輸配電線路的節(jié)能降耗技術(shù)探究

李鴻義

摘 要：電力資源在人們的日常生活中扮演著不可或缺的角色，尤其是在社會(huì)飛速發(fā)展的當(dāng)下，人們對(duì)電力能源的需求也隨之越來(lái)越高，為滿足人們用電需求，節(jié)能降耗技術(shù)也就應(yīng)運(yùn)而生。本文主要針對(duì)電力輸配電線路的節(jié)能降耗技術(shù)進(jìn)行研究探討，分析了這一技術(shù)在現(xiàn)實(shí)中的意義，并依據(jù)實(shí)際的電力配送情況，分析了配電線路的運(yùn)維方案，制定了相應(yīng)的節(jié)能降耗技術(shù)措施，以期使我國(guó)的電力行業(yè)能夠發(fā)展到一個(gè)全新的高度。

關(guān)鍵詞：電力；輸配電線路；節(jié)能降耗

中圖分類(lèi)號(hào)：TM75 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2019）11-0169-02

0 引言

我國(guó)是一個(gè)人口大國(guó)，對(duì)電力的需求量較大，因此，電力行業(yè)的發(fā)展對(duì)我國(guó)的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)起著至關(guān)重要的影響。在市場(chǎng)的行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中，推升經(jīng)濟(jì)效益是企業(yè)的首要目標(biāo)，為了最大化地追求經(jīng)濟(jì)效益，企業(yè)在提升供電水平的同時(shí)，還應(yīng)該注重節(jié)能降耗技術(shù)的發(fā)展。合理地運(yùn)用節(jié)能降耗技術(shù)，不僅可以?xún)?yōu)化資源配置、節(jié)約成本，還與環(huán)保節(jié)能的可持續(xù)發(fā)展理念相切合。

1 電力輸配電線路節(jié)能降耗的意義

在我國(guó)電力行業(yè)的飛速發(fā)展中，電力能源的消耗也在不斷加劇，因此，研發(fā)電力輸配電線路的節(jié)能降耗技術(shù)，降低電力系統(tǒng)輸送電能時(shí)的能源損耗，已經(jīng)成為各大電力行業(yè)所研究的熱門(mén)課題。在電力企業(yè)進(jìn)行供電時(shí)，輸配電線路的電線自身就是一個(gè)用電設(shè)備，在企業(yè)進(jìn)行電力系統(tǒng)的供電時(shí)，源源不斷地消耗著大量的電能，影響了企業(yè)的最終經(jīng)濟(jì)效益。因此，電力企業(yè)應(yīng)該在電力系統(tǒng)中引進(jìn)節(jié)能降耗技術(shù)，切實(shí)提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益[1]。

隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，居民生活水平逐漸提升，生活、工作中各種用電設(shè)備的使用量已經(jīng)逐漸增多，促使電力系統(tǒng)的電量傳輸越來(lái)越大，導(dǎo)致了電力系統(tǒng)所承載的負(fù)荷逐年增加，大量的電力能源都在輸配電的途中被消耗。因此，電力企業(yè)的相關(guān)部門(mén)應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)民眾所用輸配電線路的節(jié)能降耗技術(shù)研究，一方面切實(shí)有效地提升了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，另一方面還可以與全球能源的環(huán)保理念相結(jié)合，對(duì)整個(gè)企業(yè)、乃至整個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展建設(shè)都起到了積極的促進(jìn)作用。

2 電力輸配電線路的節(jié)能降耗技術(shù)分析

2.1 影響輸配電線路能耗的因素

2.1.1 長(zhǎng)度

電力輸配電線路的長(zhǎng)度與電能損耗有著極為直接的聯(lián)系，電路的長(zhǎng)度直接影響著其在整條線路供電過(guò)程中的電阻值，線路越長(zhǎng)，電阻值越大，所造成的電量損耗也就越大。因此，在電路設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該對(duì)線路進(jìn)行合理的規(guī)劃，盡量使電力供應(yīng)沿直線進(jìn)行，減少線路的彎折，從而降低電阻，減少能耗損失[2]。

2.1.2 電流

在輸配電線路進(jìn)行高壓電配送時(shí)，諧波電流是造成電能損耗的主要原因之一，如果在送電的過(guò)程中出現(xiàn)了諧波電流，就會(huì)較容易出現(xiàn)電壓和電流問(wèn)題，進(jìn)而對(duì)電容器和其他用電設(shè)備造成威脅。此外，過(guò)大的諧波電流還會(huì)導(dǎo)致變壓器的內(nèi)部線圈升溫，因過(guò)熱而造成機(jī)械振動(dòng)，從而對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生影響。

