探討電力輸配電線路中的節能降耗技術

霍娟

（國網陜西省電力有限公司渭南市華州區供電分公司，陜西 渭南 714100）

國民經濟的飛速發展讓人們的生活水平越來越高，電力作為各行各業發展不可或缺的一環，電力供應穩定性、供應質量成為社會各界關注的焦點問題。節能降耗技術可以助力輸配電線路運行得到優化，降低電力運輸時的電能損耗。因此，有必要對輸配電線路節能降耗技術進行研究，以此來提高輸配電線路的整體運行效果。

1 電力節能降耗技術綜述

電能是極為重要的能源，社會各行各業都離不開電能的支持，作為發電大國，我國約有80%的電能均出自于火力發電，因此發電廠每天都必須消耗大量的石油煤礦等燃料來維持電力系統的正常運轉。火電廠在生產電能的同時將會生成非常多的有害氣體，對環境造成的污染十分嚴重。因此為了改變現有的供電格局，在提高供電效率的同時降低環境污染，電力節能降耗就成為必然選擇。節能降耗不僅可以在電能生產環節進行，還可以在輸配電環節進行。輸配電線路作為電能傳輸時的關鍵，通過對輸配電線路進行合理優化，能夠有效降低電能傳輸時在線路中的損耗，避免因為電力損耗過于嚴重而影響到輸配電效果。我國人口數量眾多，各種資源在長期經濟發展中都面臨著資源短缺的情況，因此，電力節能降耗還可以被看作社會發展的必然選擇，若能夠實現輸配電線路的節能降耗，就可以讓我國經濟體系變得更加穩定，而電力節能降耗所帶來的環境保護作用更是能夠推動我國更快實現生態文明建設。

1.1 電力節能降耗的意義

從需求層面出發，電力節能降耗的意義如下：第一，緩解社會電能供需矛盾。電能供需矛盾是社會經濟發展所帶來產物，因為社會發展將會提高各行各業對電能的需求量，而輸配電線路的節能降耗則能夠在一定程度上降低電能的供應需求，緩解社會發展期間的電能供需矛盾。第二，提高經濟效益。輸配電線路節能降耗可以降低電能輸送過程中的電能損失，為企業增加電能供應效率，提高輸配電時的整體經濟效益。第三，增加輸配電線路的合理性。節能降耗的核心目的就是利用最少的電能穩定實現輸配電，無論是技術革新還是線路優化，都可以實現輸配電線路的節能降耗，因此節能降耗能夠提高線路合理性，推動電力行業實現長期可持續發展。

1.2 電力節能降耗技術的必要性分析

在電力企業經營期間，必須尊重線損存在的客觀事實。即電力傳輸階段無法保證能源實現百分百利用，電力傳輸中的能源損耗是企業必須面對的關鍵性問題，若能夠利用節能降耗的方式來減少電能運輸期間的浪費，就可以在一定程度上提高電力企業的市場競爭力，增加電力企業的經濟效益。

輸配電線路中的線損屬于可變損耗，采用人工干預的方式能夠改變線損情況，這也是開展輸配電線路節能降耗的出發點。對于電力企業而言，線路損耗過高將會造成供電成本激增，用戶用電量的增加將會導致成本快速上漲，進而造成嚴重的經濟損失，因此為了給電力企業創造良好的發展前景，就需要關注輸配電線路的節能降耗情況，避免因為線損過高而影響企業的長期發展。除此之外，節能降耗還可以增加輸配電線路的整體使用壽命，通過對線路進行合理優化，能夠防止線路高負荷運行，進而達到增加線路壽命的目的。

2 輸配電線路電能損耗分析

電力系統主要由發電、輸電、配電等多個環節組成，由于各個環節都會對電能造成一定損耗，因此可以將電能損耗看作電力系統的經濟性指標，通過對輸配電線路的電能損耗進行控制，便可以讓輸配電環節變得更加合理。就目前而言，我國因為近些年經濟發展速度非常快，因此各種新建的發電機組其技術性與環保性已經逐漸達到了國外發達國家的標準，但是輸配電線路的線損卻比技術發達的電力公司高出約3%，換算成為電量損耗則意味著我國輸配電線路線損的電能損耗，每年比國外發達國家多損失約450億kW·h。在輸配電環節，配電變壓器是極為重要的設備，設備運行時間的長短與能耗證明了變壓器具有極強的節能潛力。

