試論輸配電線路中的節(jié)能降耗技術(shù)

劉建 黃倩

摘要：在人們的日常生產(chǎn)生活中，電力資源是重要的能源之一，占據(jù)不可替代的位置，發(fā)揮著關(guān)鍵性作用，體現(xiàn)巨大的價(jià)值。城市化發(fā)展及新農(nóng)村建設(shè)過(guò)程中，對(duì)電量的需求呈不斷攀升的趨勢(shì)，電能成為很多行業(yè)保持穩(wěn)定發(fā)展的強(qiáng)大驅(qū)動(dòng)力。電力行業(yè)的發(fā)展過(guò)程中，廣泛應(yīng)用了輸配電線路，但在電力系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行中，會(huì)消耗大量的電力資源，一定程度上增加了電力企業(yè)的運(yùn)行成本。為實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化發(fā)展目標(biāo)，積極響應(yīng)有關(guān)部門出臺(tái)的節(jié)能減排政策，應(yīng)重視節(jié)能降耗技術(shù)的有效應(yīng)用，不斷提升輸配電線路的節(jié)能水平，減少線路運(yùn)行中的能源消耗，為社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供強(qiáng)大的助推力。

關(guān)鍵詞：輸配電線路? 節(jié)能降耗技術(shù)? 串聯(lián)補(bǔ)償電抗器? 電力系統(tǒng)

Discussion on Energy-Saving and Consumption-Reducing Technologies in Transmission and Distribution Lines

LIU Jian?? HUANG Qian

（Tianyuan District Power Supply Branch， Zhuzhou Power Supply Company of State Grid Hunan Electric Power Co.， Ltd.， Zhuzhou， Hunan Province， 412007 China）

Abstract： In people's daily production and life， power resource is one of the important energy sources， occupying an irreplaceable position， playing a key role， and embodying great value. In the process of urbanization and the construction of new countryside， the demand for electricity is on the rise， and electricity has become a strong driving force for the stable development of many industries. Transmission and distribution lines are widely used in the development of power industry， but in the actual operation of power system， it will consume a lot of power resources and increase the operation cost of power enterprises to a certain extent. In order to achieve the goal of modernization and actively respond to the energy-saving and emission reduction policies issued by relevant departments， we should pay attention to the effective application of energy-saving and consumption reduction technology， continuously improve the energy-saving level of transmission and distribution lines， reduce the energy consumption in line operation， and provide a strong boost for social and economic construction.

Key Words： Transmission and distribution lines; Energy saving and consumption reduction technology; Series compensation reactor; Power system

由于多數(shù)地區(qū)的輸配電線路為長(zhǎng)距離運(yùn)輸，因?qū)Ь€、電力設(shè)備及外界因素的影響，使得電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的能耗較多。在輸配電線路建設(shè)規(guī)模和覆蓋面積不斷擴(kuò)大的背景下，為提高電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)為生產(chǎn)生活用電提供安全可靠的保障，需準(zhǔn)確分析線路中的主要能源消耗，立足于強(qiáng)化節(jié)能降耗效果，減少輸配電線路產(chǎn)生的損失，達(dá)到節(jié)約資源和成本的目的，為社會(huì)穩(wěn)定可持續(xù)發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，進(jìn)一步滿足新時(shí)期的發(fā)展要求^[1]。

1? 引發(fā)輸配電線路高能耗的主要因素

首先，在電力運(yùn)輸時(shí)，輸電線路的長(zhǎng)度不僅影響電阻的大小，還直接影響電力系統(tǒng)的能源消耗，即輸電線路的長(zhǎng)度越長(zhǎng)，相應(yīng)的能源消耗越多;其次，除了輸電線路的長(zhǎng)短外，功率是重要的影響因素之一，在人們的生產(chǎn)生活中，電氣設(shè)備的功率越大，對(duì)應(yīng)的能耗則越高，主要原因是電氣設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生電感性負(fù)荷，由于受到無(wú)用功電流的影響，形成電能損耗，導(dǎo)致浪費(fèi)電力資源;最后，在輸送電線路中，諧波電流的存在會(huì)增加電能損耗，主要原因是諧波電流會(huì)給其他設(shè)備及容器帶來(lái)威脅，引發(fā)變壓器繞組過(guò)熱，從而出現(xiàn)機(jī)械振動(dòng)，影響電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