2.1.3 功率

用電設(shè)備功率的大小也會(huì)對(duì)電力損耗造成影響，在電力系統(tǒng)中由于用電設(shè)備和電動(dòng)機(jī)之間存在著電感性負(fù)荷，就會(huì)因?yàn)殡娔茏鰺o(wú)用功而產(chǎn)生損耗，導(dǎo)致了不必要的電能浪費(fèi)。因此，對(duì)能耗因素進(jìn)行了解，才能通過(guò)提高功率降低能耗，或者是通過(guò)向電路中安裝補(bǔ)償電容，在根本上降低無(wú)用功電能的損耗。

2.2 輸配電線路節(jié)能降耗技術(shù)的具體措施

2.2.1 補(bǔ)償線路電阻

這一節(jié)能降耗技術(shù)主要是針對(duì)較長(zhǎng)距離的輸電線路，在輸配線路中安裝合適的補(bǔ)償電阻，對(duì)電路的電阻進(jìn)行補(bǔ)償。同時(shí)，可以安裝相應(yīng)的串聯(lián)補(bǔ)償，促使電路距離有效縮短，進(jìn)而使整個(gè)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性可以有效提升。通過(guò)使用串聯(lián)的補(bǔ)償方式，一方面可以使大容量的系統(tǒng)能夠提高，另一方面還可以在更大的范圍內(nèi)對(duì)電力資源進(jìn)行優(yōu)化[3]。

2.2.2 科學(xué)配置導(dǎo)線

（1）控制導(dǎo)線截面。在實(shí)際的供電中，導(dǎo)線的橫截面面積直接影響到電線的電阻，進(jìn)而對(duì)整個(gè)電力輸送過(guò)程中的能耗產(chǎn)生影響。為了更好地對(duì)導(dǎo)線截面進(jìn)行研究，可以對(duì)截面展開(kāi)計(jì)算，通過(guò)使用逐段計(jì)算法，在節(jié)約有功功率的基礎(chǔ)上探求更為理想的節(jié)能效果。在換線的前后因線路單位長(zhǎng)度被控制變量，所以在探討節(jié)約無(wú)功功率和綜合功率時(shí)可以不做參考。如果輸送的負(fù)荷不變，更換橫截面較大的導(dǎo)線時(shí)，能夠降低線路的電阻能耗，在換線工作完成后，功率能耗的改變量可以由下式進(jìn)行計(jì)算：

公式中的R1表示換線之前的導(dǎo)線電阻，R2表示換線之后的導(dǎo)線電阻。

（2）架空絕緣導(dǎo)線。在輸配電線路的導(dǎo)線選擇上，還可以通過(guò)架空絕緣導(dǎo)線的方法來(lái)達(dá)到節(jié)能降耗的目的。絕緣導(dǎo)線在實(shí)際的使用過(guò)程中，可以有效地提升整體的供電質(zhì)量，避免電線路因?yàn)橥饨绲囊蛩囟鴮?duì)整個(gè)電力配送造成影響，既防止了電線之間出現(xiàn)短路的現(xiàn)象，又提高了電路系統(tǒng)維護(hù)工作的效率。此外，通過(guò)對(duì)絕緣導(dǎo)線進(jìn)行加工操作，可以更為直接地對(duì)線路的桿塔結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)化，采用沿墻布設(shè)的方式，節(jié)省電路的構(gòu)建成本，增加線路的美觀性，這在節(jié)約成本和提升經(jīng)濟(jì)效益方面也發(fā)揮著一定的作用。架空成束的絕緣導(dǎo)線在實(shí)際的使用過(guò)程中，一方面能夠有效地減少電能的損耗，另一方面還能通過(guò)這種方式有效地提升線路的抗性。此外，絕緣線路的使用可以極為有效地避免導(dǎo)線遭受外界惡劣環(huán)境的侵襲，提升導(dǎo)線的使用壽命[4]。