據統計，節能型變壓器相較普通變壓器而言，電能損耗能夠降低30%。與此同時，由于超高壓輸電線路比重較低，變電站布局不佳等問題的存在，同樣會導致線損問題的發生。因此要從技術、管理、規劃等多個角度出發，以此來降低輸配電線路的電能損耗，提高輸配電線路的輸配電質量。

3 輸配電線路節能降耗技術分析

輸配電線路節能降耗是一種具有極強實用性的重要技術，合理應用節能降耗技術能夠在保證輸配電線路運行穩定性的同時提高電能利用率，在進行輸配電線路規劃時，應該嚴格遵循國家標準來完善線路結構。節能降耗作為復雜而艱巨的工作，設備運行質量、線路布設情況等因素都會影響到電能損耗，因此為了保證節能降耗效果，就應該從多個角度出發，全面革新原有的輸配電線路體系，以此來讓節能降耗技術發揮出真正的價值。

3.1 輸配電線路節能降耗改造

因為輸配電線路主要損耗為線路損耗與變壓器損耗，因此在節能降耗期間需要針對變壓器與線路情況進行優化。通過堅持組建節能降耗的線路體系能夠支撐電網實現高效發展。我國城市用電負荷正在逐年增長，通過對現有線路體系進行改造與優化具有非常重要的現實意義。

（1）線路架構優化。從輸配電線路長期發展角度出發，線路的結構與材質的更新與優化正是降低電能損耗的關鍵。雖然對線路架構進行優化能夠在一定程度上提高成本投資，但是這部分投資卻會在未來節約大量帶能耐損耗，這對電網的安全性、經濟性都是極為重要的保障。在優化線路結構時，可以通過適當增加導線截面，使用大截面導線替換原有的小截面導線，截面的提高將會降低電阻，進而達到降低能耗的效果。除此之外，在梳理線路的過程中，應該盡量減少迂回供電的情況，迂回供電往往會大幅提高供電距離，因此要重新規劃現有的線路結構，降低胡會供電所造成的影響。

（2）節能變壓器的使用。變壓器電能損耗非常嚴重，其電能損耗大致可以分為兩類，一類是變壓器鐵芯磁滯與渦流損耗，因為電壓變化相對較小，所以這部分電能損耗可以概括為不變損耗，即很難通過調整來降低損耗。第二類則是與設備電能負荷相關的電能損耗，這部分損耗將會因為變壓器負荷的改變而出現變化，所以作為可變損耗，通過對變壓器負荷進行控制，并優化鐵心材料，便可以在降低鐵芯損耗的同時達到節能降耗的根本性目的。

（3）電網升壓改造。在整體負荷功率不發生改變的先決條件下，通過提高電網電壓的方式可以讓經過電網元件的電流隨之下降。輸配電線路的電能損失與電壓有直接關系，電壓的提高將會促使線損率降低。因此在條件允許的情況下，可以重點關注高等級電壓電網的 發展與優化。特別是特高壓電網，更是能夠在減少線損的同時提高送電距離，節約投資。若能夠在電網架設中完善，便可以更好地發揮出大電網時空錯峰調劑效益。國外電力行業發展經驗表明，1000km的1000kV高壓線路的容量基本等同于同距離5條500kV的輸電線路。因此特高壓電網不僅可以節約土地資源，還能夠大幅降低電力企業的輸電成本，這對輸配電線路節能降耗有著非常重要的作用。

3.2 電網運行方式優化

電力系統在運行過程中，需要自愛保證安全的同時滿足電能質量的實際需求，電網接線與運行方式的合理性將會直接影響到電網的最終運行質量。

（1）環網運行方式的調整。輸配電線路需要通過選擇合適的運行方法來達到降低電能損耗的最終目的，通過采用備用、環網、雙回線路等運行方式，可以有效提高輸配電線路運行質量，在適配的運行方式下，電能損耗將會有所下降。在主網以及城市電網中，很多時候都會發現環形電網有功、無功功率流向存在差異性，有時甚至流向完全相反，特別是在武功補充不足的環網中，更是會因為傳輸功率因數小而出現大量的無功功率串動，進而導致無功環流的出現，電能損失也將因此而提高。所以為了實現節能降耗，就應該適當調整環網運行方式來降低線損所帶來的影響，通過改變有功、無功功率流向來降低電能損耗。

