輸配電線路的節能降耗技術探究

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，尤其是在社會飛速發展的當下，人們對電力能源的需求也隨之越來越高，為滿足人們用電需求，節能降耗技術也就應運而生。本文主要針對電力輸配電線路的節能降耗技術進行研究探討，分析了這一技術在現實中的意義，并依據實際的電力配送情況，分析了配電線路的運維方案，制定了相應的節能降耗技術措施，以期使我國的電力行業能夠發展到一個全新的高度。

關鍵詞：電力；輸配電線路；節能降耗

中圖分類號：TM75 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）11-0169-02

0 引言

我國是一個人口大國，對電力的需求量較大，因此，電力行業的發展對我國的市場經濟起著至關重要的影響。在市場的行業競爭中，推升經濟效益是企業的首要目標，為了最大化地追求經濟效益，企業在提升供電水平的同時，還應該注重節能降耗技術的發展。合理地運用節能降耗技術，不僅可以優化資源配置、節約成本，還與環保節能的可持續發展理念相切合。

1 電力輸配電線路節能降耗的意義

在我國電力行業的飛速發展中，電力能源的消耗也在不斷加劇，因此，研發電力輸配電線路的節能降耗技術，降低電力系統輸送電能時的能源損耗，已經成為各大電力行業所研究的熱門課題。在電力企業進行供電時，輸配電線路的電線自身就是一個用電設備，在企業進行電力系統的供電時，源源不斷地消耗著大量的電能，影響了企業的最終經濟效益。因此，電力企業應該在電力系統中引進節能降耗技術，切實提升企業的經濟效益[1]。

隨著國家經濟的發展，居民生活水平逐漸提升，生活、工作中各種用電設備的使用量已經逐漸增多，促使電力系統的電量傳輸越來越大，導致了電力系統所承載的負荷逐年增加，大量的電力能源都在輸配電的途中被消耗。因此，電力企業的相關部門應該加強對民眾所用輸配電線路的節能降耗技術研究，一方面切實有效地提升了企業的經濟效益，另一方面還可以與全球能源的環保理念相結合，對整個企業、乃至整個國家的經濟發展建設都起到了積極的促進作用。

2 電力輸配電線路的節能降耗技術分析

2.1 影響輸配電線路能耗的因素

2.1.1 長度

電力輸配電線路的長度與電能損耗有著極為直接的聯系，電路的長度直接影響著其在整條線路供電過程中的電阻值，線路越長，電阻值越大，所造成的電量損耗也就越大。因此，在電路設計時應該對線路進行合理的規劃，盡量使電力供應沿直線進行，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

在輸配電線路進行高壓電配送時，諧波電流是造成電能損耗的主要原因之一，如果在送電的過程中出現了諧波電流，就會較容易出現電壓和電流問題，進而對電容器和其他用電設備造成威脅。此外，過大的諧波電流還會導致變壓器的內部線圈升溫，因過熱而造成機械振動，從而對整個電力系統的穩定運行產生影響。

2.1.3 功率

用電設備功率的大小也會對電力損耗造成影響，在電力系統中由于用電設備和電動機之間存在著電感性負荷，就會因為電能做無用功而產生損耗，導致了不必要的電能浪費。因此，對能耗因素進行了解，才能通過提高功率降低能耗，或者是通過向電路中安裝補償電容，在根本上降低無用功電能的損耗。

2.2 輸配電線路節能降耗技術的具體措施

2.2.1 補償線路電阻

這一節能降耗技術主要是針對較長距離的輸電線路，在輸配線路中安裝合適的補償電阻，對電路的電阻進行補償。同時，可以安裝相應的串聯補償，促使電路距離有效縮短，進而使整個電力系統的穩定性可以有效提升。通過使用串聯的補償方式，一方面可以使大容量的系統能夠提高，另一方面還可以在更大的范圍內對電力資源進行優化[3]。

