電力輸電線路節能降耗技術探討

陳榮耀

摘要：隨著國內城市化進程的不斷加快，我國對于電能資源的需求量越來越大。新型節能導線的設計與應用，是輸電線路設計工作中的重要一環。現階段，要加強對導線的改良，注重新型節能導線的推廣與應用，進而提升電能輸送的效率，促進我國電力事業的發展。

關鍵詞：電力;輸電線路;節能降耗技術

引言

隨著時代的發展，電力企業也呈現出良好的發展趨勢，人們對電力的需求逐漸增加，電力成為重要的社會資源。基于這種情況下，節能降耗成為全球關注的問題，為了達到節能效果，應將節能降耗技術運用到電力工程輸配電線路當中，為人們提供更好地服務。

1節能降耗的意義

在傳輸電力的輸電線路中，很多電氣原件都有電阻存在，當電流流過電路時，電阻就會出現功率的損耗，使得大量的電力都損失在了電力輸送的過程當中，這樣的電力損耗就是線損。線損可以被分為不同的類別，分別是固定損失、可變損失和其他損失。固定損失是不會隨著電網負荷變化而變化的，影響固定損失大小的是元件的產品質量、外加電壓。可變損失的大小會隨著負荷電流的變化而改變，比如變壓器的銅損，一些線圈所產生的損失。其他損失主要由于電路的管理不善造成。對于電力企業而言，為了能夠取得更好的發展，提高電力輸送的穩定性，有效的解決線損，就成了一個核心問題。通過解決線損，能夠減少輸電路的壓力，減少事故的發生，還能夠減少能耗，降低電力的生產成本，提高企業的經濟效益。

2節能降耗技術在電力輸配系統中的應用方法

2.1新型節能導線的應用

2.1.1高導電率鋼芯鋁絞線

鋁絞線的導線率和材料的狀態、純度有著密切的關系。大量試驗表明，純鋁的極限導電率可以達到65%左右。但是，目前高純鋁錠仍然不能滿足現階段鋁導線加工需求。此外，在價格、生產成本方面，也是普通鋁錠的1.5倍左右。同時，鋁導線在表面硬度、強度方面，也存在著一定的問題與缺陷，特別是軟鋁導線缺陷尤為明顯。對于新型節能鋼芯鋁絞線而言，主要是在常規絞線的基礎上進行了晶粒細化以及冷拉拔處理，并且對敏感元素以及缺陷進行了嚴格的控制。這樣一來，鋁導線的導電率可以達到63%左右。高導電率鋼芯鋁絞線能夠有效降低輸電線路的電阻損耗，進而提升輸電過程的節能效果。另外，在機械性能與結構、經濟性方面，也有了較大的改善。

2.1.2鋁合金芯鋁絞線

對于這一類型的導線而言，主要是應用53%左右的硅鋁、鎂鋁合金代替了原導線中的鋼芯與部分鋁線成分。在導線的外部，基本與普通的鋼芯鋁絞線相一致。相比于普通的鋼芯鋁絞線，鋁合金芯鋁導線在直流電阻方面要低3%左右，并且該類導線的應用能夠有效降低因渦流、磁滯等因素所導致的電能損耗，極大地提升了輸電線路的節能效果。另外，鋁合金芯鋁絞線的單位質量較小，能夠有效降低導線的垂直荷載作用。

2.1.3中強度全鋁合金絞線

相比于常用的鋼芯鋁絞線，全鋁合金絞線有著良好的導電性能。同時，在輸電線路的設計、施工以及后期維護等方面，全鋁合金絞線也有著一定的優勢。在一些發達國家，該類型的導線有著較為廣泛的應用。經過非熱處理技術所制造的鋁合金導線，其導電率可以達到59%，并且導線的交流電阻較小，有著較強的耐腐蝕性。經濟性方面，鋁合金導線的價格要比鋼芯鋁絞線的價格高出20%左右。但是，其單位質量較輕、張力較大，線路架設過程中可以降低線塔的數量，減少耗鋼指標，因而線路設計過程中要注重該類導線的設計與應用。