（3）引進(jìn)新型設(shè)備。變壓器在電網(wǎng)的供電過(guò)程中如同一個(gè)二十四小時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)的用電設(shè)備，在電能損耗中占據(jù)較大的比重。普通的變壓器，在使用時(shí)空載損耗大、運(yùn)行成本高且噪音較大。為了減低電能損耗應(yīng)該積極引進(jìn)新型節(jié)能設(shè)備。例如：某地的電力部門(mén)換用了非晶合金鐵芯變壓器，這種變壓器在使用時(shí)運(yùn)行費(fèi)用更低、空載損耗更小、噪音污染也被有效控制。新型設(shè)備采用了全密閉免封維護(hù)設(shè)計(jì)，在使用過(guò)程中可以大大降低電力的損耗，提升輸配電效率。在該電力部門(mén)的實(shí)際使用中發(fā)現(xiàn)，其空載損耗比老變壓器設(shè)備降低了約70%，由此可見(jiàn)，新設(shè)備在實(shí)際使用過(guò)程中的節(jié)能降耗效果十分顯著，這一變壓器設(shè)備可以在實(shí)際的生產(chǎn)生活中被廣泛投入使用。這些新型設(shè)備在剛投入電力部門(mén)的生產(chǎn)中雖然會(huì)增加投入的成本，但是以長(zhǎng)遠(yuǎn)的眼光來(lái)觀察會(huì)發(fā)現(xiàn)，其在電力配送中所節(jié)省的能耗損失費(fèi)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于多投入的成本，其在電力行業(yè)的發(fā)展中發(fā)揮著不容忽視的作用。

（4）更換無(wú)磁化金具。在電力輸配過(guò)程中，合理更換無(wú)磁化金具可以有效地降低線損，避免因使用老舊的鐵磁化金具而導(dǎo)致電力能源大量損耗的現(xiàn)象，隨著社會(huì)科技的發(fā)展，這一技術(shù)勢(shì)必會(huì)得到越來(lái)越多人的關(guān)注。鐵磁材料的導(dǎo)磁率是其他金屬材料的成百上千倍，而材料的導(dǎo)磁率越高，就會(huì)導(dǎo)致供電時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大，在渦流效應(yīng)作用下金具電阻的發(fā)熱量也就越大。更換無(wú)磁化金具就會(huì)使渦流產(chǎn)生的發(fā)熱量大大降低，有效降低電能的熱損耗，較少了電力線損，金具的電損率與電流大小和導(dǎo)體電阻成正比例的關(guān)系。

然而，在我國(guó)的部分地方，在進(jìn)行35kV以下的電力配送線路中，仍選用鐵磁化的金具進(jìn)行電力輸送。這種輸送形式既會(huì)增大電力線損，又容易引發(fā)用電安全事故。在使用過(guò)程中，由于電線路的老化，極易造成導(dǎo)線自燃，甚至發(fā)生夾線事故。隨著人們對(duì)用電安全重視程度的提升，越來(lái)越多的電力企業(yè)和單位已經(jīng)引用無(wú)磁化金具進(jìn)行電線路鋪設(shè)，所使用的材料多為銅、鋁等。然而因?yàn)樵靸r(jià)成本問(wèn)題，在一定程度上限制了無(wú)磁化金具的推廣與運(yùn)用，因而，相對(duì)節(jié)能效果較低，但成本也較低的低磁化金具備受人們青睞，在實(shí)際生活、生產(chǎn)中被廣泛應(yīng)用，極大地降低了電力供應(yīng)的能耗，提升了電力企業(yè)的總體經(jīng)濟(jì)效益。

2.3 輸配電線路運(yùn)維方案

2.3.1 加強(qiáng)整治力度

為了達(dá)到節(jié)能降耗的目的，在電力企業(yè)的工作中開(kāi)展輸配電線路的運(yùn)維是十分必要的，這一工作的開(kāi)展，最首要的就是加強(qiáng)整治力度。在加強(qiáng)整治工作時(shí)，可以從兩方面進(jìn)行，一方面是加強(qiáng)供電網(wǎng)線路設(shè)備的巡查工作，嚴(yán)防線路被外力破壞，切合實(shí)際情況進(jìn)行分析并綜合整治。例如：部分輸電線路處于鳥(niǎo)類(lèi)活動(dòng)較為頻繁的區(qū)域，可以派遣工作人員到當(dāng)?shù)?，?duì)周?chē)癖娺M(jìn)行走訪詢(xún)問(wèn)或是到達(dá)實(shí)地親自觀察，對(duì)該區(qū)域內(nèi)的鳥(niǎo)類(lèi)品種、生活習(xí)性的等進(jìn)行詳細(xì)的記錄、總結(jié)，然后依據(jù)記錄數(shù)據(jù)并參考相應(yīng)文獻(xiàn)進(jìn)行鳥(niǎo)害的治理工作，制定切實(shí)可行的鳥(niǎo)害治理技術(shù)和措施，并對(duì)當(dāng)?shù)氐木用襁M(jìn)行宣傳教育，讓人們了解鳥(niǎo)類(lèi)對(duì)供電線路的危害，提升民眾的用電安全意識(shí)。此外，樹(shù)木生長(zhǎng)的密集區(qū)域，由于植株枝條、葉片等外力的影響，也會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)造成干擾。電力人員應(yīng)該對(duì)當(dāng)?shù)氐臉?shù)木種類(lèi)、高度、枝葉繁密程度等進(jìn)行調(diào)查統(tǒng)計(jì)，然后與林業(yè)部門(mén)進(jìn)行商討，制定合理的修砍方案，保障電力系統(tǒng)可以正常的為居民供電。在對(duì)供電線路進(jìn)行巡查時(shí)，還應(yīng)該密切地關(guān)注天氣情況和供電設(shè)備附近其余因素的影響。尤其要注意風(fēng)雪天氣等不利天氣的影響，其可能會(huì)導(dǎo)致電線擺動(dòng)、電桿倒塌，或是因惡劣天氣環(huán)境造成的設(shè)備運(yùn)行異常和設(shè)備損壞現(xiàn)象。輸電線路附近如果存在較為頻繁的施工現(xiàn)象也可能會(huì)對(duì)供電線路造成影響，所以，還應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)建筑施工現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)督、管理工作?？偠灾訌?qiáng)對(duì)供電網(wǎng)絡(luò)周?chē)难膊?、整治工作可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決供電線路中存在的問(wèn)題，使節(jié)能降耗效果更佳。

