電力輸配電節(jié)能技術(shù)的分析

李 玲

安徽光華電力工貿(mào)有限責(zé)任公司

電力輸配電節(jié)能技術(shù)的分析

李 玲

安徽光華電力工貿(mào)有限責(zé)任公司

隨著國家對能源利用的環(huán)境保護(hù)和資源優(yōu)化配置要求的提出，輸配電線路的節(jié)能降耗技術(shù)更為需要被加以重視。本文將就輸配電線路節(jié)能降耗技術(shù)的研究工作，展開深入探討研究，希望對同行們的工作有所裨益。

電力；輸配電；節(jié)能技術(shù)

輸配電線路的節(jié)能降耗技術(shù)，不僅關(guān)系到家國家能源的利用水平，也會更直接關(guān)系到人們的生活，所以節(jié)能降耗是當(dāng)今供電企業(yè)輸配電線路技術(shù)研究的急需完善的問題，輸配電線路技術(shù)節(jié)能降耗，可以大大減少線路能源的損耗。

1　電力輸配電線路線損的概念

由于電力系統(tǒng)的傳輸過程中的各個環(huán)節(jié)的電氣元件都存在一定的電阻，在有電流流過的時候就會產(chǎn)生功率的損耗，這種電功率在輸電網(wǎng)傳送過程中的損耗稱為線損。線損是電網(wǎng)在輸送和分配電能過程中，各設(shè)備元件和線路所產(chǎn)生的電能損失，包括固定損失、可變損失和其它損失。固定損失是指電網(wǎng)中的設(shè)備或線路的電能損失不隨負(fù)荷的變化而變化，與外加電壓、設(shè)備容量和產(chǎn)品質(zhì)量有關(guān)；可變損失是指電網(wǎng)中的設(shè)備和線路的電能損失隨負(fù)荷電流的變化而變化。如變壓器的銅損、其它設(shè)備線圈的銅損和輸配電線路的可變損失；其它損失是指在供用電過程中，由于管理不善所造成的損失。

2　電力輸配電線路節(jié)能降耗技術(shù)的必要性

2.1在設(shè)計和施工當(dāng)中，通過減少導(dǎo)線長度。用直線模式代替低壓柜出線的回頭線，使得變配電所更加接近負(fù)荷中心，減少了年運(yùn)行的費(fèi)用。在高層建筑物當(dāng)中，變配電室靠近電氣豎井，減少了主干線的長度，同時減少了水平電纜的敷設(shè)長度，方便消防切除非消防的電源，輸出較小的電流，減少了線路的損耗。

2.2提高供配電系統(tǒng)的功率因素。變壓器、電動機(jī)、家用電器等都是電感性負(fù)荷，會產(chǎn)生很多無功的滯后性電流，這種電流從系統(tǒng)流出，經(jīng)過高低壓線路之后，穿入用電設(shè)備的末端，傳輸過程中線路功率的損耗增大。因此供配電線路安全電容補(bǔ)償柜，可以實(shí)現(xiàn)無功補(bǔ)償，使得無功電流在整體上減少，同時提高功率因素，滿足供電的要求和用電的需求。

2.3供配電線路當(dāng)中，存在諧波電流，這種電流會增加電能損耗，同時危害供配電的線路和電器設(shè)備。為了抑制諧波危害，在變壓器的低壓側(cè)，設(shè)置源慮波器，和無源濾波器，混合使用兩種濾波器，必要時利用節(jié)電的裝置，達(dá)到線路節(jié)能降耗的效果。

3　電力輸配系統(tǒng)中降損節(jié)能技術(shù)措施

3.1電網(wǎng)規(guī)劃優(yōu)化

城市電網(wǎng)可通過合理的電網(wǎng)規(guī)劃來降低線損。電力部門可充分利用調(diào)度自動化系統(tǒng)、網(wǎng)損在線檢測系統(tǒng)、負(fù)荷監(jiān)控系統(tǒng)等完善線損管理手段。如利用計算機(jī)軟件進(jìn)行潮流計算、潮流分析工作。重大方式變化時，及時進(jìn)行潮流計算，選擇最佳運(yùn)行方式使其損耗達(dá)到最小；利用調(diào)度自動化系統(tǒng)，制定出各變電所主變的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行曲線，使各變電所主變保持最佳或接近最佳運(yùn)行狀態(tài)，保證主變的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

3.2選用能耗較環(huán)保的電力變壓器等設(shè)備

作為輸配電線路損耗的主要內(nèi)容，輸配電變壓器的損耗要進(jìn)行控制，其中節(jié)能型的電力變壓器就是有效的舉措，能夠有效降低整個輸配電網(wǎng)的損耗。

3.3確保變壓器運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性

在同樣的傳輸電量的條件下，變壓器運(yùn)行方式的選擇，關(guān)系到變壓器的電能損失。變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行并不需要加大資金投入，而只是要對供電和用電進(jìn)行科學(xué)管理，就能夠達(dá)到節(jié)電的目的，并提高功率的因素。變壓器的運(yùn)行參數(shù)與變壓器的容量、電壓器等級、鐵芯材料質(zhì)量等息息相關(guān)，只需要選擇參數(shù)較好的變壓器，就可以提高變壓器的節(jié)能降耗能力。

