電力配電線路的節(jié)能降損技術(shù)分析

孔凡亮

（國(guó)家能源集團(tuán)神華準(zhǔn)能供電公司，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 010300）

近年來(lái)大量的科研團(tuán)隊(duì)增加對(duì)電力系統(tǒng)輸配電線路的研究，針對(duì)電力系統(tǒng)輸配電線路節(jié)能降耗的技術(shù)進(jìn)行著重的研究，尤其是對(duì)電源系統(tǒng)的操作進(jìn)行研究，目的是減少功耗和浪費(fèi)。而電力系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)在一定程度上也會(huì)增加電能的消耗，電力系統(tǒng)節(jié)能消耗技術(shù)在實(shí)際的應(yīng)用中存在許多的問(wèn)題，對(duì)這一方面的研究，仍然需要進(jìn)一步的探索。

一、概述

電能與社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展都有著密切的聯(lián)系，電力行業(yè)的發(fā)展直接關(guān)系到整個(gè)社會(huì)的發(fā)展進(jìn)程，同時(shí)也會(huì)對(duì)各個(gè)行業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生直接或間接的影響。近年來(lái)，在我國(guó)各個(gè)領(lǐng)域快速發(fā)展的推動(dòng)下，電能需求與日俱增，導(dǎo)致電能供應(yīng)日趨緊張，在這樣的背景下，配電線路節(jié)能降損技術(shù)也成為電力系統(tǒng)重要的研究課題。對(duì)于供電企業(yè)來(lái)說(shuō)，配電線路的電能損耗直接關(guān)系到電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，同時(shí)也極大程度上反饋出電力企業(yè)的運(yùn)行質(zhì)量和管理水平。另外，為了能夠更好地規(guī)范電力企業(yè)運(yùn)行發(fā)展，需要在電力企業(yè)引入更為先進(jìn)的技術(shù)形式來(lái)約束、規(guī)范電力系統(tǒng)運(yùn)行。

二、電力配電線路節(jié)能降損的意義

在電力系統(tǒng)中，配電線路是核心區(qū)域，會(huì)在很大程度上影響到整個(gè)線路。當(dāng)前節(jié)能生產(chǎn)號(hào)召下，降低配電過(guò)程中損耗是極為必要的，利于節(jié)約能源、提高能源利用率。首先實(shí)現(xiàn)配電線路節(jié)能降損，可以有效減少諧波電流量，諧波電流的產(chǎn)生會(huì)損害電器運(yùn)行，加大整個(gè)電力線路的電流損耗，因此諧波減少的情況下不僅保護(hù)了電器運(yùn)行，且有一定節(jié)能成效。其次，設(shè)計(jì)配電線路的過(guò)程中，需考慮線路長(zhǎng)短，其長(zhǎng)度影響著電力線路運(yùn)行中損耗，需應(yīng)用合理技術(shù)處理好能源消耗問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)。其中一項(xiàng)重要措施就是盡量在設(shè)計(jì)中縮短電路距離，直線線路節(jié)能成效更加顯著。但實(shí)際過(guò)程中，受現(xiàn)實(shí)因素制約難以實(shí)現(xiàn)直線路線，因此需應(yīng)用節(jié)能降損技術(shù)來(lái)達(dá)到節(jié)能。

三、電力配電線路損耗原因

（一）技術(shù)線損

技術(shù)線損因素與用電需求有直接的關(guān)系，在經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的情況下，用電供需矛盾激烈，用電量也不斷增加，社會(huì)各界對(duì)用電質(zhì)量提出更高層次的要求，因此，在擴(kuò)大配網(wǎng)基礎(chǔ)建設(shè)過(guò)程中，增加了區(qū)域迂回供電線路，巨大的電力負(fù)荷導(dǎo)致配電線路出現(xiàn)線損問(wèn)題，影響配電網(wǎng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，長(zhǎng)此以往，加劇線損問(wèn)題的發(fā)生。同時(shí)，在配電線路檢修上存在一定的問(wèn)題，未制定檢修周期計(jì)劃，忽視老化線路檢修，埋下安全隱患，大大降低了線路感抗值，線路問(wèn)題更加嚴(yán)重；另外，部分區(qū)域在安裝變壓器過(guò)程中，操作規(guī)范和流程不合理、不科學(xué)，加之無(wú)功補(bǔ)償裝置運(yùn)行弊端，導(dǎo)致線損增加。

