摘要:我国社会经济的发展使得人们的生活水平不断升高,但是也带来了严重的环境污染和资源消耗,人们已经开始重视绿色环保等观念,各个行业都应该加强节能减排相关措施,提高能源的利用率,并加强节能技术的相关研究。鉴于此,应该加强输变电工程设计中的节能技术的研究,使得节能技术能够更好地应用到输变电工程设计中。本文从输变电工程设计中需要坚持的节能技术原则出发,对输变电工程建设过程的几个主要方面进行节能分析,并提出了输变电工程设计中的相关节能措施及建议。
关键词:输变电;工程设计;节能技术
引言
输变电工程是我国电力行业的一个重要支柱,同时也是推动我国国民经济发展的一个主要支撑点。然而在实际生活中,在电力方面进行改革深化的同时,我国也面临着一系列棘手的难题。输变电项目中能源消耗相对较大的板块应该就是工程设计,在某些方面,其决定着中国能源是否能够健康稳定的发展。因此,在输变电工程设计中加强节能分析并采取相应节能措施具有重大现实意义。
1输变电工程设计中需要坚持的节能技术原则
在输变电工程节能技术应用过程中,需要坚持以下几项原则:
(1)先进原则。
先进技术较传统技术来说,更容易被人们接受采纳是因为其在相同方面比传统技术拥有更为突出的优点,因为具备这样的特点,所以在输变电工程设计中引入先进技术的时候,不仅需要遵守先进原则,还需要遵守经济原则以及功能原则,
只有这样才可以体现出先进技术真正的价值以及更好的做到节能减排。
(2)经济原则。
在输变电工程设计过程中引入先进技术的时候,不仅需要考虑带来的节能效果,还需要考虑自身是否有能力承担,绝对不可以“打肿脸,充胖子”,片面的追求节能的效果从而忽视了自身企业的承受能力,同时还需要考虑投入的成本与收到的效果与回报是否成正比,这样才可以保证引入节能技术的工作正常开展。
(3)功能原则。
先进技术的引入必须综合考虑企业自身的功能需求,绝对不可以因为技术先进,就随意引入,必须以整体的需求为主,选用最适合的技术,从而使得引入的进行与自身的需求以及现存的技术不会发生冲突,这样整个工程设计就会更加科学以及合理。
2输变电工程设计中的节能措施分析
2.1系统节能措施
输变电工程的节能措施应该从系统规划阶段来开始分析研究,系统规划是输变电工程的基础,只有保证输变电工程的系统规划设计的合理性,才能有效地保证输变电工程的节能效果。输变电工程系统规划设计时,应该做好输变电工程的拟建工作,防止当地电网出现供电能力不足的情况。除此之外,应该对建设该输变电工程的节能措施的效益进行计算,对投产年网损差额进行相应的计算,对当地电网最大负荷损耗和利用的小时数进行分析,从而对该工程建设节能措施的节电量进行计算。如果节能技术在输变电工程中能够使得当地电网的供电能力和可靠性有着明显的改善,能够减少电网的损耗,能够减少当地电网的用电量不足等情况,那么采取这种节能技术就是必要的。
2.2变电站节能措施分析
2.2.1优化设计方案降低能源消耗
设计时根据变电站的建设规模,对总平面布置方案、设备选型及各专业技术方案等进行比选和优化,主要技术方案、设备选择合理,间接的物质、能源消耗可控。电气设备安装将在考虑安全、施工、维护方便的基础上注意节约用材,避免大材小用,对可选材料首先选用制造能耗低的材料。变电站监控、保护系统因信息传输需求需使用大量电缆,有色金属消耗量大,通过对设备布置、电缆路由等进行方案优化设计,可节省大量金属电缆,降低高耗能电解铜的消耗。
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2.2.2主变压器的节能设计选型
变电站内损耗最大的设备为主变压器。变压器的电能损耗主要为空载损耗和负载损耗。为节省不必要的能源浪费,在设备的选择上,尽可能的降低变压器的空载损耗(铁损),适当降低变压器的负载损耗(铜损),同时在系统设计中采用优化设计,使变压器的阻抗采用较低的数值,以减少电能的损失。变压器冷却方式对变压器运行损耗有一定影响,随着设备制造水平的不断提高,多数厂家均可生产冷却方式为自冷的主变压器。相对采用强油循环冷却器的ODAF冷却方式和采用风冷片式散热器的ONAF冷却方式,自冷主变压器可大大节省能耗。因此,在条件许可时,变电站主变压器宜优先考虑采用ONAN自冷却方式。
2.2.3合理选择变电站的导线和金具
(1)导线选择
导线截面选择过大,则导致导线投资显著增加,并且增大有色金属耗量及其在制造过程中的耗能量;导线截面选择过小,则导致运行中的电能和电压损失加大,使电能的传输质量和运行经济性变差。合理的导线选择,将有效的降低工程的综合能耗。
计算时按电网的实际情况,考虑电网的各种运行方式,选择合理的导线截面,以减少单位面积的通流量,减少电能损失。如对载流大的主变压器各侧回路按经济电流密度选择导线。
(2)节能金具选择
高压设备或导线的电场分布较为复杂,为了改变电场的不均匀性,所采用的金具都经过专门的设计,以使金具的表面电场均匀,减少电晕现象的产生,减少电能的损耗。通过合理的导体和金具选择,可有效地降低工程的综合能耗。
输电线路节能措施分析
2.3.1输电导线材质和构造选择
目前全铝合金绞线的价格比较高,约是普通钢芯铝铰线的1.4~1.5倍,与普通钢芯铝铰线相比电气性能基本一样,但导电率仅能达到同等截面铜导线的58~60%,虽然机械性能方面优越,但其线损较大,是同截面钢芯铝铰线的1.18倍,而且配套金具研制费用高,因此,目前阶段一般不建议采用全铝合金绞线。同铝包钢绞线和铝合金绞线相比,钢芯铝绞线导电率最高,可以达到同等截面铜导线的61~63%,线损最小,能源利用率最高。从降低线损角度,输电线路导线可采用高导电率钢芯铝铰线。
2.3.2采用节能输电线路金具
为了防止电晕和涡流损失,导线线夹采用铝合金材料制造的防晕线夹,防振锤采用符合相应电压等级输电线路要求的产品,导线间隔棒采用铝合金阻尼间隔棒,其构造简单、重量轻,方便施工,有很好的防振性、抗锈蚀性和防电晕功能,能长久的安全运行。
2.3.3节约林木资源,减少对植被的破坏
高压输电线路沿线往往途经林区,为节约林木资源,减少对植被的破坏,全线除生长过快的杨树外建议采用高跨设计,跨树高度按树木自然生长高度确定。另外,输电线路杆塔施工时要充分利用树木之间的空地,尽可能少的砍伐树木。
3结论
在输变电工程设计中,通过上述节能降耗措施,可达到依靠科学技术降低能耗,合理利用资源,提高资源利用效率,切实保护生态环境的目的。推广采用节能、降耗、节水、环保的先进技术设备和产品,强制淘汰消耗高、污染大、质量差的落后生产能力、工艺和产品,有利于资源节约和综合利用,从源头杜绝能源浪费,促使节能技术充分发挥积极作用,提高节能效果,从而推动节约型友好型社会进一步发展。
参考文献:
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论文作者:谢萍萍
论文发表刊物:《电力设备》2017年第21期
论文发表时间:2017/11/30
标签:输变电论文; 导线论文; 节能论文; 工程设计论文; 变压器论文; 节能技术论文; 措施论文; 《电力设备》2017年第21期论文;