(国网山西省电力公司五寨县供电公司山西五寨036200)
摘要:电力资源是当前社会发展必不可少的能源,受经济水平提升的影响,我国人民的生活水平也得到了普遍提高,导致工业用电量持续增加,电力输配电路损耗也成为需要解决的主要问题。为了实现经济效益的最大化,供电企业一般会将输配电线路节能降耗当做全新的利益点,这样一来也使越来越多的技术人员着手开始研究如何实现电力输配电线路节能降耗的问题。
关键词:电力输配电线路;节能降耗;关键技术
目前我国各个地区人们产生了越来越高的资源质量要求,一定程度上提升了有关企业的生产效率,形成了更高的电力供应要求。输配电线路在运行过程中会出现一些能源耗损问题,在电网能源耗损中能源耗损问题占有较大比例,若实现输配电线路节能降耗目标,可以一定程度提高电网整体运行水平。
1电力输配电线路节能降耗技术的意义
1.1在设计和施工当中,通过减少导线长度
在进行电力传输过程中可以用直线模式进行传输,这样不仅可以减少配电的消耗量,还可以大大提高电力传输效率。在大型建筑高层进行施工过程中,要考虑到供电室是否靠近电气井,如果离得比较近的话,这样可以减少电线的长度,方便对相关电源开关的控制,同时输出的电流也比较小,这样可以大大减少电量的消耗。
1.2提高供配电系统的功率因素
通常而言,像变压器、发动机等供电设备都是属于负荷电流,在运用这些电力设备进行传输的过程中会产生一些无用的电流,这些电流从传输的过程中流出,会经过电线设备会增加电力的消耗。在此可以利用供配电线路安全电容补偿柜,这样可以大大减少整体电流传输的消耗,达到提高供配电系统电功率的目的。
2电力输配电线路节能降耗技术的措施
2.1加大导线的载流量,合理规划与优化电网
导线的载流量即为单位面积导线的电流承载率。越高的导线载流量也就会提高电力系统的运行效率,降低损耗。增加导线的载流量不但可以节能降耗,也将会由于运行效率的提高而延长导线的使用寿命。在规划城市电网的环节中,需要通过调整规划方案,来达到促进线路节能降耗的目标与结果。在电力部门规划电网的时候,不但应加强针对现存电力系统的自动化设计,还需要强化对损耗线路的在线监测,因此科学的选择和规划电网方案,能够有效的减少输配电线路网络的电能运行损耗。
2.2电力变压器节能,选择适当的配电电压
电力变压器节能,指的是在线路运行的环节中,借助合理利用变压器,来实现电力的节能目的及效果。由于在电网整体运行的环节中,电能消耗的主体是变压器,因而倘若可以有效控制变压器的能耗,就能缩减不必要的线路损耗。就现阶段我国变压器的降损方式而言,主要包括使用新型的变压节能器,以及合理设计变压器的容量等。恰当地选择适宜的配电电压,指的是在电网运行的环节中,强化管理与控制配电电压。众所周知,线路的电能损耗极大的受到电压强弱的作用影响,因此合理配置电压,能够防止因为电压过高而造成的线损增加,进而也就实现了降低电网能耗的目标。
2.3应用无磁化金具
通过调查可知,我国所有输配电线路中,铁磁材料金具占据绝大多数,实际运行过程中导致磁滞损耗、涡流耗损电能损失,这种电能损失问题的出现,使相关部门逐渐加大了对金具无磁化/低磁化应用的关注。
2.3.1以铁磁材料为主的磁滞涡流损耗
通过相关资料的分析可知,铁磁材料相对导磁在250~1000之间,铝、铜两种材料的相对导磁则是1。由此可知,铁磁材料制作成金具所体现的磁感应强度是铝和铜两种材料的250~1000倍左右。感应电动势计算公式如下:
(1)
公式(1)中E代表感应电动势中,Φ代表磁通强度;H代表磁场强度,S代表金具内垂直与磁力线横截面。
