电力输配电线路中节能降耗技术研究论文_孔琳琳,邵慧燕,苏纯宝,王金肖,张红梅

(国网曲阜市供电公司 山东省曲阜市 273100)

摘要: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。

关键词:电力;输配电线路;节能降耗技术

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电力输配系统中降损节能技术措施

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注重实用节能设备与材料

实验结果说明,铁磁材料在电路中的导磁率范围是250~1000,但是铝、铜的导磁率仅有1。由此可知,在电力输配电线路中,不同材料会产生差异较大的磁干扰。可以选择合理截面的导线。为了输配电线路不仅达到用户要求还实现节能目标,在设计新的配电线路时,利用高于规范中一个等级选择导线截面。可以逐段计算节能,节能效果主要是节约了有功功率。在不改变输送负荷的情况下,更换大导线截面,可以降低线路险阻耗损,换线以后功率耗损降低的百分率。

式中R1是换线前的导线电阻,R2是换线以后的电阻。此外还可以推广应用单心分裂绝缘导线,其属于一种新兴的低压分裂导线,结构如图1。

图1分裂导线断面结构图

随着铁磁材料导磁率的不断增大感应电动势也会随之增大,相应产生较大的涡流。涡流能够使金属发热,电能成功转变为热能,但是也会浪费一定的热能。所以,线路原材料利用低磁导率材料可以达到节能降耗的目标。近几年,我国出现了大量无磁材料和地磁材料,广泛应用在部分新建或者是翻新的输配电线路,节省了大量电能。需要注意的是,新型节能材料的敷设可以有效节约电能,相应加大敷设投资成本。基于此,学者经过实践研究发现,切断金融材料磁路也可以完成金属无磁操作,效率极高,成本相对低廉,发展前景很好。电力设备等在持续升级更新,比如低损耗变压器的产生,其芯片主要是非晶合金,相较于一般变压器,极大程度降低了空载损耗。

2.4科学使用磁化金属附件

在输配电系统中,金属附件表面产生的感应电动势同材料的导磁率、导线的电流及金属的截面均成正比例关系。铁磁材料金属附件中的导磁率越高,所感应到的电动势就越大,就可以产生更大的涡流并使其在金属附件上的电阻发热,造成线路上的大多数能量转换成热量而消耗掉。所以在输变电系统中,使用低导磁率或无导磁率的材料,也可以有效的减少输变电系统中的能耗。纵观我国电力系统发展的现状,现阶段的电力系统基本广泛停用了铁磁材料的金属附件,在损失大量电力能源的同时,还容易引发一系列事故,比如导线与夹线被灼烧等。近些年来成功研发并普遍应用了高强度的铝合金与铜质金属附件等材料,然而它们尽管节能效果比较良好,但却耗费了高昂的材料成本。所以将输配电系统中的所有金属附件替换成无导磁率的金属附件,也是一项减小电力能源消耗的有效举措。

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。

2.6优化电网的无功配置

2.6.1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。

2.6.2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。

结论

总而言之,越来越多的大型企业开始注重电力输送电线路中的节能损耗技术,对该技术的研发更新投入大量的人力物力,致力于研发出消耗电能最少的节能技术。这种节能降耗技术的应用,不仅可以给企业带来巨大的经济效益,还能为我国的经济发展奠定坚实的基础。就我国目前电力输送过程中,节能减耗技术的发展应用还不太成熟,还有很大的技术潜力没有被开发出来。为了不断地更新和完善我国的节能降耗技术,首先需要选着合适的导线,例如可以选择架空绝缘导线和单心绝缘导线,能够不断提高电力的传输效率;其次,要考虑到电力系统的科学管理以及功能的优化配置,选择合适的变压器,不断地促进我国电力系统的发展。

参考文献:

[1]翟向宇.输配电线路节能降耗技术问题探讨[J].山东工业技术,2016,(10):60.

[2]张清平,朱婵.电力系统中输配电线路安全运行的现状及其对策分析[J].智能城市,2016,(09):250.

[3]朱纯勇.浅谈输配电线路安全运行的维护措施[J].科技与企业,2015,(12):219.

论文作者:孔琳琳,邵慧燕,苏纯宝,王金肖,张红梅

论文发表刊物:《电力设备》2018年第11期

论文发表时间:2018/8/6

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