試論輸電線路的節能降耗

魯曉威 周亞 王廣躍 陳騰飛 郭振華

（國網安徽省電力公司滁州供電公司 安徽滁州 239000）

試論輸電線路的節能降耗

魯曉威 周亞 王廣躍 陳騰飛 郭振華

（國網安徽省電力公司滁州供電公司 安徽滁州 239000）

隨著電網系統的不斷優化，對輸電線路的要求越來越高。由于電網系統輸電線路設計上存在著不合理等問題，使得輸電線路中的電能損耗增加，這位電網供電帶來嚴重影響。為了將輸電線路中的損耗降到最低，需要從輸電線路的材質以及線路運行方式等角度進行分析，并找出合理的解決措施。基于此，本文將對輸電線路的節能降耗進行研究。

輸電線路；節能降耗；分析

前言

目前我國正在處于經濟快速發展的關鍵階段，但是我國的經濟結構中存在著不合理的情況。例如能源的損耗比較大等。為了響應國家經濟發展的與節能減排的號召，國家電網首先對電網結構進行優化，將其運行方式進行調度，并對電力線損等進行規范化管理。

1 輸電線路節能降耗的思路

1.1 減少諧波電流

在輸電線路中，諧波電流如果多的話就會很多電能損耗。同時諧波電流的增加會對輸電線路中的電器的正常運行帶來直接影響，嚴重時可能會導致諧波電器損壞。因此出于對輸電線路保護的想法也應該將電路中的諧波電流降低。一般的情況下，是在控制電路中增加變壓器，同時配以濾波器對諧波電流進行過濾，一方面能夠實現對線路的保護，另一方面起到了輸電線路節能的效果。

1.2 合理設計輸電線路

輸電線路長度減少。線損的主要來源是輸電線路長，在變電所選址時，需要選擇電量負荷中心位置，通過縮短電線路的方式節約電能，減少線損。

增加線纜截面。在實際的供電系統輸電線路中，經常會出現大型機電設備距離發電中心比較遠的情況。在線路比較遠的情況下，為了滿足實際線路中的載流量、電壓降以及電力穩定性，需要結合實際的輸電情況選擇級別比較大的線纜截面，通過這樣的方式來減小線路損耗。

通歸實際的施工情況分析得出，當線纜的截面小于70m2時，且線路上的總長度在100m以上時，可以適當增加線纜的截面積，進而實現良好電氣節能。

2 輸電線路節能降耗的優化措施

2.1 對低壓架空線路進行合理規劃

低壓配電網（指對地電壓在250V及以下者）架空線線路規劃的步驟比較清晰：

（1）需要對配電線路進行普查，確定線路中是否需要新建線路，如果需要新建線路，則需要按照一定的規則進行規劃。如果線路中不需要新建，就需要對現有線路進行保護與電壓檢測。

（2）要確定線路中電壓檢測的能力，需要對其電壓檢測條件進行判斷，如果其具備一定的線路檢測條件，則需要對線路進行改造。反之線路中不具備電壓檢測條件，則需要通過計算，或者通暢查表的方式對線路改造。

（3）對于中低壓線路中出線回數，以及導線截面的規劃，導線型號與相連接的變電器容量相關，只有兩者在相互配合上，最為經濟實惠的狀態下才能實現更加經濟負載率。

中壓配變容器（指對地電壓在250V以上者）與其低壓配出線回數，以及線路中截面的匹配關系，需要根據中壓配變容器的經濟負載率進行取值。對于低壓配電網線路的供電半徑，與電力線路中的電壓損耗、線路損耗、導線截面以及負載損耗等因素息息相關。

2.2 輸電線路電源等級改造

輸電線路在不同的電源電壓等級下，所產生的線路損耗不同，因此根據輸電線中這樣的特點，采用合理的技術輸電線路進行升級。在實際的電源等級改造環節中，首先需要對電力工程的功能、特性等進行調查與分析。而輸電線路中之所以會出現電能損耗，與線路中冗余的變電容量相關，因此在對線路進行改造環節中需要將輸電導線的電流經濟密度降低，同時還需要增加線路并列運行方式。對不同電壓等級的輸電線路進行改造，借助升壓變壓器和降壓變壓器實現輸電線路內電壓的抬升，具體而言就是在線路上游安裝升壓變壓器，抬升線路電壓，在用戶側在安裝降壓變壓器，降低電壓到能夠使用的級別，如此輸電線路的電壓或得到提升，因而線損得到降低，產生如下結果，具體數據如表1所示。當然升壓變壓器和降壓變壓器的購置和安裝會產生巨額費用，但是線損降低帶來的收益能夠在短期內實現資金回籠，下文將詳細闡述。

表1 不同等級輸電線路升壓改造線損降低表

從表1中的數據中可以發現，輸電線路進行升壓改造之后的線路損耗都有所降低。而且不同層級之間升壓，之后所產生的線路損耗降低百分比不同。在35～110V、10～35V的輸電線路升壓環節中，其線路損耗降低最多。輸電線路損耗與額定電壓有一定的關系。

