電力輸電線(xiàn)路節(jié)能降耗技術(shù)探討

陳榮耀

摘要：隨著國(guó)內(nèi)城市化進(jìn)程的不斷加快，我國(guó)對(duì)于電能資源的需求量越來(lái)越大。新型節(jié)能導(dǎo)線(xiàn)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用，是輸電線(xiàn)路設(shè)計(jì)工作中的重要一環(huán)?，F(xiàn)階段，要加強(qiáng)對(duì)導(dǎo)線(xiàn)的改良，注重新型節(jié)能導(dǎo)線(xiàn)的推廣與應(yīng)用，進(jìn)而提升電能輸送的效率，促進(jìn)我國(guó)電力事業(yè)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：電力;輸電線(xiàn)路;節(jié)能降耗技術(shù)

引言

隨著時(shí)代的發(fā)展，電力企業(yè)也呈現(xiàn)出良好的發(fā)展趨勢(shì)，人們對(duì)電力的需求逐漸增加，電力成為重要的社會(huì)資源?；谶@種情況下，節(jié)能降耗成為全球關(guān)注的問(wèn)題，為了達(dá)到節(jié)能效果，應(yīng)將節(jié)能降耗技術(shù)運(yùn)用到電力工程輸配電線(xiàn)路當(dāng)中，為人們提供更好地服務(wù)。

1節(jié)能降耗的意義

在傳輸電力的輸電線(xiàn)路中，很多電氣原件都有電阻存在，當(dāng)電流流過(guò)電路時(shí)，電阻就會(huì)出現(xiàn)功率的損耗，使得大量的電力都損失在了電力輸送的過(guò)程當(dāng)中，這樣的電力損耗就是線(xiàn)損。線(xiàn)損可以被分為不同的類(lèi)別，分別是固定損失、可變損失和其他損失。固定損失是不會(huì)隨著電網(wǎng)負(fù)荷變化而變化的，影響固定損失大小的是元件的產(chǎn)品質(zhì)量、外加電壓?？勺儞p失的大小會(huì)隨著負(fù)荷電流的變化而改變，比如變壓器的銅損，一些線(xiàn)圈所產(chǎn)生的損失。其他損失主要由于電路的管理不善造成。對(duì)于電力企業(yè)而言，為了能夠取得更好的發(fā)展，提高電力輸送的穩(wěn)定性，有效的解決線(xiàn)損，就成了一個(gè)核心問(wèn)題。通過(guò)解決線(xiàn)損，能夠減少輸電路的壓力，減少事故的發(fā)生，還能夠減少能耗，降低電力的生產(chǎn)成本，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

2節(jié)能降耗技術(shù)在電力輸配系統(tǒng)中的應(yīng)用方法

2.1新型節(jié)能導(dǎo)線(xiàn)的應(yīng)用

2.1.1高導(dǎo)電率鋼芯鋁絞線(xiàn)

鋁絞線(xiàn)的導(dǎo)線(xiàn)率和材料的狀態(tài)、純度有著密切的關(guān)系。大量試驗(yàn)表明，純鋁的極限導(dǎo)電率可以達(dá)到65%左右。但是，目前高純鋁錠仍然不能滿(mǎn)足現(xiàn)階段鋁導(dǎo)線(xiàn)加工需求。此外，在價(jià)格、生產(chǎn)成本方面，也是普通鋁錠的1.5倍左右。同時(shí)，鋁導(dǎo)線(xiàn)在表面硬度、強(qiáng)度方面，也存在著一定的問(wèn)題與缺陷，特別是軟鋁導(dǎo)線(xiàn)缺陷尤為明顯。對(duì)于新型節(jié)能鋼芯鋁絞線(xiàn)而言，主要是在常規(guī)絞線(xiàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了晶粒細(xì)化以及冷拉拔處理，并且對(duì)敏感元素以及缺陷進(jìn)行了嚴(yán)格的控制。這樣一來(lái)，鋁導(dǎo)線(xiàn)的導(dǎo)電率可以達(dá)到63%左右。高導(dǎo)電率鋼芯鋁絞線(xiàn)能夠有效降低輸電線(xiàn)路的電阻損耗，進(jìn)而提升輸電過(guò)程的節(jié)能效果。另外，在機(jī)械性能與結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)性方面，也有了較大的改善。

2.1.2鋁合金芯鋁絞線(xiàn)