3.4對配電線路的選擇

3.4.1擴(kuò)大導(dǎo)線的載流水平

按導(dǎo)線截面的選擇原則，可以確定滿足要求的最小截面導(dǎo)線；但從長遠(yuǎn)來看，選用最小截面導(dǎo)線并不經(jīng)濟(jì)。如果把理論最小截面導(dǎo)線加大一到二級，線損下降所節(jié)省的費(fèi)用，足可以在較短時間內(nèi)把增加的投資收回。截面加大后線路無功損耗也會有所下降。由于導(dǎo)線的使用年限一般在10年以上，加大截面節(jié)能降損所創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)效益是十分顯著的。 輸配電線路的截面大小需要進(jìn)行合理性的考慮，主要考慮能否為工程節(jié)省費(fèi)用以及滿足客戶的需求，所以在輸電線路選擇方面，在滿足設(shè)計要求的前提下，再把輸電線路級別提高一個級別的截面尺寸，然后再分段考慮線路的節(jié)能效果，另外在線路計算換算前后，需要考慮電抗值的變化因素，可以適當(dāng)?shù)臏p少線路電阻的影響。當(dāng)輸送電功率不變情況下，隨著輸配電線截面大小的增加，可以在一定程度上減少線路電阻的損耗，換線后功率降低的損耗百分率，其損耗百分率可以用如下公式表示：△P%=（1-R2 / R1）*100% ，此公式中的R1與R2分別表示換線前后的導(dǎo)線電阻。

3.4.2選用架空絕緣導(dǎo)線

架空絕緣導(dǎo)線有很大的優(yōu)點(diǎn)，隨著輸配電線路節(jié)能降耗工作的深入，架空絕緣導(dǎo)線會得到進(jìn)一步推廣應(yīng)用。選用絕緣導(dǎo)線的優(yōu)點(diǎn)有：

（1）提高線路供電的可靠性。采用絕緣導(dǎo)線的線路可以防止外力及特殊情況引起的相間短路，減少合桿線路作業(yè)時的停電次數(shù)，減少維修工作量，提高線路的利用率。

（2）可以簡化線路桿塔結(jié)構(gòu)，甚至可以沿墻敷設(shè)，既節(jié)約了線路材料，又美化了環(huán)境道路。

（3）減少線路電能損失，降低電壓損失，特別是架空成束絕緣導(dǎo)線，由于其線間距離極小，線路電抗僅為普通裸導(dǎo)線線路電抗的1/3。

（4）減少了導(dǎo)線腐蝕，延長了線路使用壽命。

3.4.3單芯絕緣導(dǎo)線的應(yīng)用

單芯絕緣導(dǎo)線屬于較為新型的低壓分裂導(dǎo)線，完全絕緣，即便電桿折斷，也不會輕易中斷線路的供電，而且具有擴(kuò)張強(qiáng)度大，通用范圍廣，利于施工，成本較低等優(yōu)點(diǎn)，所以在我國輸配電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)過程中得到了廣泛的應(yīng)用，尤其針對于低壓電網(wǎng)電壓合格率的提高、供電質(zhì)量要求較高、節(jié)能水平要求較高的客戶，此種絕緣導(dǎo)線對輸配電線路的發(fā)展具有很大的推動作用。

3.5電網(wǎng)無功配置優(yōu)化

大量無功電流在電網(wǎng)中會使使用中的線路功率急劇增大，降低了變壓器的使用功率，進(jìn)而使線路上使用著的用戶電壓降低。針對于此種情況，無功補(bǔ)償可以在降低線路損耗方面有所用處，在有功功率配合的情況下，可以做到無功功率優(yōu)化分布。調(diào)整無功功率的分布，保持最佳的運(yùn)行電壓，可以使線路降低損耗。在此基礎(chǔ)上，可以合理地選擇無功補(bǔ)償方式、補(bǔ)償點(diǎn)以及補(bǔ)償容量，能有效地穩(wěn)定系統(tǒng)的電壓水平，避免大量的無功通過線路的遠(yuǎn)距離傳輸而造成有功網(wǎng)損。對配電網(wǎng)的電容器無功補(bǔ)償，通常采取集中、分散、就地相結(jié)合的方式；電容器自動投切的方式可按母線電壓的高低、無功功率的方向、功率因數(shù)大小、負(fù)載電流的大小、晝夜時間劃分進(jìn)行，具體選擇要根據(jù)負(fù)荷用電特征來確定。

3.5.1加設(shè)并聯(lián)電容器

裝設(shè)并聯(lián)電容器后，系統(tǒng)的諧波阻抗發(fā)生了變化，對特定頻率的諧波會起到放大作用，不僅對電容器壽命產(chǎn)生影響，而且會使系統(tǒng)諧波干擾更加嚴(yán)重。因此有較大諧波干擾而又需補(bǔ)償無功的地點(diǎn)應(yīng)考慮增加濾波裝置。

3.5.2串聯(lián)補(bǔ)償

在長距離輸電線路上裝設(shè)電容器，能夠使線路上的電抗進(jìn)行一定程度上的補(bǔ)償，這樣的方法就是我們經(jīng)常利用到的串聯(lián)補(bǔ)償。通過此種方法，不僅可以提高遠(yuǎn)距離大容量系統(tǒng)的輸電能力，還能夠使資源更加優(yōu)化。

3.5.3同塔多回線路

同塔多回線路，是指在同一個線路鐵塔上架設(shè)兩回及以上線路，目的是節(jié)省輸電線路走廊、降低工程造價。在環(huán)境資源日趨緊張的形勢下，充分利用輸電線路走廊的空間，架設(shè)同塔多回線路，可以實(shí)現(xiàn)在占用同樣環(huán)境資源的情況下更多地輸送電能。