另一方面應(yīng)該加強(qiáng)電力輸送線路跨越高速公路、高速鐵路和重要的輸電通道的架空輸電線路區(qū)域的整治工作。首先，可以采取無(wú)人機(jī)巡查的方法，對(duì)跨越區(qū)域的桿塔、導(dǎo)線、絕緣子、金具和掛點(diǎn)進(jìn)行日常的檢查和維護(hù)。對(duì)于可能存在安全隱患的部位提前制定好防范策略和應(yīng)急預(yù)案，并將相關(guān)任務(wù)落實(shí)到各級(jí)負(fù)責(zé)人。其次，可以使用現(xiàn)代化的紅外測(cè)距儀和GPS等位系統(tǒng)等設(shè)備對(duì)線路的地理位置信息進(jìn)行精準(zhǔn)的測(cè)定，并將相應(yīng)的信息數(shù)據(jù)納入電路管理系統(tǒng)，使制定的管理、治理方案更加切合實(shí)際，為實(shí)際的生產(chǎn)生活提供更好的電力服務(wù)。最后，還應(yīng)該加強(qiáng)隱患治理工作，依據(jù)事情的輕重緩急，對(duì)電力系統(tǒng)改進(jìn)嚴(yán)把關(guān)，保障節(jié)能降耗技術(shù)在實(shí)際運(yùn)用執(zhí)行中可以更為有效地進(jìn)行。

2.3.2 開(kāi)展巡檢工作

在高壓輸電線路的運(yùn)維管理方面，還應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)輸配電線路的日常巡檢工作，在進(jìn)行巡檢時(shí)，應(yīng)該依據(jù)實(shí)際的電力供應(yīng)情況和工作特點(diǎn)，切實(shí)進(jìn)行諸如，定期巡檢、夜間巡檢、特殊巡檢等多種巡檢方式。其工作內(nèi)容應(yīng)該包括對(duì)設(shè)備進(jìn)行驗(yàn)查、人員管理和潛在危險(xiǎn)源的巡查等。例如：某工作人員在巡檢時(shí)一旦發(fā)現(xiàn)安全問(wèn)題就立刻采取相應(yīng)的防治措施進(jìn)行治理，并對(duì)此次的工作做好巡檢工作的記錄。此外，對(duì)于部分特殊區(qū)域應(yīng)該加大巡檢力度，諸如維護(hù)成本較高區(qū)域和事故頻發(fā)區(qū)域等。在進(jìn)行日常巡檢工作時(shí)應(yīng)該本著提升線路運(yùn)行穩(wěn)定性和安全性的原則，為了電力輸配電線路的節(jié)能降耗技術(shù)可以有效落實(shí)而提供人力的巡查基礎(chǔ)，以便為廣大居民提供更為優(yōu)良且經(jīng)濟(jì)的電力資源。

3 結(jié)語(yǔ)

我國(guó)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況正處于蓬勃發(fā)展的狀態(tài)，電能已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚囊徊糠?，?duì)于電量的需求逐年增大，尤其是工業(yè)化的城市，甚至?xí)霈F(xiàn)電力供不應(yīng)求的局面。我國(guó)的電力行業(yè)正面臨著巨大的挑戰(zhàn)，如何針對(duì)電力的輸配電線路，分析其中存在的不足之處，加大整治、改革力度，將全新的節(jié)能降耗技術(shù)運(yùn)用到其中，對(duì)我國(guó)未來(lái)的電力行業(yè)發(fā)展具有非凡的意義。

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