（2）供電線路調整。高低壓電磁環網可以利用變壓器將電壓等級不同的線路進行連接，線路連接后便可以實現并聯運行。當系統電磁環網開啟后，電力系統的穩定性將會大幅度提高。在對供電區域內的輸配電線路進行調整時，需要在經濟允許的情況下，盡量保證按照最短距離來進行供電，避免在城市中出現交叉供電、跨區域供電的情況。近電遠送、迂回供電將會嚴重影響到電能損耗。

（3）線路電壓調節。輸配電線路的運行電壓能夠在一定程度上影響到電網元件空載、負載等環節的電能損耗，當供電負荷不變時，運行電壓每增加1%都將會使負載消耗降低2%。在運行電壓與額定電壓接近后，變壓器電壓的提高還將會導致空載損耗有所上升。通常情況下，在輸電網中，負載損耗往往可以占據總損耗的80%，因此可以通過適當提升運行電壓的方式來達到節能降耗的效果。需要注意的是，由于變壓器的不平衡度與電能損耗息息相關，因此還要盡量降低不平衡度所帶來的影響。

3.3 無功平衡與無功補償

無功功率能夠在電力系統中影響到供電、負荷效果，電力系統元件阻抗大多為電感性元件，很多網絡、負載元件都需要在運行中消耗無功功率。網絡、負載元件所消耗的無功功率無法直接由發電機進行完全補給，因此需要在消耗無功功率時生成無功功率，以此來達到無功平衡的效果，通過無功平衡能夠降低無功功率的流動性，降低電能損耗。除此之外，電力企業還可以結合相關條例與標準，對無功補償設備進行合理配置，改善電壓質量。

輸配電線路線損增加的核心原因就是輸送電力線路中帶有大量無功功率，因此必須強調無功功率平衡性，通過嚴格控制無功平衡可以有效實現節能降耗。通常220kV以上的線路應該將功率因素控制在0.9～0.95范圍內。為了保證電壓穩定性，應該在樞紐變電所加裝無功靜止補償器與調壓變壓器，以此來提高控制效果。由于無功功率與用戶負荷息息相關，所以需要將功率因數管理看作節能降耗的重要方式，可以結合功率因數來進行電價獎懲，功率因數高于基準值的用戶減少電費，低于基準值則要適當增收電費，通過利用經濟的方式調節用戶的用電情況，可以有效降低線損問題所帶來的影響。

3.4 節能降耗的管理對策

在開展輸配電線路節能降耗時，技術節能可以看作基礎節能，而管理節能則屬于保障性節能，通過技術、管理的相輔相成，可以實現對輸配電線路的全方位優化，避免因為管理不當而影響到輸配電線路的節能效果。線損率可以在一定程度上反映出電力系統的整體質量，通過完善電力系統的線索管理制度，可以將線損控制在合理范圍內，進而實現降損節能的核心目的。

（1）指標管理。用電管理部門可以通過線損計算來分析理論指標與實際指標的差別，通過將線損指標按照年、季、月度的分配情況來為基層部門提供線損控制目標。通過線損考核的方式來加強線損管理。在此期間，還可以將電壓合格率、電容使用率等因素劃分進入線損考核的分支目標，以此來提高線損管理質量。

（2）無功管理。在電力企業中，要適當加強無功管理，很多用戶往往只關心功率因數能否達到0.9，而對無功的重視程度則不高，因此可以有選擇性地在用量總量大且功率因數趨近于1的用戶處設置雙向無功電度表，這樣便能結合用電特征來選擇的合適的電容器投切方案。

（3）諧波管理。電網非線性用電負荷增加，將會導致配電系統受到諧波污染的影響，諧波將會導致電力系統功率因數下滑，并在輸配電線路中發生熱效應，進而導致電能損失的增加，通過針對系統諧波進行分析與檢測，可以有效降低諧波所帶來的電能損耗，必要時還可以通過諧波抑制的方式來達到節能降耗的目的。

4 結語

總而言之，輸配電線路的節能降耗非常重要，通過對輸配電線路節能降耗技術展開分析，可以降低輸配電線路因為線損而造成的影響，提高線路的整體運行質量與使用壽命。相信隨著更多人認識到輸配電線路節能降耗的作用，輸配電線路的節能降耗技術將會變得更加完善。