摘要：电力节能降耗是与目前电力企业经济化运行发展密切相关的一项技术，电力节能降耗技术需要从电力生产的源头、电能传输的过程以及相关电力设备的使用与维护等方面做综合的探讨，本文主要分析了输电设备能耗原因和节能设计。
关键词：电力设备；能耗；成因；节能设计
在我国能源管理的体系中，电网的使用同国家能源的安全有着密不可分的联系。在社会节能减排的趋势下，电力企业有着重要的任务，需要深入贯彻落实科学发展观，优化现有电网结构，提升电网运转的实际价值，减少损耗。在电网的综合评价体系中要发挥出输电设备的节能潜力，深入研究输电设备的节能效率，建立起有效的测试方案，为电力发展的创新提供有利的条件，这具有十分重要的现实意义
1电能损耗的成因
1.1电能损耗形成
功率损耗是输电网络和配电网络损耗的总称。它包括两部分：技术功率损耗和管理功率损耗。主要计算公式如下：
（1）断电功率=电源（输入功率） - 售电（输出功率）。
（2）线损率（％）=线损电源/电源×100％。
以公司为例。 2016年，企业年供电量为13.2亿千瓦时，电力损失率为13％。通过调整电网运行模式和优化电源线，功率损耗降低到10％。电量为3960万kW•h，电价按0.56元/ kW•h计算。每年可节省2127.6万元。因此，损失是协同作用。减少电力损失能够为电力企业带来很大的经济收益。电力设备节能降耗和高效率运的主要是对供电设备的管控，这对电力行业的发展有着重要的意义。
1.2功率损耗和分类
（1）可变损耗：通过线路和设备的电流而变化，即与电流的平方成正比。电流越大，损耗越大。
（2）固定损耗：不随负载电流的变化而变化。只要电源连接到设备，它就会消耗电能，电能与电压成正比。在实际操作中，电压的变化并不是很明显。为了便于计算，这种损失通常用作固定值。
（3）未知损耗：理论上计算损失功率与实际损耗功率之间的差值，包括泄漏和功率损耗。
2输电设备电能损耗原因分析
2.1网格结构配置
近年来，随着社会经济的发展，建筑业等行业发展迅速，导致电力供应线越来越多，对供电运营的安全性要求也逐渐的提高，电力传输，旁路电源和电源半径超出规定。导线截面太薄，负载分布不均衡等，电网结构不合理，功率损耗增大。
2.2电力设备因素
（1）降低电能损耗的主要措施是无功功率的动态补偿。如果无功功率补偿的设备有故障，则无法及时输入无功功率补偿，从而导致低功率因数。无功功率补偿不能与变压器负载的具体状况相配合切换，导致无功功率补偿效率低，损耗降低效果远离理论估计值。另外，无功功率补偿的分组容量和总容量的确定使一个非常繁琐的优化问题，它与变压器容量，负载曲线，功率因数等因素密切相关，同时会关系到电压等级问题。目前，变电站配备百分之三十的容量配备是很不科学的，导致补偿不足，过剩容量局部补偿，且供电电压合格率有提升空间。
（2）变压器和变电站的变容量配置过大，使变压器空载损耗率增大;电流互不感器的二次阻抗超过标准电阻值，变压器的二次电压降超过规定值，导致测量误差;前合格率，准确率和转速引起的能量损失不能满足规定的要求。
（3）大部分电力设备属于资产购买。初始投入成本高，经济恢复期长，可能导致无法及时更换新的电力设备。以节能变压器为例，我国已开发出各种节能变压器，主要是为了减少变压器的空载损耗，但由于它们比传统变压器高出30％到80％，它们会健康高 - 能量变换器。替代节能变压器的经济复苏期一般为20年左右，经济复苏期较长，这使得更换新电力设备的积极性不高。此外，一些用户需要连续可靠的电源，并且不能断电。该设备无法投入使用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2.3环境因素
电力设备通常是露天操作，其可能由于雾霾天气引起的电晕和闪络放电现象而导致电能损失。能否及时有效地维护电力设备也是影响设备自身损失的关键因素。
2.4管理因素