2? 輸配電線路中節(jié)能降耗技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

2.1合理選擇輸配電線路中的導(dǎo)線

2.1.1正確選擇導(dǎo)線截面

影響導(dǎo)線電阻和電力運(yùn)輸過(guò)程中的能源消耗的主要因素之一為導(dǎo)線的截面積，為提升輸配電線路中的節(jié)能降耗水平，應(yīng)合理控制導(dǎo)線的截面積，對(duì)導(dǎo)線的選擇環(huán)節(jié)提出較高要求，保證選擇的導(dǎo)線截面符合相關(guān)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。通常情況下，明確導(dǎo)線截面時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)有功功率、無(wú)功功率及綜合功率的充分考慮，因?yàn)樵趯?dǎo)線的實(shí)際使用過(guò)程中，線路中單位長(zhǎng)度內(nèi)的電抗值不存在明顯差異，僅需要考慮有功功率即可，通過(guò)采用降低有功功率的方式，減少能源消耗^[2]。

2.1.2有效利用架空絕緣導(dǎo)線

除了需要考慮導(dǎo)線截面的影響外，還可以通過(guò)合理運(yùn)用絕緣導(dǎo)線的方式，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。在使用絕緣導(dǎo)線時(shí)，可以有效阻隔外界環(huán)境因素對(duì)輸電線路產(chǎn)生的不利影響，避免出現(xiàn)短路等故障問(wèn)題，提高線路供電質(zhì)量的同時(shí)提升后期維護(hù)作業(yè)效率。除此之外，采取有效措施開展絕緣導(dǎo)線的合理加工，能夠在一定程度上簡(jiǎn)化線路桿塔架構(gòu)，可以通過(guò)采用沿墻敷設(shè)的方式，減少鋪設(shè)線路過(guò)程中的資源投入，有效強(qiáng)化了線路架設(shè)的美觀程度，能夠創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益。利用成束的絕緣導(dǎo)線開展架空作業(yè)，可提高架空技術(shù)的成熟性，適當(dāng)增加電抗及線路使用壽命，同時(shí)具備較強(qiáng)的抗腐蝕性能。

2.1.3合理運(yùn)用單心分裂絕緣導(dǎo)線

單心分裂絕緣導(dǎo)線是新型的低壓分裂導(dǎo)線之一，此種絕緣導(dǎo)線具有較強(qiáng)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，主要包括大載流量、低電壓及完全絕緣等，同時(shí)在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中能夠杜絕出現(xiàn)漏電損失，有效抵御竊電風(fēng)險(xiǎn)。通過(guò)研究分析相關(guān)的試驗(yàn)，與常規(guī)導(dǎo)線相比，此種導(dǎo)線的電抗高出80%，在輸配電線路中，應(yīng)用單心分裂絕緣導(dǎo)線同時(shí)供3項(xiàng)負(fù)荷，可以將電抗降低28%左右，從而減少實(shí)際使用過(guò)程中的能耗。與常規(guī)導(dǎo)線的載流量相比，相同截面積的單心分裂絕緣導(dǎo)線會(huì)高出20%，此種導(dǎo)線的絕緣性能更強(qiáng)，即便在電力輸送的過(guò)程中電桿出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，也不會(huì)對(duì)導(dǎo)線的供電造成嚴(yán)重影響，基于此，單心分裂絕緣導(dǎo)線有著廣泛應(yīng)用，得到高度認(rèn)可^[3]。

2.2強(qiáng)化電網(wǎng)規(guī)劃及管理

2.2.1加強(qiáng)電網(wǎng)科學(xué)規(guī)劃

針對(duì)輸配電線路的節(jié)能降耗而言，僅依靠?jī)?yōu)化線路無(wú)法全面實(shí)現(xiàn)，應(yīng)科學(xué)規(guī)劃電網(wǎng)，進(jìn)而提高輸配電線路的節(jié)能降耗能力。在很多地區(qū)的電力企業(yè)中，電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的電能損耗由不合理的電網(wǎng)規(guī)劃引發(fā)，為避免發(fā)生此類問(wèn)題，需增強(qiáng)電網(wǎng)規(guī)劃意識(shí)，科學(xué)規(guī)劃變電站及其配套的線路工程，為輸配電線路的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行創(chuàng)造條件，從而達(dá)到降低能源消耗的目的。

2.2.2精細(xì)管控電網(wǎng)運(yùn)行

電力企業(yè)需認(rèn)真分析電網(wǎng)運(yùn)行狀況及負(fù)荷情況，通過(guò)強(qiáng)化分析及計(jì)算，編制合理的電網(wǎng)運(yùn)行方案，使電網(wǎng)達(dá)到最優(yōu)運(yùn)行狀態(tài)。電力企業(yè)需實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)，針對(duì)重過(guò)載線路及時(shí)變更線路運(yùn)行方式，避免線路長(zhǎng)時(shí)間重過(guò)載運(yùn)行，同時(shí)應(yīng)分析線路重過(guò)載原因，通過(guò)負(fù)荷改切等方法從根本上解決線路重過(guò)載問(wèn)題，降低電網(wǎng)損耗。