2.2.2 科學配置導線

（1）控制導線截面。在實際的供電中，導線的橫截面面積直接影響到電線的電阻，進而對整個電力輸送過程中的能耗產生影響。為了更好地對導線截面進行研究，可以對截面展開計算，通過使用逐段計算法，在節約有功功率的基礎上探求更為理想的節能效果。在換線的前后因線路單位長度被控制變量，所以在探討節約無功功率和綜合功率時可以不做參考。如果輸送的負荷不變，更換橫截面較大的導線時，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行計算：

公式中的R1表示換線之前的導線電阻，R2表示換線之后的導線電阻。

（2）架空絕緣導線。在輸配電線路的導線選擇上，還可以通過架空絕緣導線的方法來達到節能降耗的目的。絕緣導線在實際的使用過程中，可以有效地提升整體的供電質量，避免電線路因為外界的因素而對整個電力配送造成影響，既防止了電線之間出現短路的現象，又提高了電路系統維護工作的效率。此外，通過對絕緣導線進行加工操作，可以更為直接地對線路的桿塔結構進行簡化，采用沿墻布設的方式，節省電路的構建成本，增加線路的美觀性，這在節約成本和提升經濟效益方面也發揮著一定的作用。架空成束的絕緣導線在實際的使用過程中，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線遭受外界惡劣環境的侵襲，提升導線的使用壽命[4]。

（3）引進新型設備。變壓器在電網的供電過程中如同一個二十四小時運轉的用電設備，在電能損耗中占據較大的比重。普通的變壓器，在使用時空載損耗大、運行成本高且噪音較大。為了減低電能損耗應該積極引進新型節能設備。例如：某地的電力部門換用了非晶合金鐵芯變壓器，這種變壓器在使用時運行費用更低、空載損耗更小、噪音污染也被有效控制。新型設備采用了全密閉免封維護設計，在使用過程中可以大大降低電力的損耗，提升輸配電效率。在該電力部門的實際使用中發現，其空載損耗比老變壓器設備降低了約70%，由此可見，新設備在實際使用過程中的節能降耗效果十分顯著，這一變壓器設備可以在實際的生產生活中被廣泛投入使用。這些新型設備在剛投入電力部門的生產中雖然會增加投入的成本，但是以長遠的眼光來觀察會發現，其在電力配送中所節省的能耗損失費用遠遠大于多投入的成本，其在電力行業的發展中發揮著不容忽視的作用。

（4）更換無磁化金具。在電力輸配過程中，合理更換無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致電力能源大量損耗的現象，隨著社會科技的發展，這一技術勢必會得到越來越多人的關注。鐵磁材料的導磁率是其他金屬材料的成百上千倍，而材料的導磁率越高，就會導致供電時的感應電動勢越大，在渦流效應作用下金具電阻的發熱量也就越大。更換無磁化金具就會使渦流產生的發熱量大大降低，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體電阻成正比例的關系。

然而，在我國的部分地方，在進行35kV以下的電力配送線路中，仍選用鐵磁化的金具進行電力輸送。這種輸送形式既會增大電力線損，又容易引發用電安全事故。在使用過程中，由于電線路的老化，極易造成導線自燃，甚至發生夾線事故。隨著人們對用電安全重視程度的提升，越來越多的電力企業和單位已經引用無磁化金具進行電線路鋪設，所使用的材料多為銅、鋁等。然而因為造價成本問題，在一定程度上限制了無磁化金具的推廣與運用，因而，相對節能效果較低，但成本也較低的低磁化金具備受人們青睞，在實際生活、生產中被廣泛應用，極大地降低了電力供應的能耗，提升了電力企業的總體經濟效益。

