电力系统输配电线路节能降耗技术浅谈

电力系统输配电线路节能降耗技术浅谈

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摘要:随着我国经济的迅速发展,人民生活水平不断提高,电力已成为城乡人们生活中不可缺少的一部分。在这种情况下,电力供应显得十分紧张,节能就成了当前的迫切任务。针对企业的实际睛况,通过对输配电线路中各种节能降耗技术的研究,提出了适合电力输配系统中降损节能技术措施,才能更好的达到节能降耗的目的。

关键词:输配电线路;节能;电力系统;技术

1线损的概念

由于电力系统的传输过程中的各个环节的电气元件都存在一定的电阻,在有电流流过的时候就会产生功率的损耗,这种电功率在输电网传送过程中的损耗称为线损。线损是电网在输送和分配电能过程中,各设备元件和线路所产生的电能损失,包括固定损失、可变损失和其它损失。固定损失是指电网中的设备或线路的电能损失不随负荷的变化而变化,与外加电压、设备容量和产品质量有关;可变损失是指电网中的设备和线路的电能损失随负荷电流的变化而变化。如变压器的铜损、其它设备线圈的铜损和输配电线路的可变损失;其它损失是指在供用电过程中,由于管理不善所造成的损失。

2电力输配电线路节能降耗技术的必要性

2.1在设计和施工当中,通过减少导线长度

用直线模式代替低压柜出线的回头线,使得变配电所更加接近负荷中心,减少了年运行的费用。在高层建筑物当中,变配电室靠近电气竖井,减少了主干线的长度,同时减少了水平电缆的敷设长度,方便消防切除非消防的电源,输出较小的电流,减少了线路的损耗。

2.2提高供配电系统的功率因素

变压器、电动机、家用电器等都是电感性负荷,会产生很多无功的滞后性电流,这种电流从系统流出,经过高低压线路之后,穿入用电设备的末端,传输过程中线路功率的损耗增大。因此供配电线路安全电容补偿柜,可以实现无功补偿,使得无功电流在整体上减少,同时提高功率因素,满足供电的要求和用电的需求。

2.3供配电线路当中,存在谐波电流,这种电流会增加电能损耗,同时危害供配电的线路和电器设备

为了抑制谐波危害,在变压器的低压侧,设置源虑波器,和无源滤波器,混合使用两种滤波器,必要时利用节电的装置,达到线路节能降耗的效果。

3电力输配系统中降损节能一般技术措施

3.1选择适当的配电电压

所谓选择合适的配电电压,就是指在电网的运行过程中,加强对配电电压的管理和控制,我们知道,电压的强弱对于线路的电能损耗是起着非常大的影响作用的,所以合理的配置电压,可以避免由于电压过高导致的线损增加,从而也就达到了减少电网能耗的目的。

3.2使用低损耗的新型节能变压器

所谓电力变压器节能,就是指在线路的运行过程中,通过对变压器的合理使用,来实现电力节能。因为在整个的电网运行的过程中,变压器是电能消耗的主体,所以如果能够合理的控制变压器的能耗,将很大程度上降低和减少不必要的线损。就目前我国的变压器的降损的方法来看,主要有使用新型的节能变压器、科学设计变压器的容量等。

变压器作为电网能耗的重要部分,占整个电网的运行能耗的比例是非常大的,这种情况下,如果变压器的本身能耗大、功率低,将会严重的影响系统的运行效率,所以有关部门应该重视对变压器设备的更换和维护。就目前来看,非晶合金铁芯的变压器作为一种新型变压器在使用过程中具有杂音小、能耗低等优势,是目前我国变电站的变压器首选设备,同传统的变压器相比,该设备不仅能够实现较低的负载过程中的铜损,还能够实现原来的空载损耗的五分之一的空载运行。

3.3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。

3.3.1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。

3.3.2串联补偿

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。

3.3.3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。

3.4旧网改造

一些线路过于陈旧,年久失修,是造成线损的一个重要原因,同时对电力的安全运行也有潜在的风险。因此对于那些使用时间过久的线路要进行彻底的翻修,在翻修的同时,就可以参照上面已经叙述过的方法策略并结合当地的实际情况作出调整,争取做到一次翻修,长期有效。在电网改建时,可以考虑在负荷中心直接设置110kV或220kV的电压,这样可以减少变电层次,简化网络结构,省料省时。另外电线即使不用架空绝缘导线,也要选择截面较大的导线,因为导线截面面积越大,其电阻越小,在电力输送过程中产生的能耗也就越少。尽管如此一来会加大线路的资金投入,但就电能日日夜夜不停消耗的事实相比,这样的投资是值得的,而且效益是长远的。

3.5加快新型材料和设备的研制和研发

金属导线中,电流大小和它产生的感应电动势大小,金属本身的相对导磁率以及金属的截面面积大小成正比。经研究表明,不同的材料在线路中所产生的磁干扰效果是不同的,有实验数据显示,铁质材料在线路中的导磁率高达250~1000,而铜和铝却只有1,这也说明为什么普通的导线大多数是用铜和铝制成,而非用铁制成,尽管铁的价格远没铜和铝高。如果用铁质导线,由于其超高的导磁率,就会导致其感应电动势增大,从而产生较大的涡流,大量电能转化为热能散失掉了。因此,采用低导磁率的材料用来制作输电导线,也不失为一种节能降耗的可行性措施。目前我国已经开发运用的低导磁率导线材料主要有高强度铝合金材料、耐热铝合金材料和一些铜质材料等。随着研究的不断深入,会有更多这方面的材料被研发出来广泛运用到电网当中。另外,除了不少低导磁率的导线材料被研发出来,一些新型电力设备也相继问世,却能起到很好的节能降耗作用。例如新型的低损耗变压器,它的空载损耗降低了4/5,这个数字在电能节约上面已经是相当可观了。

4结束语

综上所述,通过对输配电线路中各种节能降耗技术的研究,提出了适合电力输配系统中降损节能技术措施。随着我国经济的迅速发展,人民生活水平不断提高,电力已成为城乡人们生活中不可缺少的一部分。在这种情况下,电力供应显得十分紧张,节能就成了当前的迫切任务。针对企业的实际睛况,选择最合适节能措施,才能更好的达到节能降耗的目的。

5参考文献:

【1】高红英,10kV配电网降损分析[J],电力设备,2017(3)

【2】韩瑞君,冯晶,王云梅,降低配电网中线损的技术措施[J],应用能源技术,2016(5)

【3】王涛,张坚敏,李小平,计划线损率的计算及其评价[J],电网技术,2016(7)

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