能夠更好地應(yīng)用到輸變電工程設(shè)計中。

1 輸變電工程設(shè)計中技能技術(shù)的原則

在輸變電工程設(shè)計的節(jié)能技術(shù)應(yīng)用過程中，應(yīng)該遵守以下原則：

1.1 功能原則

節(jié)能技術(shù)不能不管不顧地應(yīng)用到輸變電工程設(shè)計中，應(yīng)該保證能夠有效地提高整個輸變電工程的質(zhì)量，保證能夠融入到系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，保證輸變電工程設(shè)計具有合理性和科學(xué)性。

1.2 經(jīng)濟(jì)原則

節(jié)能技術(shù)在輸變電工程設(shè)計的落實過程中，應(yīng)該加強(qiáng)對節(jié)能效果和經(jīng)濟(jì)效益兩方面的關(guān)注，應(yīng)該調(diào)整節(jié)能技術(shù)在輸變電工程中的應(yīng)用程度，從而能夠保證輸變電工程的經(jīng)濟(jì)效益，不但能夠增加輸變電工程的技術(shù)效果，而且能夠取得一定的投資回報，從而能夠使得節(jié)能技術(shù)在輸變電工程中得到更好的應(yīng)用。

1.3 先進(jìn)原則

既然是節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，就應(yīng)該保證當(dāng)前需要應(yīng)用的節(jié)能技術(shù)相對于以前的節(jié)能技術(shù)更具有優(yōu)勢，能夠以耗費(fèi)更小的代價來達(dá)到最好的節(jié)能效果。

在進(jìn)行輸變工程設(shè)計的節(jié)能技術(shù)應(yīng)用時，應(yīng)該在堅持上述三個原則的基礎(chǔ)上來選擇先進(jìn)的節(jié)能技術(shù)，有效地提高節(jié)能效果。

2 輸變電工程設(shè)計中的節(jié)能措施

2.1 系統(tǒng)節(jié)能措施

輸變電工程的節(jié)能措施應(yīng)該從系統(tǒng)規(guī)劃階段來開始分析研究，系統(tǒng)規(guī)劃是輸變電工程的基礎(chǔ)，只有保證輸變電工程的系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計的合理性，才能有效地保證輸變電工程的節(jié)能效果。

輸變電工程系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計時，應(yīng)該做好輸變電工程的擬建工作，防止當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)出現(xiàn)供電能力不足的情況。除此之外，應(yīng)該對建設(shè)該輸變電工程的節(jié)能措施的效益進(jìn)行計算，對投產(chǎn)年網(wǎng)損差額進(jìn)行相應(yīng)的計算，對當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)最大負(fù)荷損耗和利用的小時數(shù)進(jìn)行分析，從而對該工程建設(shè)節(jié)能措施的節(jié)電量進(jìn)行計算。如果節(jié)能技術(shù)在輸變電工程中能夠使得當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)的供電能力和可靠性有著明顯的改善，能夠減少電網(wǎng)的損耗，能夠減少當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)的用電量不足等情況，那么采取這種節(jié)能技術(shù)就是必要的。

2.2 變電站節(jié)能措施

首先是從優(yōu)化設(shè)計方案來降低能源的消耗。應(yīng)該對變電站的建設(shè)規(guī)模進(jìn)行一定的研究分析，包括分析變電站總平面布置方案、設(shè)備的選型和專業(yè)技術(shù)方案等，確保技術(shù)方案、設(shè)備和材料等選擇的合理性，減少不必要的消耗與浪費(fèi)。在確定電氣設(shè)備安裝的安全性、可施工性和維護(hù)便捷性之后，減少電氣設(shè)備安裝的材料的消耗，合理地使用不同性質(zhì)的材料，盡量選擇一些制造能耗較少的材料。電纜在變電站中有著大量的應(yīng)用，主要應(yīng)用在監(jiān)控和保護(hù)系統(tǒng)信息傳輸方面。電纜的使用必定會消耗大量的有色金屬，應(yīng)該加強(qiáng)對監(jiān)控設(shè)備、電纜路由等設(shè)計方案的優(yōu)化，盡量減少有色金屬的使用，從而能夠減少材料的損耗。

其次是主變壓器的節(jié)能設(shè)計。主變壓器是變電站中能耗最大的設(shè)備，空載損耗和負(fù)載損耗是變壓器的主要電能損耗。因此為了實現(xiàn)變壓器的節(jié)能降耗，應(yīng)該選擇一些空載損耗較少的變壓器型號，并采取相應(yīng)的措施減少變壓器的負(fù)載損耗。與此同時，應(yīng)該加強(qiáng)對系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計，通過降低變壓器的阻抗值來減少電能的損失。另外，變壓器的冷卻方式會消耗一些能量，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，當(dāng)前不少廠家開始制造一些能夠自冷的變壓器，這種自冷變壓器相對于風(fēng)冷和強(qiáng)油循環(huán)冷卻的方式，能夠降低一定的能耗，所以不少變電站已經(jīng)開始使用ONAN自冷卻方式的變壓器。