對(duì)于這一類(lèi)型的導(dǎo)線(xiàn)而言，主要是應(yīng)用53%左右的硅鋁、鎂鋁合金代替了原導(dǎo)線(xiàn)中的鋼芯與部分鋁線(xiàn)成分。在導(dǎo)線(xiàn)的外部，基本與普通的鋼芯鋁絞線(xiàn)相一致。相比于普通的鋼芯鋁絞線(xiàn)，鋁合金芯鋁導(dǎo)線(xiàn)在直流電阻方面要低3%左右，并且該類(lèi)導(dǎo)線(xiàn)的應(yīng)用能夠有效降低因渦流、磁滯等因素所導(dǎo)致的電能損耗，極大地提升了輸電線(xiàn)路的節(jié)能效果。另外，鋁合金芯鋁絞線(xiàn)的單位質(zhì)量較小，能夠有效降低導(dǎo)線(xiàn)的垂直荷載作用。

2.1.3中強(qiáng)度全鋁合金絞線(xiàn)

相比于常用的鋼芯鋁絞線(xiàn)，全鋁合金絞線(xiàn)有著良好的導(dǎo)電性能。同時(shí)，在輸電線(xiàn)路的設(shè)計(jì)、施工以及后期維護(hù)等方面，全鋁合金絞線(xiàn)也有著一定的優(yōu)勢(shì)。在一些發(fā)達(dá)國(guó)家，該類(lèi)型的導(dǎo)線(xiàn)有著較為廣泛的應(yīng)用。經(jīng)過(guò)非熱處理技術(shù)所制造的鋁合金導(dǎo)線(xiàn)，其導(dǎo)電率可以達(dá)到59%，并且導(dǎo)線(xiàn)的交流電阻較小，有著較強(qiáng)的耐腐蝕性。經(jīng)濟(jì)性方面，鋁合金導(dǎo)線(xiàn)的價(jià)格要比鋼芯鋁絞線(xiàn)的價(jià)格高出20%左右。但是，其單位質(zhì)量較輕、張力較大，線(xiàn)路架設(shè)過(guò)程中可以降低線(xiàn)塔的數(shù)量，減少耗鋼指標(biāo)，因而線(xiàn)路設(shè)計(jì)過(guò)程中要注重該類(lèi)導(dǎo)線(xiàn)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用。

2.2提高變壓器的節(jié)能水平

變壓器也是電網(wǎng)中存在能耗的重要原因之一，合理的使用變壓器，能夠明顯降低電網(wǎng)的電力損耗。首先，可以將新型的變壓器投入到電網(wǎng)當(dāng)中，新型的變壓器主要是非晶合金鐵芯變壓器，這種變壓器噪音很小，并且能耗很低，和常規(guī)變壓器相比，空載損耗只有常規(guī)變壓器的20%。更重要的是，這種變壓器通常都是全密封的，減少了維護(hù)的需要，因此有很低的運(yùn)營(yíng)成本。當(dāng)前普遍受到推廣的是S11系列，這種變壓器的能耗只有S9系統(tǒng)的25%，負(fù)載損耗與S9系列相等。另一種方法是對(duì)變壓器進(jìn)行有效的控制，保證變壓器經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行，從而降低損耗。在輸電量相同的情況下，通過(guò)調(diào)整變壓器的運(yùn)行方式，就能將能耗降到最低。這種方式無(wú)需對(duì)輸電路進(jìn)行翻新，從而減少了輸電路的成本，核心在于有效的管理和控制。不同的變壓器有著不同的容量、電壓等級(jí)、鐵芯材質(zhì)，這使得變壓器有不同的運(yùn)行參數(shù)，為了能夠讓變壓器合理的運(yùn)行，就需要根據(jù)變壓器的參數(shù)對(duì)變壓器進(jìn)行組合調(diào)整，減少變壓器的電能消耗。

