電力輸配電線路中的節(jié)能降耗技術(shù)研究

鞠榮寶 梁家玉 張光海 楊新成 卓延?xùn)|

摘要：在當(dāng)今飛速發(fā)展的時(shí)代里，除了需要重視經(jīng)濟(jì)效益之外，還應(yīng)當(dāng)倡導(dǎo)不同領(lǐng)域的節(jié)能理念。尤其是針對(duì)于電力系統(tǒng)而言，做好其中的節(jié)能工作顯得尤為重要。社會(huì)的發(fā)展離不開電力，同時(shí)隨著社會(huì)的發(fā)展對(duì)電力的需求量也就越大。對(duì)于電力企業(yè)而言，為了能夠進(jìn)一步加強(qiáng)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，提高輸配電線路的節(jié)能降耗技術(shù)成為了重點(diǎn)討論的話題，在確保電力企業(yè)資源優(yōu)化的情況下，能夠有效降低企業(yè)的運(yùn)營(yíng)成本使企業(yè)邁向更高的臺(tái)階，電力企業(yè)的輸配電線路技術(shù)將受到更多人的關(guān)注，所以，研究電力輸配電線路的節(jié)能降耗具有重要意義。

關(guān)鍵詞：輸配電；線路；節(jié)能降耗

電力系統(tǒng)輸配電系統(tǒng)主要包括各個(gè)電力元件和傳輸線路，各個(gè)元件和各條線路均存在電阻且電阻值不同。因此，當(dāng)電力系統(tǒng)進(jìn)行電力傳輸時(shí)，電流通過元件和線路時(shí)會(huì)產(chǎn)生一定量的功率損耗，這種損耗叫做線損。其主要包括各個(gè)元件、線路的電能損耗以及固定損耗、變壓器損耗等可變損耗。這種線損會(huì)增加電力輸送的能量損耗，提高了電力輸送的經(jīng)濟(jì)成本，降低了電力輸配電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)效益。因此對(duì)電力系統(tǒng)輸配電線路進(jìn)行節(jié)能降耗處理的意義十分重大。

1電力輸配電線路節(jié)能降耗技術(shù)應(yīng)用的意義

1.1滿足用電需求

電力資源對(duì)于促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和提高人民生活質(zhì)量都具有重要的作用。與此同時(shí)，生活和生產(chǎn)用電量的大幅度增加，為我國(guó)電力系統(tǒng)造成了巨大的壓力，通過節(jié)能降耗技術(shù)在電力輸配電線路中的應(yīng)用，能夠有效提高電力的應(yīng)用效率，減輕電力系統(tǒng)的供電負(fù)擔(dān)，滿足生產(chǎn)與生活的用電需求，促進(jìn)電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)，節(jié)能降耗技術(shù)的應(yīng)用有助于降低電能在輸送過程中的損耗，技術(shù)人員通過對(duì)輸電線路中發(fā)生電能損耗的環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化改良，達(dá)到節(jié)能效果。

1.2提升經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益

我國(guó)電網(wǎng)遍布全國(guó)各地，電力系統(tǒng)的建設(shè)成本較高，輸配電線路的大量能耗極大地阻礙了電力企業(yè)的健康發(fā)展。利用節(jié)能降耗技術(shù)，將輸配電線路中消耗的電能利用起來，能夠提高電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。與此同時(shí)，降低配電網(wǎng)中的能耗，不僅能夠滿足用戶的用電需求，還能夠加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)，降低輸配電線路帶來的環(huán)境污染，提高社會(huì)效益。

1.3延長(zhǎng)使用壽命

眾所周知，電能在輸送過程中會(huì)對(duì)線路產(chǎn)生一定的損耗，通過節(jié)能降耗技術(shù)的應(yīng)用能夠降低輸電線路的損耗，從而延長(zhǎng)輸電線路的使用壽命，減少電力企業(yè)維護(hù)資金的投入。