2.3科學(xué)優(yōu)化電網(wǎng)無(wú)功配置

在輸配電線路實(shí)際運(yùn)行的過(guò)程中，多數(shù)線路都是由無(wú)功電流引起過(guò)度的能源消耗，有關(guān)部門應(yīng)積極做好優(yōu)化無(wú)功配置的工作，深度研究及充分利用無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)，保證電網(wǎng)無(wú)功功率配置的合理性及科學(xué)性。電力企業(yè)應(yīng)重視并聯(lián)電器的使用，強(qiáng)化實(shí)際應(yīng)用意識(shí)，以不影響人們生產(chǎn)生活中的正常用電為前提，降低無(wú)功電流及功率的產(chǎn)生概率，有效弱化特定頻率諧波的負(fù)面作用，達(dá)到改善諧波阻抗的目的，避免諧波的存在給電力系統(tǒng)帶來(lái)過(guò)多干擾，適當(dāng)延長(zhǎng)電力系統(tǒng)的使用壽命。除此之外，利用無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)可以通過(guò)安裝濾波裝置，在一定程度上避免諧波干擾損傷電容器，提高輸配電線路運(yùn)行中的可靠性和安全性^[4]。

2.4及時(shí)更換輸配電線路

由于線路自身的性能直接影響輸配電線路的能量消耗，為提高線路的應(yīng)用質(zhì)量，同時(shí)延長(zhǎng)線路使用壽命，應(yīng)重視線路的選擇及更換。部分輸配電系統(tǒng)中，線路的使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，受到多種因素的影響，主要有自身質(zhì)量、光照及降水等，導(dǎo)致線路逐漸出現(xiàn)老化現(xiàn)象，在實(shí)際應(yīng)用中容易出現(xiàn)漏電問(wèn)題，不僅增加能量消耗，還會(huì)埋下安全隱患。輸配電線路的負(fù)責(zé)企業(yè)應(yīng)提高對(duì)以上問(wèn)題的重視，安排專門的工作人員定期檢測(cè)和維護(hù)輸配電線路，及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的質(zhì)量以及故障問(wèn)題，明確具體的老化位置，安排技術(shù)人員做好修護(hù)和更換工作，避免因線路老化過(guò)度消耗能源。技術(shù)人員應(yīng)重視新型材料的使用，利用金屬無(wú)磁方法減少金屬磁路給輸配電線路帶來(lái)的不利影響。

2.5做好電力設(shè)備的更新?lián)Q代

在電網(wǎng)的整體能耗中，變壓器的能源消耗占據(jù)較大比例，如果電力系統(tǒng)中使用的變壓器功率低且能耗大，則會(huì)阻礙電力系統(tǒng)的高效運(yùn)行。為避免因變壓器帶來(lái)的過(guò)多能源消耗，應(yīng)加強(qiáng)引進(jìn)新型設(shè)備，做好變壓器的維護(hù)及更換工作，相對(duì)來(lái)說(shuō)，較為常用的有非晶合金鐵芯變壓器，此種變壓器具備很多應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，如能耗低、噪音小等，在很多變電站中有著廣泛應(yīng)用，同時(shí)得到電力行業(yè)的推崇及認(rèn)可，此種變壓器能夠有效降低負(fù)載過(guò)程中的銅損，在此基礎(chǔ)上，僅利用原有空載損耗的1/5即可達(dá)到空載運(yùn)行的目的。變壓器在電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中，是主要的能耗來(lái)源，通過(guò)采用更換新型設(shè)備的方式，可以有效降低電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中的損耗，有關(guān)部門應(yīng)加強(qiáng)變壓器的設(shè)計(jì)和研發(fā)，為電力行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展提供強(qiáng)大的技術(shù)支撐^[5-6]。

2.6保證變壓器使用中的經(jīng)濟(jì)性

變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行主要指正確選擇運(yùn)行方式，同時(shí)合理調(diào)整負(fù)載，以上工作需將相同的傳輸電量作為前提。通過(guò)相關(guān)工作的落實(shí)，可以在最大程度上降低變壓器的能量損耗，充分體現(xiàn)實(shí)際使用過(guò)程中的經(jīng)濟(jì)性，通過(guò)提高供用電管理能力，強(qiáng)化有關(guān)工作的科學(xué)性，不僅可以提高功率因數(shù)，還能達(dá)到節(jié)能的目的。由于變壓器的類型不同，在容量電壓等級(jí)及鐵芯材質(zhì)等方面存在一定的差異，主要的運(yùn)行參數(shù)也存在區(qū)別，為保證變壓器選擇的合理性及經(jīng)濟(jì)性，應(yīng)立足于參數(shù)的明確，保證變壓器參數(shù)組合的科學(xué)性。

