摘要：降低输电线路的输电损耗问题是电力企业实现可持续发展的一个关键因素，文章分析了架空输电线路中直流输电线路与交流输电线路输电损耗的主要因素，并对二者输电损耗的异同进行了科学的比对，最后针对具体的问题提出了有效的解决办法。
关键词：直流输电线路；交流输电线路；降损
一、前言
随着输电技术的进步与发展，在大城市输送电力的电缆主要埋设在地下，这种输电方式大大加强了电力输送的安全性与稳定性，但是在一些中小城市或是乡镇，架空输电线路仍是一种较为常见的输电方式，与埋设在地下的电缆相比，架空输电线路具有便于安装维护，建设成本低等特点，在架空线路的安全维护中人们将目光投注在防止输电线路发生雷击、污闪、风害、振动等方面，很少有人关注架空输电线路运行的经济性，在市场经济高度发达，企业间竞争愈来愈激烈的今天，如何妥善解决电力企业在架空输电线路输电过程中的电能损耗问题，已经成为电力企业实现可持续性发展的一个不可忽视的因素，同时也是提高能源利用率，发展低碳节能经济的一个重要方面。
二、架空输电线路的电损耗
电是工农业生产以及人民生产生活所需的重要能源之一，众多的需求者所需电压等级也各不相同，为了实现电压的顺利转换，架空输电线路需要两种线路来完成输电任务即：直流输电线路与交流输电线路。在输电过程中电能在这两种线路中都有损耗，在高压直流输电线路中的损耗我们称之为高压直流输电损耗。在高压交流输电线路中的电能损耗我们称之为高压交流输电损耗。随着我国经济的快速发展，对电这种能源的需求量也逐年增加，与此相对应的每年在架空输电线路传输过程中损耗的电能也非常可观其总量已达3000亿千瓦时左右。因此降低架空输电线路的输电损耗已经成为电力行业急需解决的一个重要问题。
（一）架空输电线路中交流输电线路的损耗
电晕放电、趋肤效应以及无功损耗是交流输电线路中电损耗的主要来源。交流输电线路中的电晕现象会造成电能的损耗，以下两个因素对电晕的影响极为重大，一是交流输电线路所处的自然环境；一是输电线路的电压与导线直径。首先我们来看一下交流输电线路所处的自然环境对其产生的电晕方面的影响，如果交流输电线路所在地点的空气湿度较高，密度小，且有严重的污染的情况下，电晕放电现象就越严重，反之则越轻。其次交流输电线路导线的直径越大，表面越光洁，电晕放电现象就越不明显，但是电晕的放电现象却会随着电压的增高而增强。电晕会使交流输电线路产生高频损失，对输电质量产生不良影响。
交流输电线路在交变电流的作用下，就会出现电流集中于大地与导线表面现象，人们把这种现象称之为趋肤效应，这种现象会随着交变电流频率的提高而变得越来越强，越来越明显。趋肤效应所产生的电流主要聚集在导线外侧的薄层内，在趋肤效应的作用下，导体的电阻与以往相比会明显增大，可供电流顺利通过的有效截面积变小，加剧了电能的损耗。
（二）架空输电线路中的直流输电损耗
接地极系统损耗、直流线路损耗与换流站损耗是架空输电直流输电线路电能损耗中所占比重较大部分。这三项中又以直流线路损耗与换流站损耗所占比重最大，电阻损耗、电晕损耗、绝缘介质损耗属于直流线路中的损耗。
我们在衡量直流输电损耗时往往以直流线路损耗作为标准，在计算直流线路损耗时主要计算电阻损耗，计算结果即为直流输电线路线损率。由计算得知影响直流输电线路线损率的因素有两个：一是送点距离和导线电流密度，一是电压。直流输电线路线损率会随着电压的升高而降低，却会随着送电距离的增加、导线电流密度的提升而提高。除了电压、送电距离、导线电流密度会对直流输电线路的损耗产生影响以外，还有一个因素会对其产生不可忽视的影响，这个因素就是输送功率，随着输送功率的增加直流输电线路的损耗也会随之增加，反之则会减少，二者之间的关系为正比关系。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