2電力輸配電線路節(jié)能降耗技術(shù)的有效措施

2.1關(guān)注節(jié)能設(shè)備和材料的使用

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，電路中的鐵磁材料的導(dǎo)磁率范圍為250-1000，而鋁、銅的導(dǎo)磁率只有1。由此可見，在電力輸配電線路中，不同的材料所產(chǎn)生的磁干擾有著較大的差異。金屬產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與金屬導(dǎo)線的電流大小關(guān)系呈正比，此外，金屬導(dǎo)線電流和金屬的相對(duì)導(dǎo)磁率、金屬的截面積大小也是正比例關(guān)系。感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨著鐵磁材料導(dǎo)磁率增大而增大，相應(yīng)產(chǎn)生的渦流也比較大。渦流會(huì)促使金屬發(fā)熱，電能會(huì)被轉(zhuǎn)化為熱能，但熱能會(huì)被浪費(fèi)掉。所以，通過運(yùn)用低磁導(dǎo)率的材料作線路的原材料是節(jié)能降耗的方式之一。目前為止，我國(guó)低于35千伏的輸配電線路采用的是鐵磁材料，損耗了大量的電能。因?yàn)樵陔娏鬏斶^程中，會(huì)產(chǎn)生較多熱量，由此頻繁發(fā)生線路燒灼事故，在一定程度上會(huì)擴(kuò)大電網(wǎng)線路的能耗。近幾年，無磁材料、地磁材料大量出現(xiàn)，如耐熱鋁合金材料、高強(qiáng)度鋁合金材料、低磁銅質(zhì)材料等。在我國(guó)部分新建或者翻新的輸配電線路中也有較為廣泛的運(yùn)用，節(jié)約了大量電能。

2.2對(duì)配電線路進(jìn)行合理選擇

第一，對(duì)導(dǎo)線載流水平予以適當(dāng)擴(kuò)大。導(dǎo)線載流水平越高，導(dǎo)線運(yùn)行效率也就越高，形成的線損也就越小。因此，想要有效減少線路耗損，可以從提升導(dǎo)線載流水平方面進(jìn)行考慮。同時(shí)，因?qū)Ь€的使用壽命是一定的，所以提升載流水平對(duì)于實(shí)現(xiàn)導(dǎo)線的最大化利用起到積極的作用。第二，使用架空絕緣導(dǎo)線。實(shí)際上，架空絕緣導(dǎo)線采用的是具有較高絕緣性的架空線纜。這種導(dǎo)線具體以下幾個(gè)方面的優(yōu)勢(shì)：第一，有效提升線路運(yùn)行的可靠性與穩(wěn)定性，以免因線路交錯(cuò)產(chǎn)生運(yùn)行安全問題；第二，對(duì)桿塔的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，敷設(shè)方式更加靈活。

2.3優(yōu)化電網(wǎng)的無功配置

電網(wǎng)的無功配置的優(yōu)化方法可以包括以下三種：首先是采用并聯(lián)電容器，其可以有效地改變電力系統(tǒng)的諧波阻抗，避免特定頻率諧波的放大效應(yīng)對(duì)電力系統(tǒng)的影響，有效提高電容量的使用壽命和防止系統(tǒng)諧波的干擾效應(yīng)。電容器的系統(tǒng)諧波干擾時(shí)常出現(xiàn)，對(duì)于一些干擾較大的系統(tǒng)諧波，通常采用無功補(bǔ)償?shù)姆椒ń档椭C波干擾，可根據(jù)負(fù)荷電特性，在電容器上加裝源濾波器和無源濾波器。其次是線路電抗進(jìn)行有效補(bǔ)償，這種線路補(bǔ)償主要是對(duì)較長(zhǎng)距離的輸電線，其可在電力輸配電線路加裝合適的電容器，實(shí)現(xiàn)輸配電線路的有效電抗補(bǔ)償。

2.4電力變壓器節(jié)能

合理使用變壓器。配電變壓器的損耗是配電網(wǎng)損耗的主要組成部分。因此，降低配電變壓器的損耗對(duì)于降低整個(gè)配電網(wǎng)的損耗效果非常明顯。方法主要有：使用低損耗的新型變壓器、合理配置配電變壓器容量等。（1）使用低損耗的新型變壓器。若采用非晶合金鐵芯變壓器，具有低噪音、低損耗等特點(diǎn)，其空載損耗僅為常規(guī)產(chǎn)品的五分之一，且全密封免維護(hù)，運(yùn)行費(fèi)用極低。S11系統(tǒng)是目前推廣應(yīng)用的低損耗變壓器，空載損耗較S9系列低75%左右，其負(fù)載損耗與s9系列變壓器相等。因此，應(yīng)在輸配電項(xiàng)目建設(shè)環(huán)節(jié)中推廣使用低損耗變壓器。（2）變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行指在傳輸電量相同的條件下，通過擇優(yōu)選取最佳運(yùn)行方式和調(diào)整負(fù)載，使變壓器電能損失最低。

通過上述對(duì)電力輸配電系統(tǒng)的能量損耗來源、電力輸配電線路節(jié)能降耗技術(shù)的有效措施和電網(wǎng)的無功配置優(yōu)化方法的闡述，不難看出，輸配電線路的節(jié)能降耗技術(shù)是供電企業(yè)降低運(yùn)行成本、提高經(jīng)濟(jì)效益的有效措施。隨著輸配電網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展和節(jié)能降耗技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用，可以降低電力系統(tǒng)輸配電線路的能源損耗，取得良好的節(jié)能效果。