试议节能降耗谈电力输配电线路中节能降耗技术

摘要：城市配电网的降损节能工作不但可以减少用户电费支出，提高企业经济效益，挖掘配电设备供电能力，而且对国家能源利用、环境保护、资源优化配置极为有利。本文探讨了电力系统输配电线路节能降耗技术。
关键词：节能降耗；电力系统；输配电线路

引言
随着科学技术的发展和人民生活水平的不断提高，人们对电力的需求越来越大。输电线路作为我国电网的重要组成部分，其工程质量的好坏与否直接关系到我国电力的供应；降低电力输配电线路中的能耗，对于缓解我国的能源危机具有十分重要的意义。

一、加强输配电系统中的节能技术

1、减少线路损耗

输配电线路降低损耗可以通过几种途径：一是减少导线长度。在设计及施工中，低压柜出线回路及配电箱出线回路尽量走直线，不走或少走回头线。变配电所尽可能靠近负荷中心。对于较长的线路，在满足载流量热稳定、保护配合及电压降要求的前提下，加大一级导线截面。尽管增加了线路费用，但节约了电能，因而也减少了年运行费用。此外，在高层建筑中，变配电室应靠近电气竖井，以减少主干线的长度。对于面积大的高层建筑物，应将电气竖井尽可能设在建筑物中部，以减少水平电缆的敷设长度。另外可以将负荷进行归类。除对计费有要求的负荷及消防负荷外，普通负荷改由一条主干电缆供电，这样既便于消防切除非消防电源，又可在非空调季节使同样大的干线截面传输较小的电流，从而减少线路的损耗。

2、提高功率因数

在供配电系统中，许多用电设备如电动机、变压器、灯具的镇流器以及很多家用电器等均为电感性负荷，会产生滞后的无功电流，它要从系统中经过高低压线路传输到用电设备末端，无形中又增加了线路的功率损耗。为此，在供配电系统中安装电容补偿柜，通过电容柜内的静电容器进行无功补偿，电容器可产生超前无功电流抵消用电设备的滞后无功电流，从而达到减少整体无功电流，同时又提高功率因数的目的。当功率因数由0.7提高到0.9时，线路损耗可减少约40%。功率因数值的大小应满足当地供电局的要求，无明确要求时，建议功率因数值高压用户为0.9以上，低压用户为0.85以上。

3、抑制谐波危害

谐波电流的存在增加了供配电系统的电能损耗，对供配电线路及电气设备也会产生危害。为抑制谐波，建议在变压器低压侧或用电设备处设置有源滤波器、无源滤波器，或将有源滤波器及无源滤波器混合使用，或采用节电装置。

二、电力输配系统中降损节能技术措施

1、电网规划优化城市电网可通过合理的电网规划来降低线损。电力部门可充分利用调度自动化系统、网损在线检测系统、负荷监控系统等完善线损管理手段。如利用计算机软件进行潮流计算、潮流分析工作。重大方式变化时，及时进行潮流计算，选择最佳运行方式使其损耗达到最小；利用调度自动化系统，制定出各变电所主变的经济运行曲线，使各变电所主变保持最佳或接近最佳

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运行状态，保证主变的经济运行。
2、电力变压器节能合理使用变压器。配电变压器的损耗是配电网损耗的主要组成部分。因此，降低配电变压器的损耗对于降低整个配电网的损耗效果非常明显。方法主要有：使用低损耗的新型变压器、合理配置配电变压器容量等。
（1）使用低损耗的新型变压器若采用非晶合金铁芯变压器，具有低噪音、低损耗等特点，其空载损耗仅为常规产品的五分之一，且全密封免维护，运行费用极低。S11系统是目前推广应用的低损耗变压器，空载损耗较S9系列低75%左右，其负载损耗与S9系列变压器相等。因此，应在输配电项目建设环节中推广使用低损耗变压器。
（2）变压器经济运行变压器经济运行指在传输电量相同的条件下，通过择优选取最佳运行方式和调整负载，使变压器电能损失最低。变压器经济运行无需投资，只要加强供、用电科学管理，即可达到节电和提高功率因数的目的。变压器的容量、电压等级、铁芯材质不同，故运行参数各不相同。因此变压器经济运行就是选择参数好的变压器和最佳组合参数的变压器运行。