2.3 輸配電線路運維方案

2.3.1 加強整治力度

為了達到節能降耗的目的，在電力企業的工作中開展輸配電線路的運維是十分必要的，這一工作的開展，最首要的就是加強整治力度。在加強整治工作時，可以從兩方面進行，一方面是加強供電網線路設備的巡查工作，嚴防線路被外力破壞，切合實際情況進行分析并綜合整治。例如：部分輸電線路處于鳥類活動較為頻繁的區域，可以派遣工作人員到當地，對周圍民眾進行走訪詢問或是到達實地親自觀察，對該區域內的鳥類品種、生活習性的等進行詳細的記錄、總結，然后依據記錄數據并參考相應文獻進行鳥害的治理工作，制定切實可行的鳥害治理技術和措施，并對當地的居民進行宣傳教育，讓人們了解鳥類對供電線路的危害，提升民眾的用電安全意識。此外，樹木生長的密集區域，由于植株枝條、葉片等外力的影響，也會對電力系統造成干擾。電力人員應該對當地的樹木種類、高度、枝葉繁密程度等進行調查統計，然后與林業部門進行商討，制定合理的修砍方案，保障電力系統可以正常的為居民供電。在對供電線路進行巡查時，還應該密切地關注天氣情況和供電設備附近其余因素的影響。尤其要注意風雪天氣等不利天氣的影響，其可能會導致電線擺動、電桿倒塌，或是因惡劣天氣環境造成的設備運行異常和設備損壞現象。輸電線路附近如果存在較為頻繁的施工現象也可能會對供電線路造成影響，所以，還應該加強對建筑施工現場的監督、管理工作。總而言之，加強對供電網絡周圍的巡查、整治工作可以及時發現并解決供電線路中存在的問題，使節能降耗效果更佳。

另一方面應該加強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域的整治工作。首先，可以采取無人機巡查的方法，對跨越區域的桿塔、導線、絕緣子、金具和掛點進行日常的檢查和維護。對于可能存在安全隱患的部位提前制定好防范策略和應急預案，并將相關任務落實到各級負責人。其次，可以使用現代化的紅外測距儀和GPS等位系統等設備對線路的地理位置信息進行精準的測定，并將相應的信息數據納入電路管理系統，使制定的管理、治理方案更加切合實際，為實際的生產生活提供更好的電力服務。最后，還應該加強隱患治理工作，依據事情的輕重緩急，對電力系統改進嚴把關，保障節能降耗技術在實際運用執行中可以更為有效地進行。

2.3.2 開展巡檢工作

在高壓輸電線路的運維管理方面，還應該加強對輸配電線路的日常巡檢工作，在進行巡檢時，應該依據實際的電力供應情況和工作特點，切實進行諸如，定期巡檢、夜間巡檢、特殊巡檢等多種巡檢方式。其工作內容應該包括對設備進行驗查、人員管理和潛在危險源的巡查等。例如：某工作人員在巡檢時一旦發現安全問題就立刻采取相應的防治措施進行治理，并對此次的工作做好巡檢工作的記錄。此外，對于部分特殊區域應該加大巡檢力度，諸如維護成本較高區域和事故頻發區域等。在進行日常巡檢工作時應該本著提升線路運行穩定性和安全性的原則，為了電力輸配電線路的節能降耗技術可以有效落實而提供人力的巡查基礎，以便為廣大居民提供更為優良且經濟的電力資源。

3 結語

我國的社會經濟狀況正處于蓬勃發展的狀態，電能已經成為人們日常生活中必不可少的一部分，對于電量的需求逐年增大，尤其是工業化的城市，甚至會出現電力供不應求的局面。我國的電力行業正面臨著巨大的挑戰，如何針對電力的輸配電線路，分析其中存在的不足之處，加大整治、改革力度，將全新的節能降耗技術運用到其中，對我國未來的電力行業發展具有非凡的意義。

參考文獻

[1] 牛崢，郝玥琪，陳曦.高壓輸配電線路節能降耗技術分析[J].機電工程技術，2019，48（03）：161-163.

[2] 歐陽德.電力輸配電線路節能降耗的實現與關鍵技術分析[J].科技創新與應用，2018（15）：151-152+155.

[3] 李紹峰.高壓輸配電線路節能降耗技術與運維探討[J].中國戰略新興產業，2017（40）：64-65.

[4] 劉堅.芻議高壓輸配電線路節能降耗技術和運維工作[J].科技與創新，2016（05）：143.