電力系統設計中的節能措施與途徑淺析

顧承天 杭州電力設備制造有限公司大有成套電氣制造分公司

1 加強對節能減排計劃的監督與管理

現今，全球都面臨著非常嚴重的資源及環境危機，雖然科學技術不斷發展，高新技術日新月異，可是還是不能從根本上解決環境污染、資源枯竭的難題。許多發電廠的機械設備非常老舊，無論是在節能的層面上，還是運用成效的層面上而言，均存在諸多問題，電力企業尚未定期開展設備維護及更新的措施。因此在實際電力系統設計的過程中，應該基于政府的相關法規及政策進行節能減排工作，真正落實節能減排工作，強化電力企業內部管理系統的建設工作。

2 智能電網的建設

2.1 減少輸電線路損耗

（1）研發并更換新型輸電導線

在鋁制導線中添加其他微量元素，能夠使得導線的性能得到優化。例如，耐熱鋁合金導線長時間工作的實際溫度是150℃ ,短時間內工作的溫度是230℃，相較于普通鋁導線來說，其溫度有顯著的提升。此外，相較于普通鋁導線而言，耐熱鋁合金導線允許載流量也相對較大。150℃條件下，耐熱鋁合金導線疲勞極限及90℃條件下的硬鋁線沒有很大差異。

碳纖維導線的質量相對較輕，并且載流量大、強度高、耐高溫、線損低，這些優勢使得其能夠替代普通鋼芯鋁絞線，在輸電電網中得到廣泛運用，也是現今發展前景非常好的導線。

（2）節能型金具的運用

在線路流通電流的條件下，不形成電能損耗或是說形成極少的電能損耗的金具，被叫做是節能金具。

例如，耐張金具事主要是從以往所運用的螺栓型結構轉化為楔型結構，這就使得U形螺栓構成閉合磁回路的難題得到了很好的處理，并且因為不會運用到螺栓，就使得施工更加便捷。就承力可靠性的層面上而言，楔塊結構的面接觸會使得導線更加妥帖地緊固，進而使得U形螺栓緊固所導致的接觸導線至導線蠕變、握力降低的不足得到很好的彌補。

接線金具因為選用了新材料、新架構以及徑向擠壓、低壓鑄造、液態模鍛等現代化的技術，非常輕巧，并且適用范圍非常廣泛，表面的氧化難度較大，在很多自然條件下都不會出現銹蝕的問題。

（3）調整不合理的線路布局

科學地進行規劃，并且不斷優化電網結構，減小供電半徑。因為電網以往的規劃存在非常多的不當之處，例如電源點和負荷中心之間的距離太遠，使得出現“近電遠供，迂回供電”的現象，鑒于此，針對線路布局進行有效的調整，避免出現迂回線路、交錯及重疊問題，降低電力線路損耗的現象，能夠有效降低電網中功率的實際損耗。

2.2 變壓器優化

（1）變壓器降耗改造

變壓器非常多，并且容量非常大，因此總損耗量非常大，鑒于此，減小變壓器損耗是一項非常重要的節能手段，而這主要是運用節能型電力變壓器。現今，國內主要運用的是硅鋼鐵心變壓器，這種變壓器自身所耗費的電能在全國發電量中所占比重超過了5%，在配電網耗損的過程中，變壓器所占比重超過60%。非品態合金是借助快速凝固工藝所開發的材料，其軟磁材料的性能非常好，是硅鋼片、坡莫合金與鐵氧體的替代品，其優勢包括低噪音、低損耗等。

（2）變壓器經濟運行

變壓器經濟運行系指在傳輸電量不變的時候，借助擇優篩選的方式，針對負載進行調整，減小變壓器電能損失。變壓器經濟運行不需要進行投資，僅僅只需要強化供、用電的科學化管理，就能夠使得電能得到節約，并且能夠提升功率因數。由于變壓器的容量、電壓等級、鐵芯等均存在一定的差異，所以變壓器經濟運行其實就是運用參數好的變壓器及最合適的組合參數變壓器。

2.3 電網無功配置優化

在電網中，若是無功電流非常龐大，就會使得線路出現嚴重的損耗，而變壓器利用率也會減小，用戶電壓跌落。而無功補償其實就是借助技術措施，使得線損得到減小的一種關鍵性手段，在有功功率科學地進行分配時，應該科學地分配無功功率。

優化無功配置其實就是借助調整無功潮流的分布，使得網絡的有功功率損耗減小，還能夠使得電壓水平得到很好的保證。無功優化補償通常是變電所無功負荷的最佳補償、配電線路最佳補償與配電變壓器低壓側最佳補償。分析電能損耗公式就能夠得知，倘若線路或是變壓器傳輸的有功功率及電壓是固定的，線損和功率因數的平方就會呈反比，并且功率因數小，電網所需無功就會增加，這就會導致產生更加嚴重的線損。鑒于此，設置無功補償設備，就能夠在很大程度上降低負荷的無功功率損耗量，使得功率因數得到有效提升，進而電氣裝置能夠實現有功出力的目的。

3 結語

簡而言之，在如今的形勢之下，國內越來越重視節能經濟的建設及發展，并且已經頒布了一系列的法規及政策，這就能夠使得節能措施得到有效的開展。就電力領域而言，這也是一個機遇與挑戰并存的階段，因此一定要強化節能觀念，進一步分析電氣自動化的節能設計技術，真正使得電氣自動化的節能性得到強化，進而有效落實可持續發展的根本理念。