（二）管理線損

電力企業(yè)綜合管理水平的提升，直接影響配電網(wǎng)線損程度，受人為因素影響，未能制定嚴(yán)格的維護(hù)管理方案，忽視后期的運(yùn)行管理問(wèn)題，各個(gè)部門之間溝通不暢，信息傳遞不及時(shí)，忽視配電電路線損問(wèn)題。同時(shí)，用戶竊電問(wèn)題愈加凸顯，加上電力設(shè)備老化過(guò)期等問(wèn)題，嚴(yán)重危害用電規(guī)范和用電安全，致使線損問(wèn)題發(fā)生。

四、電力配電線路的節(jié)能降損技術(shù)

（一）電氣節(jié)能設(shè)計(jì)

1.導(dǎo)線材質(zhì)的選擇。鋁包鋼芯鋁絞線在國(guó)外有久遠(yuǎn)的運(yùn)行歷史，相比相同結(jié)構(gòu)的普通鋼芯鋁絞線，鋁包鋼芯鋁絞線抗腐性能好、能耗低。鋁包鋼芯鋁絞線的鋼絲上被鋁層包裹而不與鋁股直接接觸，避免電腐蝕，能進(jìn)一步提高抗腐能力，延長(zhǎng)導(dǎo)線使用壽命，而普通鋼芯鋁絞線的內(nèi)層鋁單絲是與鍍鋅鋼絲直接接觸的，在外界水汽和污染物的浸漬下兩種具有不同的電勢(shì)金屬之間會(huì)產(chǎn)生電位腐蝕，能加速鋼芯的老化。但如果從經(jīng)濟(jì)效益考慮，目前鋁包鋼芯鋁絞線價(jià)格稍高，經(jīng)濟(jì)效益稍差。2.節(jié)能金具選擇。采用鋁合金金具，鋁合金懸垂線夾組件以非磁性稀土鋁合金材料鑄造而成，具有重量輕、能耗低、光潔度好、耐腐蝕等特點(diǎn)，經(jīng)濟(jì)性能顯著。目前在我國(guó)得到廣泛應(yīng)用，在技術(shù)上已經(jīng)相當(dāng)成熟。通過(guò)以上節(jié)能降耗的一些措施，達(dá)到依靠科學(xué)技術(shù)、降低輸配電線路自身的損耗，合理利用資源，提高整體資源的利用效率，切實(shí)保護(hù)我們的生態(tài)環(huán)境。推廣采用節(jié)能、降耗、節(jié)水、環(huán)保的先進(jìn)技術(shù)設(shè)備和產(chǎn)品，強(qiáng)制淘汰一些消耗高、污染大、質(zhì)量差且落后的生產(chǎn)能力、工藝和產(chǎn)品，有利于資源節(jié)約和綜合利用，從一切源頭上杜絕能源的浪費(fèi)，降低輸配電線路的供電設(shè)備和系統(tǒng)能耗，達(dá)到國(guó)家規(guī)定的要求。