三、差异分析
通过上文的分析我们知道交流输电与直流输电线路的损耗虽然有差别，但是也存在一些相同的地方，共同的地方是二者的损耗中都电晕损耗与电阻损耗。但二者之间存在的差异也非常多主要有以下几个方面：
第一，吴工损耗只存在于交流输电线路中。交流输电线路中的趋肤效应会使输电线路产生无功损耗，而直流输电线路则不存在这一问题，主要原因是直流输电线路的电压分布比较均衡稳定因而不会产生电容电流，也就不会因感抗、容抗而消耗电能。
第二，在电晕损耗方面，交流输电线路的损耗要大于直流输电线路的损耗，其原因主要是在空间电荷效应以及极性效应方面直流输电线路要优于交流输电线路。因而直流输电线路因电晕所产生的损耗也小于交流输电线路，在恶劣天气的影响下也同样如此。
第三，从线路建设的经济性方面考虑直流输电线路也优于交流输电线路，架设一回交流输电线路需要3根导线，而建设一回直流输电线路只需2根导线，且直流输电线路的输电功率是交流输电线路输电功率的3倍。
四、降损措施
直流输电线路与交流输电线路产生损耗的原因不一样，因此降低损耗的方式也有所差别。
(一)直流输电线路降低输电损耗举措
1、减少通过导线的电流密度。在实际生活中送电距离的往往是固定的，在这种情况下电流密度的减小就可以使直流输电线路的损耗得到有效的降低。
2、合理提高运行电压与输电功率。在高压直流输电线路中采用有载调压设备，根据输电线路的实际情况对电压进行合理调整，适当的提高电压，在电流密度稳定的情况下，这项措施可以有效地降低直流输电线路的线损率，加大输电功率也可使直流输电线路的线损率得到有效降低。
（二）交流输电线路降低输电损耗举措
根据交流输电线路输电损耗的原因笔者认为应从以下几个方面着手降低输电线路中的损耗。
1、合理分布无功功率。无功功率在交流输电线路中的分布并不合理，可在线路中增设无功补偿装置，通过这一装置对无功潮流的分布状况进行科学调整，使得电压与有功损耗得到有效降低。
2、降低电晕发生频率。子导线半径、导线分裂数这两个因素与导线起晕电压是成正比关系的，也就是说子导线半径越大、导线分裂数越多导线起晕电压就越高。因此采用分裂导线或是截面积较大的导线可以有效地防止电晕现象的发生，如果采用分裂导线的方法不仅可以起到防止电晕发生的作用，而且起到降低无功功率损耗的作用，以上两种方法对于降低电晕损耗效果都非常显著。
3、改变交变磁场，降低趋肤效应损耗。为了改变电流集中于导线外侧薄层内增加输电线路损耗的问题，可将原有线路中的截面相同的粗导线替换为编织成束的导线，这些编织成束的导线是由彼此间互相绝缘的细导线组成的，电流在通过编织成束的导线时交变电流磁场会产生变化，形成涡流状磁场，在该磁场的影响下电流的集中路线发生变化，由原来集中分布在导线外侧薄层内变为分布于导体表面，这一变化使得电阻变小，进而使输电损耗得到有效降低。
结束语
解决架空输电线路电能损耗的问题，不光要克服技术方面的困难，同时涉及到对原有的输电线路进行改造的问题，需要对原有的电网投入大量资金进行改造更新，才可实现供电成本的降低，使供电企业在未来的发展中占有一定优势取得经济效益与社会效益的双丰收。
参考文献：
[1]龚有军,林婉欣.超、特高压输电线路高频参数计算方法[J].南方电网技术,2015, (3)：282-283..
[2]李颖晟.输配电线路线损的差异及其降损的策略分析[J].大科技：科技天地，2014，（22）：254—255.
论文作者:尹广力
论文发表刊物:《电力设备》2017年第6期
论文发表时间:2017/6/13
标签：线路论文; 导线论文; 输电线论文; 电晕论文; 电流论文; 电压论文; 电能论文; 《电力设备》2017年第6期论文;