2.3 輸電線路中配電變壓器的合理規劃

對配變容載比進行計算，對社會經濟、地理環境以及電力發展狀況進行分析，通過對負荷的預測，進而實現中低壓電力的平衡。最后對配變規劃進行評估，評估的主要內容包括對配變容載比的調整，對線損的控制。

低壓配電網配電器規劃比較復雜，首先需要對配電變壓器現狀進行研究，研究內容主要包括容量、臺數、負載率以及配電變壓器中存在的問題，然后對配電變壓器進行改造，并得到新增配變容量。

以沈陽市××區輸電線路節能改造項目為例，輸電線路節能改造項目包含區內工業用電、農業用電和家庭用電，總投資1300萬。項目針對區內的用電情況，綜合運用線路規劃、電源改造、變壓器規劃等多種措施，項目改造之前區內輸定線路的線損約為2.97%，經過合理配置改造完成后線路損耗線損降低到1.98%，損耗降低逾34%，按照××區2015年度總用電量19.45億千萬時計算，線損降低節省的電量約為0.19億kWh，按照平均每千瓦時0.5元計算，每年保守估計節省費用950萬元，一年半的時間就能夠實現項目資金的回籠。

3 輸電系統節能材料選擇

3.1 輸電導線

在同一個輸電系統中，對于線路的導線選擇上有很多種不同的選擇，而不同類型的輸電導線中的線路損耗有所不同。從大量的實踐中得出，型線導線與圓線導線相比，其線路損耗比較小，優點眾多，二者性能對比如表2。

表2 型線導線與圓線導線性能對比

在同等截面下，型線導線要比圓線導線要小10～15%，在這樣的參數下，導線在實際的使用環節中能夠將荷載降低。同時導線的電能輸送能力也提升很多，進而將電能損耗降低。同時可以通過將輸電線路表面的粗糙程度改變，來提升輸電性能，一般情況下，圓線導線的表面粗糙系數為0.82。而型線導線表面的粗糙系數為0.90。在這樣的參數下能夠對將導線的電暈電壓值提升，并且降低線路中的噪聲。此外還可以有效降低導線在電暈上的損耗，并實現電能的經濟輸送。

3.2 節能金具的選擇

在輸電線路中選擇合理的金具，能夠提升線路輸送能力，同時將線路上的損耗降低。懸垂線夾的選擇上，一般選擇二代鋁合金材質，由于二代鋁合金材質與一代鋁合金材質相比，其線路適應性更高，同時線路傳導率比較高。在線路的屏蔽環中，需要加入絕緣子串，一般情況下，選擇是耐張絕緣子串。在導線棒的選擇上，需要選擇鋁合金阻尼間隔棒，由于該種材質的間隔棒在構造上比較簡單，同時重量都比較輕。一方面都比較適合施工，另一方面防震性比較好。在實際的電路運行環節中能夠維護線路的穩定與安全。對于特高壓直流線路來說，需要對耐張塔的塔桿高度進行限定，對橫擔的長度進行縮短，將傳統的跳線架取消，不僅節約鋼材，還能夠對輸電線路進行合理控制。

3.3 電纜鋪設

在實際的電纜鋪設中，采取槽盒的方式時，低壓配電網規劃的鋪設電纜根數范圍為2～4根。當采取排管或者電纜溝的鋪設方式，低壓配電網規劃的電纜鋪設根數在24根以下。在電纜鋪設方面，電纜的鋪設首先需要根據實際的工程條件、環境特點以及電纜的類型等因素進行分類，在實際的電纜選擇上不僅需要線路要能夠可靠的運行，還需要線路在維護中更加的便捷。

當居民數在50戶以下時，電纜的敷設方式以及根數需要根據臨近的區域的低壓配電網實際情況而設置。當居民數在50～250戶時，電纜宜設置一座或者是兩座配電站；當居民戶數在250戶以上時，需要將設置兩座以上配電站。

4 結論

綜上所述，在本文中輸電線路的節能降耗措施進行研究。隨著節能減排理念的推廣，對電網配電系統產生直接的影響。為了積極響應國家節能號召，在配電系統中采取一定的措施，對輸電線路進行處理，降低輸電線路中的電能損耗。在輸電線路降低能耗環節中，主體的思路是將輸電線路中的諧波損耗以及線路損耗降低。在實際的節能降耗的優化措施中，對低壓架空線路進行合理規劃，對輸電線路電源等級改造。希望相關研究能夠對電網配電系統帶來幫助。

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[2]劉軍亭.輸電線路節能降耗技術措施[J].農村電氣化，2014，07：62.

[3]黃祖才.縣級配電網節能降耗研究[D].重慶大學，2007.

TM75

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1004-7344（2016）07-0065-02

2016-2-20