2.7加強(qiáng)對(duì)串聯(lián)補(bǔ)償電抗器的有效利用

在輸配電線路的實(shí)際運(yùn)行中，能源消耗不能徹底消除，僅可以通過(guò)采取有效措施進(jìn)行降低。有關(guān)部門應(yīng)增強(qiáng)串聯(lián)電抗補(bǔ)償設(shè)備的應(yīng)用意識(shí)，主要原理是通過(guò)利用電抗器的感性阻抗，為電力系統(tǒng)中的容性阻抗提供相應(yīng)補(bǔ)償，減少電力系統(tǒng)中產(chǎn)生的無(wú)功損耗。除此之外，在輸配電線路中應(yīng)用串聯(lián)補(bǔ)償電控設(shè)備可以有效補(bǔ)充損耗的電力，為電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行提供充足保障。

3.輸配電線路中節(jié)能消耗技術(shù)應(yīng)用意義和技術(shù)要點(diǎn)

3.1技術(shù)應(yīng)用意義分析

輸配電線路中應(yīng)用節(jié)能降耗技術(shù)不僅可以有效減少電力資源的浪費(fèi)，還能為電力企業(yè)的管理提供基礎(chǔ)支持，為企業(yè)創(chuàng)造更多的社會(huì)效益及經(jīng)濟(jì)效益。與此同時(shí)，由于多數(shù)輸配電線路為長(zhǎng)距離運(yùn)輸，避免不了會(huì)出現(xiàn)較高的能量消耗，采用節(jié)能降耗技術(shù)能夠降低電力系統(tǒng)的能源消耗。為強(qiáng)化輸配電線路中節(jié)能降耗技術(shù)的實(shí)際效果，應(yīng)不斷提升相關(guān)技術(shù)的研發(fā)水平，正確指導(dǎo)電力資源節(jié)約工作的有序開展。

3.2熟練掌握技術(shù)要點(diǎn)

無(wú)論在哪個(gè)行業(yè)的發(fā)展中，科學(xué)技術(shù)始終都是第一生產(chǎn)力，也是強(qiáng)大的驅(qū)動(dòng)力，行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展離不開科學(xué)技術(shù)的支持，為提高技術(shù)應(yīng)用效率，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)技術(shù)要點(diǎn)的分析和掌握。首先，由于輸配電線路的實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生較多的能量損耗，為響應(yīng)新時(shí)期節(jié)能減排的號(hào)召，需著眼于減少輸配電線路的損失，始終堅(jiān)持“以直線為主”的基本原則開展輸配電線路的設(shè)計(jì)工作;其次，選擇與負(fù)荷中心較為接近的位置，合理設(shè)置交配電所，縮短輸送距離，減少因線路過(guò)長(zhǎng)帶來(lái)的能量損耗;最后，針對(duì)輸配電線路中現(xiàn)有的電力設(shè)備，應(yīng)科學(xué)增加功率參數(shù)，適當(dāng)提高輸配電線路中電力設(shè)備的功率數(shù)。

4? 結(jié)語(yǔ)

在現(xiàn)代化發(fā)展的過(guò)程中，人們的生活質(zhì)量不斷提高，社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)得到快速推進(jìn)，對(duì)電網(wǎng)的供電量及運(yùn)行效率提出更高要求，為滿足民生發(fā)展對(duì)電量的更多需求，電力行業(yè)應(yīng)增強(qiáng)改革發(fā)展意識(shí)。在輸配電線路中，通常會(huì)產(chǎn)生較大的能量損耗，不僅給電力行業(yè)帶來(lái)較大壓力，增加運(yùn)行成本和資源投入，還在一定程度上給社會(huì)發(fā)展帶來(lái)經(jīng)濟(jì)損失，為避免輸配電線路運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生較多的能源消耗，應(yīng)重視節(jié)能降耗技術(shù)的研究和應(yīng)用，合理選擇節(jié)能降耗技術(shù)，熟練掌握技術(shù)要點(diǎn)，同時(shí)科學(xué)選擇電力設(shè)備，深度分析造成高耗能的原因，從根源出發(fā)解決高能耗問(wèn)題，提高輸配電線路的節(jié)能降耗能力。

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