（二）明確技術(shù)降損和管理降損與理論線損的關(guān)系

按照線損出現(xiàn)原因，可使用管理降損、技術(shù)降損兩類措施來(lái)解決問(wèn)題。其中，技術(shù)降損能夠直接減少線損值，管理降損則是推動(dòng)實(shí)際與理論線損值更趨近。一般情況下，技術(shù)降損需要大量的資金投入來(lái)優(yōu)化電壓水平，改善網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，縮短供電半徑，優(yōu)化無(wú)功配置等手段達(dá)到降電壓的目的。管理降損一般資金投入較少，通過(guò)加強(qiáng)治理，減少人為因素在供電網(wǎng)絡(luò)中造成地“跑漏”電能損失來(lái)實(shí)現(xiàn)降損的目的。技術(shù)降損和管理降損是有區(qū)別的，兩者無(wú)法處于自由狀態(tài)。對(duì)于降損管理來(lái)講，技術(shù)和管理降損兩類方式都經(jīng)常用到，必須綜合管理這兩類解決問(wèn)題的方式，這樣才可通過(guò)資本投資來(lái)獲取更佳的效益。線損管理即是借助高效化的控制與組織，進(jìn)行資源方面的整合，以此來(lái)服務(wù)企業(yè)的發(fā)展，并在綜合使用管理、技術(shù)措施的基礎(chǔ)上達(dá)到既定的線損管理目標(biāo)。

（三）運(yùn)用無(wú)功補(bǔ)償

在配電網(wǎng)運(yùn)行中，可選擇在配電網(wǎng)設(shè)計(jì)方案中應(yīng)用無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)，通過(guò)設(shè)置無(wú)功補(bǔ)償裝置來(lái)提高功率因素，取得降低配電網(wǎng)能耗及保證配電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的效果。此外需根據(jù)配電網(wǎng)情況合理選擇無(wú)功補(bǔ)償方式，具體如下：1.就地平衡補(bǔ)償。在采取就地平衡補(bǔ)償方式時(shí)，首先可選擇在母線側(cè)端設(shè)置并聯(lián)電容器、電容補(bǔ)償柜以及動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)裝置，在用戶低壓端設(shè)置無(wú)功補(bǔ)償裝置。如此，在配電網(wǎng)運(yùn)行期間，無(wú)功補(bǔ)償裝置持續(xù)對(duì)用戶無(wú)功負(fù)荷實(shí)時(shí)情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，基于監(jiān)測(cè)結(jié)果調(diào)節(jié)補(bǔ)償方式，在真正意義上做到動(dòng)態(tài)控制，最大程度減小有功功率損耗，控制無(wú)功電流值；其次也可選擇在母線側(cè)端設(shè)置并聯(lián)電容器，將補(bǔ)償變壓器無(wú)功損耗與10kV 配電網(wǎng)線路無(wú)功損耗為首要目的，在實(shí)際應(yīng)用期間可起到提高線路末端電壓質(zhì)量與減小電能損耗量的作用。同時(shí)需綜合分析負(fù)荷性質(zhì)、實(shí)際功率因數(shù)等因素，合理設(shè)定無(wú)功補(bǔ)償裝置容量。2.單獨(dú)就地補(bǔ)償。在采取單獨(dú)就地補(bǔ)償方式時(shí)，直接在用電設(shè)備附近安裝補(bǔ)償裝置，將裝置與用電設(shè)備保持為并聯(lián)狀態(tài)，對(duì)安裝部位提前的線路及變壓器提供無(wú)功補(bǔ)償。根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況來(lái)看，單獨(dú)就地補(bǔ)償方式具有補(bǔ)償范圍大與補(bǔ)償效果明顯的優(yōu)勢(shì)，主要被用于補(bǔ)償電容量較大與負(fù)荷平穩(wěn)的設(shè)備。