合理地選擇一些低損耗的站用變壓器也是很必要的。站用變壓器的負(fù)荷應(yīng)該與變電站的實際用電負(fù)荷綜合考慮分析，通過對站用變電器容量的合理選擇能夠減少不必要的能耗。站用變壓器的空載損耗和負(fù)載損耗都應(yīng)該盡可能降低，在進(jìn)行招標(biāo)采購時還應(yīng)該對其他方面的節(jié)能要求進(jìn)行明確的規(guī)定，在情況允許的情況下盡量選擇非晶合金站用變壓器。

變電站中不少的經(jīng)常性負(fù)荷比如各類繼電器、戶外端子箱、控制室空調(diào)以及夜間照明等，用電量都比較大?？刂剖业目照{(diào)除了能夠改善運(yùn)行人員的工作環(huán)境，還要能保證眾多微電子設(shè)備需要的工作環(huán)境，所以應(yīng)該選擇一些對環(huán)境溫度和濕度適應(yīng)能力較高的室內(nèi)設(shè)備，對設(shè)備的正常工作條件要求進(jìn)行詳細(xì)的了解，了解室內(nèi)環(huán)境對設(shè)備的影響情況，而在空調(diào)設(shè)備方面，可以選擇變頻空調(diào)，根據(jù)情況來對空調(diào)的容量進(jìn)行選擇，從而能夠減少能耗。對于戶外設(shè)備，應(yīng)該加強(qiáng)防露干燥和加熱，通過對溫濕度的自動控制系統(tǒng)來降低長期的能耗。在照明方面，變電站的夜間照明在進(jìn)行巡視的時候可以采用低強(qiáng)度光照射，而在進(jìn)行設(shè)備維修的時候可以采用高強(qiáng)度光進(jìn)行照射。為了進(jìn)一步降低照明設(shè)備的能耗，應(yīng)該選擇一些高光效和高效率的光源和燈具。變電站的照明設(shè)計應(yīng)該對照明的系統(tǒng)和產(chǎn)品型號進(jìn)行合理的選型，然后進(jìn)行合理的分類分區(qū)，保證照明設(shè)施的合理運(yùn)行，最后還要對供電方式進(jìn)行控制，對低壓配電線路進(jìn)行合理的布置與負(fù)荷分配。

變電站的導(dǎo)線和金具也需要進(jìn)行合理選擇使用。在導(dǎo)線方面，應(yīng)該對導(dǎo)線的截面面積進(jìn)行合理選擇，通過對截面積的控制能夠減少導(dǎo)線的投資和金屬的消耗，而截面導(dǎo)線過小的話，就會增加電能和電壓的損耗，不能保證良好的傳輸質(zhì)量和傳輸經(jīng)濟(jì)性，因此應(yīng)該合理地對導(dǎo)線的材料和截面積進(jìn)行選擇。在導(dǎo)線截面面積選擇的時候，還應(yīng)該對電網(wǎng)實際情況和電網(wǎng)運(yùn)行方式進(jìn)行考慮，對電流和電能損失進(jìn)行控制。在金具方面，因為高壓設(shè)備和導(dǎo)線周圍電場分布復(fù)雜，不少金具都采用了相應(yīng)的減少不均勻電場的設(shè)計，以降低電能損耗。

另外，站內(nèi)建筑物方面也有不少節(jié)能的措施，比如建筑物體型、建筑材料、屋頂和門窗等方面的節(jié)能

措施。

2.3 輸電線路節(jié)能措施

在輸電線路導(dǎo)線材質(zhì)和構(gòu)造方面，使用全鋁合金絞線具有十分優(yōu)越的機(jī)械性能，但是相對于鋼芯鋁絞線來說，價格高、導(dǎo)電率低、線損大，加上其配套的金具研制費(fèi)較高，所以不建議使用全鋁合金絞線。而鋼芯鋁絞線不但有著較高的導(dǎo)電率和能源利用率，而且線損非常小，所以為了降低線損，可以采用高導(dǎo)電率的鋼芯鋁

絞線。

在輸電線路金具方面，通過使用鋁合金材料的防暈線夾能夠?qū)﹄姇灪蜏u流損失進(jìn)行有效的控制；根據(jù)對不同電壓等級輸電線路的要求來選擇防振錘產(chǎn)品；采用鋁合金阻尼間隔棒來作為導(dǎo)線的間隔棒。上述這些金具有較為簡單的構(gòu)造，所以重量較輕，施工較為方便，在防振性、防電暈和抗銹蝕性等方面性能良好，能夠長期有效地運(yùn)行。

減少對沿途生態(tài)環(huán)境的破壞，高壓輸電線沿途經(jīng)常會經(jīng)過林區(qū)，為了減少對當(dāng)?shù)刂脖弧⒘帜镜钠茐?，?yīng)該盡量地使用高跨設(shè)計，除了生長速度較快的楊樹林之外，可以根據(jù)樹木自然增長的速度來確定跨樹的高度。另外，在輸電線路桿塔施工時，通過對林間空地的合理利用，能夠減少樹木的砍伐。

3 結(jié)語

在輸變電工程的節(jié)能設(shè)計中，應(yīng)該加強(qiáng)對先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用，加強(qiáng)能源利用率，減少傳輸能耗，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。合理地對工程材料、設(shè)備等方面進(jìn)行選擇，通過資源的綜合利用來節(jié)約資源，為建設(shè)節(jié)約型環(huán)境友好型社會做出貢獻(xiàn)。

（責(zé)任編輯：王 波）