2.3交流輸電線(xiàn)中降耗方法

在交流輸電線(xiàn)路中，輸電線(xiàn)的損耗主要來(lái)自以下三個(gè)方面：趨膚效應(yīng)、電暈放電以及無(wú)功損耗，針對(duì)以上三個(gè)方面，分別給出對(duì)應(yīng)的解決方案，具體措施如下：趨膚效應(yīng)。引起趨膚效應(yīng)的原因主要來(lái)自于電流分布不均勻，電流集中在導(dǎo)體外表的薄層，越靠近導(dǎo)體表面，電流密度越大。在輸電線(xiàn)中，可以通過(guò)將多股相互絕緣的細(xì)導(dǎo)線(xiàn)編織成束，代替同等截面積的粗導(dǎo)線(xiàn)，交變磁場(chǎng)會(huì)在導(dǎo)體內(nèi)部引起渦流，因此達(dá)到減弱趨膚效應(yīng)的效果。電暈放電。導(dǎo)線(xiàn)中，起暈電壓和導(dǎo)線(xiàn)分裂數(shù)和子導(dǎo)線(xiàn)半徑成正比例關(guān)系，隨著電壓的增大而增大，我們可以選擇足夠的導(dǎo)線(xiàn)截面積或者采用分裂導(dǎo)線(xiàn)降低導(dǎo)線(xiàn)表面電場(chǎng)，盡量避免發(fā)生電暈放電現(xiàn)象，側(cè)向達(dá)到降低線(xiàn)路損耗的目的。改善無(wú)功功率分布。盡可能做到合理的配比有功功率，以及同時(shí)對(duì)無(wú)功功率達(dá)到正確分布。我們可以增加并且合理的配置無(wú)功補(bǔ)償裝置，目的是為了一方面提高負(fù)載功率，另一方面降低電壓損耗以及有功損耗，同時(shí)能夠在輸電過(guò)程中，減少線(xiàn)路中發(fā)電機(jī)和變壓器中的無(wú)功功率，減少一定的線(xiàn)損。

2.4對(duì)電網(wǎng)實(shí)施科學(xué)規(guī)劃

由于電力系統(tǒng)配電線(xiàn)路具有一定復(fù)雜性，為達(dá)到電網(wǎng)調(diào)控效果，電力企業(yè)應(yīng)采取自動(dòng)化、集約化、信息化控制方法，為達(dá)到這一目的，供電企業(yè)應(yīng)對(duì)電網(wǎng)實(shí)施合理規(guī)劃。首先供電企業(yè)應(yīng)對(duì)配電電壓科學(xué)調(diào)整，在滿(mǎn)足基本用電需求的同時(shí)使電壓得到降低，確保節(jié)能目的的實(shí)現(xiàn)。此外電力企業(yè)還應(yīng)將無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)運(yùn)用到電力系統(tǒng)運(yùn)行中，對(duì)容量闡述、補(bǔ)償點(diǎn)科學(xué)設(shè)置，使線(xiàn)路電能損耗降低，提高線(xiàn)路輸送效率。

2.5優(yōu)化輸電線(xiàn)路

為確保電力工程輸電配電線(xiàn)路的運(yùn)行，電力企業(yè)應(yīng)對(duì)配電線(xiàn)路水平加以改進(jìn)，為達(dá)到這一目的，企業(yè)可對(duì)電網(wǎng)中導(dǎo)線(xiàn)截留水平予以擴(kuò)大，值得注意的是，在具體操作中企業(yè)應(yīng)對(duì)導(dǎo)線(xiàn)截面合理控制，應(yīng)盡量選擇大小比理論截面大小高到1～2級(jí)導(dǎo)線(xiàn)，這種導(dǎo)線(xiàn)使用壽命相對(duì)較長(zhǎng)，可在一定程度上節(jié)約投資成本。基于這種情況下供電企業(yè)可利用架空絕緣導(dǎo)線(xiàn)，這類(lèi)導(dǎo)線(xiàn)優(yōu)點(diǎn)顯著，一方面可促進(jìn)線(xiàn)路運(yùn)行可靠性的提升，通過(guò)架空絕緣導(dǎo)線(xiàn)的運(yùn)用可避免因其他因素所導(dǎo)致的短路問(wèn)題的發(fā)生，使停電次數(shù)大大減少，提高線(xiàn)路的有效性。另外架空絕緣導(dǎo)線(xiàn)還可使線(xiàn)路桿塔結(jié)果得到簡(jiǎn)化，使線(xiàn)路材料有效節(jié)約。

結(jié)束語(yǔ)

隨著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，社會(huì)的用電量正在大幅度提升，這使得輸配電路的變得越來(lái)越復(fù)雜，載荷也在不斷增大。很多電力都損失在了電力輸送的過(guò)程當(dāng)中，在電力輸配線(xiàn)路中，有效的使用節(jié)能降耗技術(shù)，已經(jīng)成為了電力輸送的關(guān)鍵。

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