强调功率损耗管理是不够的，并且很可能出现功率消耗管理中的薄弱部分。它可以通过几个方面来进行说明，是否建立健全合理的设备管理体系;是否精准计算设备运行功率损耗的理论计算;是否很好的执行减损方法;是否定期举行电力损失分析会议;系统地分析了这种情况;是否建立了奖惩措施等。同时，制定出电力企业和电力运营之间的通信系统，交流方式要比较合理，是否可以很快的提供出比较科学的数据信息，以及电力调度是否能及时对电力系统进行调整等，这些都对电力运营过程有着重要的意义。
3 输电设备节能设计
3.1光继电器和逆变器之间电气干扰的注意事项
在某些情况下，尽管逆变器已完全与光继电器分离，但光继电器可能会发生故障。这主要是因为逆变器和光继电器的电源连接到同一电网，并且从电力线传导的干扰进入光继电器的放大器部分。这时，故障分析的主要原因是由于弱电流电路，在光电继电器和放大器输出公共连接器之间可以加一个0.1μF电容，以防止逆变器的电气干扰。
3.2接近开关和逆变器之间电气干扰的预防措施
由于静电电容式接近开关的抗干扰能力弱，不可能抵抗逆变器电路的传导干扰和辐射干扰，因此容易引起故障。鉴于此，有必要尽量减小逆变器产生的电气干扰，或者将具有弱抗干扰能力的静电电容式接近开关直接替换为具有强抗干扰能力的磁性接近开关。 LC滤波器可以放置在变频器的输出端，或者电容滤波器可以放置在变频器的输入端，以减少或消除接近开关上谐波的影响。
3.3压力传感器和变频器之间电气干扰的注意事项在逆变器控制回路中，框架或框架穿过屏蔽线以将电磁干扰传递到压力传感器，从而导致故障。为了解决这个问题，需要将传感器信号的屏蔽线与系统公共线连接，或者减少来自逆变器控制环的传导干扰。可以将LC滤波器添加到变频器的输入端，以减少或消除对压力传感器的谐波干扰。更改压力传感器屏蔽线的访问模式，并将其连接到压力传感器的公共端。
3.4可编程控制器和逆变器之间电气干扰的预防措施
由于逆变器和可编程控制器通常使用相同的电源系统，逆变器产生的电气干扰通过电源线传输到可编程控制器，导致故障。面对这种情况，可以从整体上减少电路的传导和电感干扰。例如，LC滤波器放置在逆变器的输入或输出端，以减少谐波对可编程控制器的电气干扰。
3.5电机与变频器之间电气干扰的注意事项
逆变器输出侧的高次谐波分量对电机的影响更大。究其原因主要是因为高次谐波会降低电动机的效率和功率因数，从而导致电动机的大振动，以及运行期间的温度和噪声增加。为了抑制逆变器对电机的干扰，提高设备的运转效率和安全性能，可以安装直流电抗器，可以安装噪声抑制交流电抗器，也可以在输入端安装电源协调装置逆变器的电源侧。直流电抗器主要用于减少变频器输出侧的高次谐波分量，保证电机的正常运行。在变频器高次谐波的影响下，电机运行噪音大，可以输出功率。在线路上安装噪声抑制交流电抗器。这可以有效地降低噪音并避免大的运行噪音。同时，降低电动机的运行噪音有助于延长电动机的使用寿命。当电源容量> 500kVA时，即其大容量超过逆变器容量的10倍，并且电源阻抗相对较小，很容易增加。
结束语
输电设备节能损耗设计技术要求和操作指南改进通过电力系统功率匹配状态和系统调整模式，要求必须提高电力系统的运转控制水平和电力设备的效率。节能设计对社会的经济发展和电力设备的发展有着重要的意义。
参考文献
[1] 张洪波. 油田高压电力线路节能降损研究[J]. 工业,2015(05)201.
[2] 杨志刚. 油田高压电力线路节能降损研究[J]. 中小企业管理与科技旬刊,2016(05):174-175.
[3] 赵坷 . 电力节能降耗技术措施分析 [J].中国新通信 ,2018,20(03):220.
[4] 刘立东 . 节能降耗技术措施在电力工程输配电线路中的应用分析 [J]. 城市建设理论研究 ( 电子版 ),2017(17):134
论文作者:翟昱翔,石振夏
论文发表刊物:《电力设备》2019年第10期
论文发表时间:2019/10/21
标签：逆变器论文; 功率论文; 干扰论文; 节能论文; 设备论文; 电源论文; 电力论文; 《电力设备》2019年第10期论文;