三、电网无功配置优化

大量无功电流在电网中会导致线路损耗增大，变压器利用率降低，用户电压跌落。无功补偿是利用技术措施降低线损的重要措施之一，在有功功率合理分配的同时，做到无功功率的合理分布。无功配置优化是通过调整无功潮流的分布降低网络的有功功率损耗，并保持最好的电压水平，从而达到降低线损的目的。合理地选择无功补偿方式、补偿点及补偿容量，能有效地稳定系统的电压水平，避免大量的无功通过线路远距离传输而造成有功网损。对配电网的电容器无功补偿，通常采取集中、分散、就地相结合的方式；电容器自动投切的方式可按母线电压的高低、无功功率的方向、功率因数大小、负载电流的大小、昼夜时间划分进行，具体选择要根据负荷用电特征来确定。
1、装设并联电容器装设并联电容器后，系统的谐波阻抗发生了变化，对特定频率的谐波会起到放大作用，不仅对电容器寿命产生影响，而且会使系统谐波干扰更加严重。因此有较大谐波干扰而又需补偿无功的地点应考虑增加滤波装置。
2、串联补偿，是指在长距离输电线路上装设电容器，以对线路的电抗进行补偿，缩短电气距离提高系统的稳定水平。通过加装串联补偿装置，可以提高远距离大容量系统的送电能力，实现更大范围内的资源优化配置。
3、同塔多回线路同塔多回线路，是指在同一个线路铁塔上架设两回及以上线路，目的是节省输电线路走廊、降低工程造价。在环境资源日趋紧张的形势下，充分利用输电线路走廊的空间，架设同塔多回线路，可以实现在占用同样环境资源的情况下更多地输送电能。

四、对配电线路的选择

1、扩大导线的载流水平按导线截面的选择原则，可以确定满足要求的最小截面导线；但从长远来看，选用最小截面导线并不经济。如果把理论最小截面导线加大一到二级，线损下降所节省的费用，足可以在较短时间内把增加的投资收回。截面加大后线路无功损耗也会有所下降。由于导线的使用年限一般在10年以上，加大截面节能降损所创造的经济效益是十分显著的。
2、选用架空绝缘导线架空绝缘导线有很大的优点，随着输配电线路节能降耗工作的深入，架空绝缘导线会得到进一步推广应用。选用绝缘导线的优点有：（1）提高线路供电的可靠性。采用绝缘导线的线路可以防止外力及特殊情况引起的相间短路，减少合杆线路作业时的停电次数，减少维修工作量，提高线路的利用率；（2）可以简化线路杆塔结构，甚至可以沿墙敷设，既节约了线路材料，又美化了环境道路；（3）减少线路电能损失，降低电压损失，特别是架空成束绝缘导线，由于其线间距离极小，线路电抗仅为普通裸导线线路电抗的1/3。

五、重视使用无磁化或低磁化金具

1、铁磁材料的磁滞涡流损耗

金具上产生的感应电动势与导线电流大小成正比，与材料的相对导磁率成正比，且与金具截面成正比，在铁磁材料金具中，由于相间导磁率高，感应的电动势大，因此产生的涡流大。涡流在金具电阻上发热，从而将线路电能大量转化为热能消耗掉。有鉴于此，通过采用无(低)导磁率的材料如铝或铜合金或低磁钢来制造线路金具是节能的一种有效手段。我国35kV及以下输配电线路基本应用铁磁材料的金具，不仅产生大量电能损失，而且经常发生线夹和导线烧灼事故，发生最频繁的是老式可锻铸铁并沟线夹。近年来，研制出大量高强度铝合金、耐热铝合金和铜制金具，如整体挤压成型并沟线夹、防振锤铝线夹和铝制接续线夹。这些无磁金具逐步在新建的输配电线路中得到广泛应用，建议老输配电线路逐步更换为无(低)磁金具。

2、低磁或切断金具的推广

用高强度铝合金、耐热铝合金或铜质材料制造金具虽然具有良好和明显节能效果，但由于自身强度和逐步上升，阻碍无磁金具发展和大面积应用于输配电线路，采用低磁材料或切断金具的磁路研制的金具弥补了以上一点小足，成本低廉，回报周期较短，既经济又节能发展前景是乐观的。
结束语
输配电线路中各种节能降耗技术可以改善用电环境，净化电路，延长用电设备的使用寿命，以较少能源的浪费，获得良好的节能效果。
参考文献
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