2.2提高變壓器的節能水平

變壓器也是電網中存在能耗的重要原因之一，合理的使用變壓器，能夠明顯降低電網的電力損耗。首先，可以將新型的變壓器投入到電網當中，新型的變壓器主要是非晶合金鐵芯變壓器，這種變壓器噪音很小，并且能耗很低，和常規變壓器相比，空載損耗只有常規變壓器的20%。更重要的是，這種變壓器通常都是全密封的，減少了維護的需要，因此有很低的運營成本。當前普遍受到推廣的是S11系列，這種變壓器的能耗只有S9系統的25%，負載損耗與S9系列相等。另一種方法是對變壓器進行有效的控制，保證變壓器經濟的運行，從而降低損耗。在輸電量相同的情況下，通過調整變壓器的運行方式，就能將能耗降到最低。這種方式無需對輸電路進行翻新，從而減少了輸電路的成本，核心在于有效的管理和控制。不同的變壓器有著不同的容量、電壓等級、鐵芯材質，這使得變壓器有不同的運行參數，為了能夠讓變壓器合理的運行，就需要根據變壓器的參數對變壓器進行組合調整，減少變壓器的電能消耗。

2.3交流輸電線中降耗方法

在交流輸電線路中，輸電線的損耗主要來自以下三個方面：趨膚效應、電暈放電以及無功損耗，針對以上三個方面，分別給出對應的解決方案，具體措施如下：趨膚效應。引起趨膚效應的原因主要來自于電流分布不均勻，電流集中在導體外表的薄層，越靠近導體表面，電流密度越大。在輸電線中，可以通過將多股相互絕緣的細導線編織成束，代替同等截面積的粗導線，交變磁場會在導體內部引起渦流，因此達到減弱趨膚效應的效果。電暈放電。導線中，起暈電壓和導線分裂數和子導線半徑成正比例關系，隨著電壓的增大而增大，我們可以選擇足夠的導線截面積或者采用分裂導線降低導線表面電場，盡量避免發生電暈放電現象，側向達到降低線路損耗的目的。改善無功功率分布。盡可能做到合理的配比有功功率，以及同時對無功功率達到正確分布。我們可以增加并且合理的配置無功補償裝置，目的是為了一方面提高負載功率，另一方面降低電壓損耗以及有功損耗，同時能夠在輸電過程中，減少線路中發電機和變壓器中的無功功率，減少一定的線損。

2.4對電網實施科學規劃

由于電力系統配電線路具有一定復雜性，為達到電網調控效果，電力企業應采取自動化、集約化、信息化控制方法，為達到這一目的，供電企業應對電網實施合理規劃。首先供電企業應對配電電壓科學調整，在滿足基本用電需求的同時使電壓得到降低，確保節能目的的實現。此外電力企業還應將無功補償技術運用到電力系統運行中，對容量闡述、補償點科學設置，使線路電能損耗降低，提高線路輸送效率。

2.5優化輸電線路

為確保電力工程輸電配電線路的運行，電力企業應對配電線路水平加以改進，為達到這一目的，企業可對電網中導線截留水平予以擴大，值得注意的是，在具體操作中企業應對導線截面合理控制，應盡量選擇大小比理論截面大小高到1～2級導線，這種導線使用壽命相對較長，可在一定程度上節約投資成本。基于這種情況下供電企業可利用架空絕緣導線，這類導線優點顯著，一方面可促進線路運行可靠性的提升，通過架空絕緣導線的運用可避免因其他因素所導致的短路問題的發生，使停電次數大大減少，提高線路的有效性。另外架空絕緣導線還可使線路桿塔結果得到簡化，使線路材料有效節約。

結束語

隨著社會和經濟的發展，社會的用電量正在大幅度提升，這使得輸配電路的變得越來越復雜，載荷也在不斷增大。很多電力都損失在了電力輸送的過程當中，在電力輸配線路中，有效的使用節能降耗技術，已經成為了電力輸送的關鍵。

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