通过公式(1)可以了解到,金具中形成的感应电动势和导线电流两者大小之间的关系为正比,和材料相对导磁率为正比。铁磁材料的金具当中,因为相对导磁比较高,感应电动势比较大,所以最终形成的涡流也比较大。金具电阻中涡流发热,所以线路电能一般被转变成为热能,随即被消耗。所以,利用无导磁率或者低导磁率材料制作线路金具,是实现节能降耗的有效手段,具体有铜合金、铝以及低磁钢等。
2.3.2使用无磁金具
在我国,低于35kV的输配电线路主要是以铁磁材料为主要材料制作金具,这样一来除了会导致电能损失以外,也会引发线夹、导线烧灼故障,其中发生故障频率最高的是老式可锻铸铁并沟线夹。现阶段,高强度铝合金、铜制金具、耐热铝合金等被研制出来并且投入使用,具体如整体挤压成型并沟线夹和铝制接续线夹等,这种无磁金具在输配电线路中的应用已经十分普遍,为了达到节能降耗的目的,最好将老输配电线路替换成无磁金具。
2.3.3应用低磁与切断金具
制作金具时,如果使用高强度铝合金或者铜制材料,尽管节能效果非常显著,但是因为其本身强度与价格也得到提升,所以对于无磁金具在输配电线路中的应用形成了一定的阻碍,所以在研究金具时,可以运用切断金具和低磁材料,这样一来便可以将上述缺陷加以弥补,降低成本的同时,也可以缩短回报周期,今后有非常广阔的发展空间。
2.4优化电网的无功配置
2.4.1并联电容器的使用
在进行电力传输的过程中,通过使用并联电容器可以在一定程度上减少系统遇到的阻力,降低特定频率谐波的放大作用,从而减少并联电容器的运行周期、提高电容器的运行效率以及降低系统谐波的干扰。如果收到的谐波干扰比较大,可以利用相关技术予以解决。
2.4.2补偿线路电抗
补偿线路电抗的应用主要是针对远距离的电力传输设置的,通过在电线上安装电容器实现串联电路的补偿,进一步缩短电线传输的距离,提高电力传输的稳定性。串联电路不仅能够实现远距离的电力输送,还能确保传送的安全性和准确性。下面以500KV的变电站为例,该电站电压与断路器并联电阻的关系如表1所示。
表1开断高抗的过电压与短路器并联电阻的关系
由表1可以看出,在并联的电线中没有采取任何限制措施,高抗开端的过电压接近7倍,而并联电阻却对电压有一定的限制,这是两者不同之处。
2.5科学规划电网
电网合理规划能够有效降低输配电线路消耗的能耗。电力企业主要是采用检测技术、动态监控技术、自动化技术等,提升电能调度效率,从而更好降低电网消耗的负荷。电力企业可以利用计算机技术、网络技术对有关电网参数进行运算,从而选择最理想的运行方式,降低电网损耗。在电网运行过程中,必须合理设置配电电圧,同时严格控制电压。较高的电压会损耗电能,较低的电压无法达到用电需求,因此,电力企业可以通过科学配置电压降低能耗。另外,还可以对无功配置积极优化。电网中的无功电流消耗了大量电能,可以通过无功补偿减少能耗。正确选择补偿容量、补偿方式等对电压有效稳定,避免线路传输大量无功电流而对电能造成损耗。同时,可以通过串联补偿方式对电网积极优化。
结论
节能损耗不仅降低和节省了整体环节中的成本及人力投入,而且减轻了国家的经济负担,为我国电力事业的发展创造了良好的条件。节能损耗技术的普遍实施与应用既保障了电力供电的安全和质量,又促进了电力企业的发展。
参考文献:
[1]陈义波,李媛.关于电力输配电线路中的节能降耗技术的探讨[J].硅谷,2014,7(22):154-155.
[2]周波.电力输配电线路中的节能降耗技术分析[J].通
讯世界,2014,(22):209-210.