董翔 王利琴
摘要:隨著我國電力系統(tǒng)的迅猛發(fā)展,能源方面的消耗也在不斷增加,對于電力企業(yè)而言,電力傳輸系統(tǒng)本身就是一個電能使用者,在電能傳輸?shù)倪^程中,輸配電線路也會產(chǎn)生一定的能耗,降低電力企業(yè)的經(jīng)濟效益。因此,為了降低輸配電線路能耗,實現(xiàn)節(jié)能,提高電力企業(yè)的經(jīng)濟效益,加強對電力輸配電線路節(jié)能降耗技術(shù)的探究勢在必行。本文就電力輸配電線路中的節(jié)能降耗技術(shù)進行分析。
關鍵詞:電力輸配電線路;節(jié)能降耗;技術(shù)
1電力輸配電線路中的能源消耗分析
電網(wǎng)作為一個龐大的電力系統(tǒng),是由很多種元件和配電線路所組成,它負責電力能源的產(chǎn)生、傳輸以及使用。在電力能源的傳輸過程中,所有元件和設備都會產(chǎn)生或大或小的電阻,這些電阻消耗了巨大的能源。從技術(shù)層面來說,電力能源的損耗主要產(chǎn)生在電力輸送以及分配過程中,元件、傳輸設備以及電線電纜都會在這個過程中消耗電能。電能的損耗大致可以從以下幾個方面進行分析:固定損耗、可變損耗以及外界因素。所謂固定損耗,主要是由于外加電壓、電氣設備和產(chǎn)品自身質(zhì)量問題而導致的,由于在電力傳輸過程中不易受外加電力載荷影響,所以固定損耗的控制相對比較難??勺儞p耗,主要是指在電力的傳輸過程中導線的損耗。比如,在高層建筑的施工過程中,為了縮短導線的長度,通常會縮短變配電室和電氣豎井之間的距離,進而達到降低電力損耗的目的。除此之外,有些外部因素也會造成輸配電線路的損耗。比如變壓器和家用電器,它們都具有電感性負荷的性質(zhì),當電流從系統(tǒng)流出,進入高低壓電線路中時,一定會產(chǎn)生線路功率的損耗,而且這種損耗通常會比較大。
2電力輸配電線路中的節(jié)能降耗技術(shù)
2.1輸配線路的科學設計
①減少導線長度。在施工設計時,為了減少整條電力輸配電線的電阻,一般會縮短變配電室到電氣豎井的距離,進而降低電力損耗。在實際生產(chǎn)時,配電箱及低壓柜出線回路設計過程中,一般會減少彎曲折回設計,盡量使線路延直線向前延伸。②采用大截面的導線。從長遠的角度來看,采用大截面導線可以節(jié)省電力資源。比如,把最小界面線路增加2級,將線路損耗節(jié)省下來的資金投入到其他電力設備中,這樣可以促進電力企業(yè)的經(jīng)濟快速運轉(zhuǎn)。③架空絕緣導線,是指在電網(wǎng)運行過程中,在高空位置架設線纜,架空絕緣導線,采用的就是絕緣材料制成的架空線纜。其在實踐中具有明顯的優(yōu)勢:首先能有效的增強線路運行的可靠性和安全性,這樣不僅能夠避免由于線路交錯而造成的安全問題,還可以有效應對不同客觀環(huán)境造成的停電。其次,能對桿塔的結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化,實現(xiàn)更為靈活的簡便的敷設方式,由于絕緣導線材料具有特殊性,使其可敷設范圍較大,還有效的降低了周邊環(huán)境對導線形成的侵蝕,能夠?qū)Ь€使用壽命延長,節(jié)約電網(wǎng)運行的成本。
2.2合理規(guī)劃電網(wǎng)
