電力輸配電節能技術的分析

李 玲

安徽光華電力工貿有限責任公司

電力輸配電節能技術的分析

李 玲

安徽光華電力工貿有限責任公司

隨著國家對能源利用的環境保護和資源優化配置要求的提出，輸配電線路的節能降耗技術更為需要被加以重視。本文將就輸配電線路節能降耗技術的研究工作，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；節能技術

輸配電線路的節能降耗技術，不僅關系到家國家能源的利用水平，也會更直接關系到人們的生活，所以節能降耗是當今供電企業輸配電線路技術研究的急需完善的問題，輸配電線路技術節能降耗，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

由于電力系統的傳輸過程中的各個環節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生功率的損耗，這種電功率在輸電網傳送過程中的損耗稱為線損。線損是電網在輸送和分配電能過程中，各設備元件和線路所產生的電能損失，包括固定損失、可變損失和其它損失。固定損失是指電網中的設備或線路的電能損失不隨負荷的變化而變化，與外加電壓、設備容量和產品質量有關；可變損失是指電網中的設備和線路的電能損失隨負荷電流的變化而變化。如變壓器的銅損、其它設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　電力輸配電線路節能降耗技術的必要性

2.1在設計和施工當中，通過減少導線長度。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荷中心，減少了年運行的費用。在高層建筑物當中，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提高供配電系統的功率因素。變壓器、電動機、家用電器等都是電感性負荷，會產生很多無功的滯后性電流，這種電流從系統流出，經過高低壓線路之后，穿入用電設備的末端，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償柜，可以實現無功補償，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備。為了抑制諧波危害，在變壓器的低壓側，設置源慮波器，和無源濾波器，混合使用兩種濾波器，必要時利用節電的裝置，達到線路節能降耗的效果。

3　電力輸配系統中降損節能技術措施

3.1電網規劃優化

城市電網可通過合理的電網規劃來降低線損。電力部門可充分利用調度自動化系統、網損在線檢測系統、負荷監控系統等完善線損管理手段。如利用計算機軟件進行潮流計算、潮流分析工作。重大方式變化時，及時進行潮流計算，選擇最佳運行方式使其損耗達到最小；利用調度自動化系統，制定出各變電所主變的經濟運行曲線，使各變電所主變保持最佳或接近最佳運行狀態，保證主變的經濟運行。

3.2選用能耗較環保的電力變壓器等設備

作為輸配電線路損耗的主要內容，輸配電變壓器的損耗要進行控制，其中節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的損耗。

3.3確保變壓器運行的經濟性

在同樣的傳輸電量的條件下，變壓器運行方式的選擇，關系到變壓器的電能損失。變壓器經濟運行并不需要加大資金投入，而只是要對供電和用電進行科學管理，就能夠達到節電的目的，并提高功率的因素。變壓器的運行參數與變壓器的容量、電壓器等級、鐵芯材料質量等息息相關，只需要選擇參數較好的變壓器，就可以提高變壓器的節能降耗能力。

3.4對配電線路的選擇

3.4.1擴大導線的載流水平

按導線截面的選擇原則，可以確定滿足要求的最小截面導線；但從長遠來看，選用最小截面導線并不經濟。如果把理論最小截面導線加大一到二級，線損下降所節省的費用，足可以在較短時間內把增加的投資收回。截面加大后線路無功損耗也會有所下降。由于導線的使用年限一般在10年以上，加大截面節能降損所創造的經濟效益是十分顯著的。 輸配電線路的截面大小需要進行合理性的考慮，主要考慮能否為工程節省費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，可以適當的減少線路電阻的影響。當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線電阻。

3.4.2選用架空絕緣導線

架空絕緣導線有很大的優點，隨著輸配電線路節能降耗工作的深入，架空絕緣導線會得到進一步推廣應用。選用絕緣導線的優點有：

（1）提高線路供電的可靠性。采用絕緣導線的線路可以防止外力及特殊情況引起的相間短路，減少合桿線路作業時的停電次數，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構，甚至可以沿墻敷設，既節約了線路材料，又美化了環境道路。

（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線，由于其線間距離極小，線路電抗僅為普通裸導線線路電抗的1/3。

（4）減少了導線腐蝕，延長了線路使用壽命。

3.4.3單芯絕緣導線的應用

單芯絕緣導線屬于較為新型的低壓分裂導線，完全絕緣，即便電桿折斷，也不會輕易中斷線路的供電，而且具有擴張強度大，通用范圍廣，利于施工，成本較低等優點，所以在我國輸配電網絡建設過程中得到了廣泛的應用，尤其針對于低壓電網電壓合格率的提高、供電質量要求較高、節能水平要求較高的客戶，此種絕緣導線對輸配電線路的發展具有很大的推動作用。

3.5電網無功配置優化

大量無功電流在電網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化分布。調整無功功率的分布，保持最佳的運行電壓，可以使線路降低損耗。在此基礎上，可以合理地選擇無功補償方式、補償點以及補償容量，能有效地穩定系統的電壓水平，避免大量的無功通過線路的遠距離傳輸而造成有功網損。對配電網的電容器無功補償，通常采取集中、分散、就地相結合的方式；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、功率因數大小、負載電流的大小、晝夜時間劃分進行，具體選擇要根據負荷用電特征來確定。

3.5.1加設并聯電容器

裝設并聯電容器后，系統的諧波阻抗發生了變化，對特定頻率的諧波會起到放大作用，不僅對電容器壽命產生影響，而且會使系統諧波干擾更加嚴重。因此有較大諧波干擾而又需補償無功的地點應考慮增加濾波裝置。

3.5.2串聯補償

在長距離輸電線路上裝設電容器，能夠使線路上的電抗進行一定程度上的補償，這樣的方法就是我們經常利用到的串聯補償。通過此種方法，不僅可以提高遠距離大容量系統的輸電能力，還能夠使資源更加優化。

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兩回及以上線路，目的是節省輸電線路走廊、降低工程造價。在環境資源日趨緊張的形勢下，充分利用輸電線路走廊的空間，架設同塔多回線路，可以實現在占用同樣環境資源的情況下更多地輸送電能。