電網(wǎng)的規(guī)劃是否合理會直接影響到線損的多少。隨著科學技術(shù)的迅速發(fā)展,其在電網(wǎng)中的運用也越來越廣泛。例如在線監(jiān)控技術(shù)、檢測技術(shù)、自動化技術(shù)等的運用很大程度上提高了電網(wǎng)的作業(yè)效率,在減少電能損耗上面功不可沒。利用網(wǎng)絡技術(shù)和計算機技術(shù)來合理規(guī)劃電網(wǎng),具體說來就是通過利用這些高新技術(shù)來精確計算電網(wǎng)相關參數(shù),為輸配電系統(tǒng)設計最佳運行方案,將線損降到最低。在電力系統(tǒng)中,電壓是影響線損的一個非常關鍵的因素,電壓過低,電網(wǎng)不能夠正常運行,電壓過高又會造成不必要的電能損失,因此規(guī)劃電網(wǎng)的一個關鍵環(huán)節(jié)就是設置合理的運行電壓。另外,在電力系統(tǒng)中無功功率損失也是一項非常顯著的現(xiàn)象,在電力輸送過程中,無功電流產(chǎn)生的功率基本都損失掉了,針對這個問題可以用無功補償技術(shù)加以解決,合理選擇無功補償方式,補償容量和補償點進行補償,減少電能的損失。
2.3使用低損耗的新型變壓器
變壓器是組成電網(wǎng)能耗十分重要的部分,在電網(wǎng)運行能耗中占有較大的比例,在這樣的情況下,倘若變壓器自身的功率低、能耗大,將會對系統(tǒng)的運行效率產(chǎn)生嚴重的影響,因此相關部門必須重視更換和維護變壓器設備。就目前的情況來講,使用非晶的合金鐵芯做成的變壓器,非晶合金鐵芯變壓器的使用有很大優(yōu)點,比如噪音比較低、空載損耗比較低、運行費用比較低等優(yōu)點。非晶合金鐵芯是全密封免維護。S11系統(tǒng)在現(xiàn)在變壓器中損耗最低,空載損耗和其他系列變壓器相比降低了70%。由此可見,運用一款好的變壓器能夠很大程度上降低線路中的損耗,所以需要在輸配電建設環(huán)節(jié)中使用比較新型的變壓器。
2.4優(yōu)化電網(wǎng)的無功配置
電網(wǎng)的無功電流是線路損耗加大的主要原因,如果變壓器的利用效率低,電壓就會跌落。為了解決這種情況,可采用無功補償?shù)募夹g(shù)措施,即在合理分配功率的前提下,合理分布無功功率。首先是并聯(lián)電容器的使用,改變系統(tǒng)的諧波阻抗,降低特定頻率諧波的放大作用,提高電容器的壽命和降低系統(tǒng)諧波的干擾。電容器的系統(tǒng)諧波干擾現(xiàn)象頻發(fā),如果諧波干擾比較大,就要采用無功補償?shù)募夹g(shù)措施,結(jié)合負荷用電的特征,在補償無功的位置增加濾波裝置。其次是補償線路電抗,主要針對長距離的輸電線,在線路上裝配電容器,補償線路的電抗,裝置串聯(lián)補償,并縮短電氣的距離,有效提高線路系統(tǒng)的穩(wěn)定性。串聯(lián)補償不僅能夠提高大容量系統(tǒng)較遠距離的輸送電能力,還可以在更大的范圍之內(nèi),優(yōu)化配置資源。再次是同一個線路的鐵塔上,架設多回的線路,以節(jié)能輸配電線路的走廊,同時能夠有效節(jié)約工程的成本支出。尤其是在環(huán)境資源日益嚴峻的情況下,多回線路在鐵塔上的架設,使得輸配電線路走廊的空間被充分利用,減少了走廊空間浪費的問題,而且在大致相同的環(huán)境資源之下,電能的輸配能力可以得到大幅度提高。
3結(jié)語
在社會經(jīng)濟飛速發(fā)展的帶動下,人們的生活水平不斷提高,對于供電質(zhì)量也提出了更高的要求。而在當前可持續(xù)發(fā)展背景下,實現(xiàn)高壓輸配電線路的損耗控制,確保電力能源的充分利用,是非常重要的。對于電力企業(yè)而言,輸配電線路實施節(jié)能降耗技術(shù)是大有裨益的,企業(yè)可以結(jié)合高壓輸配電線路的實際情況,在充分考慮可行性、可靠性和經(jīng)濟性的前提下,引入先進的節(jié)能降耗技術(shù),提升供電質(zhì)量和供電效率。
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(作者單位:國網(wǎng)晉中供電公司輸電運檢室)