（四）配電線路的維護(hù)管理

從目前情況加以分析，當(dāng)下很多供電單位的管理層存在職權(quán)不明、責(zé)任不清等情況，這也極大程度上遏制配電線路的管理效能。個(gè)別供電單位沒(méi)有及時(shí)清理電路周圍樹(shù)木，這也極大程度降低配電線路的輸送效率。供電部門在升級(jí)改造配電線路過(guò)程中，常常會(huì)出現(xiàn)盜電現(xiàn)象，這也是配電線路線損過(guò)大的原因。鑒于此，在后續(xù)工作中，工作人員需要將強(qiáng)化配電線路管理工作提上重視日程，對(duì)于電工人員，需要加大對(duì)其培訓(xùn)管理力度，意在不斷完善其知識(shí)體系，提升他們的職業(yè)素養(yǎng)和業(yè)務(wù)能力，使其能夠高效地參與到配電線路應(yīng)用中，意在有效地降低配電線路損耗。另外，通過(guò)優(yōu)化線損管理，定期對(duì)配電線路進(jìn)行計(jì)算分析，找出降損過(guò)程中的不足，找出配電線路結(jié)構(gòu)布局的薄弱環(huán)節(jié)，并給出下一步的優(yōu)化方法。降損節(jié)電是一項(xiàng)復(fù)雜而艱巨的任務(wù)。要做好微觀管理和宏觀管理。如加強(qiáng)配電線路傳輸線損管理，成立線損管理小組，定期進(jìn)行線損檢查分析，對(duì)可能出現(xiàn)的線損制定降損方案。同時(shí)，做好線損理論計(jì)算工作，充分了解配電線路線損分布和線損薄弱環(huán)節(jié)，在此基礎(chǔ)上制定科學(xué)的線損管理指標(biāo)，根據(jù)方案考核相關(guān)檢查管理人員，從管理人員方面做好減損管理工作。最后，做好電網(wǎng)的設(shè)計(jì)和改進(jìn)工作，使供電傳輸方案更加科學(xué)合理，提高供電傳輸效率，減少傳輸過(guò)程中的損耗，最終提高供電傳輸?shù)慕?jīng)濟(jì)效益。

（五）提高系統(tǒng)功率因數(shù)

功率因數(shù)是供配電公司的電力利用程度和電氣設(shè)備的使用情況，這是供電部門的重要技術(shù)參數(shù)。功率因數(shù)在供電和用電過(guò)程中會(huì)造成滯后。為了減少損失，可以在輸配電系統(tǒng)中安裝靜電容器設(shè)備。電流的產(chǎn)生阻礙了功率的有效傳輸并導(dǎo)致傳輸線的損耗，對(duì)相關(guān)功率因數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)當(dāng)功率數(shù)從0.7 增加到0.9 時(shí)，功率傳輸和分配可以減少大約40%。因此，0.9的功率數(shù)有幫助提高利用率，增加功率數(shù)是減少輸配電系統(tǒng)損耗的有效保證。

（六）有效應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)

當(dāng)前，全世界各個(gè)國(guó)家供電網(wǎng)絡(luò)項(xiàng)目工程建設(shè)均已相應(yīng)地實(shí)現(xiàn)智能化控制。智能化供電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建設(shè)現(xiàn)已變成現(xiàn)階段甚至將來(lái)的電力系統(tǒng)發(fā)展進(jìn)步主流趨勢(shì)，隨著廣大人民群眾物質(zhì)生活水平的快速提升及全球一體化的逐漸完成，供電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)作為全球人類賴以生存的關(guān)鍵體系，具有重要的意義及現(xiàn)實(shí)價(jià)值。在實(shí)際使用過(guò)程中，科學(xué)地使用供電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)大數(shù)據(jù)相關(guān)技術(shù)，第一點(diǎn)是能夠?qū)τ秒娍蛻舻挠秒妳?shù)信息實(shí)施全方位及科學(xué)合理的分析研究，有利于相關(guān)供電網(wǎng)絡(luò)工程技術(shù)人員精準(zhǔn)把握供電線路線損的真實(shí)狀況，而且了解線供電路線損的根本規(guī)律。第二點(diǎn)是依據(jù)供電網(wǎng)絡(luò)大數(shù)據(jù)技術(shù)的研究結(jié)論，相關(guān)供電網(wǎng)絡(luò)工程技術(shù)人員還能夠掌握供電線路在一年四季所發(fā)生的供電線路線損狀況。通常來(lái)講，在不同的季節(jié)條件下，供電線路線損情況是完全不同的。所以，相關(guān)供電企業(yè)科學(xué)地使用供電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)大數(shù)據(jù)相關(guān)技術(shù)，能夠非常清楚及精確地了解供電線路損壞的變化規(guī)律及相關(guān)差異。依據(jù)線路損壞的具體狀況，相關(guān)供電網(wǎng)絡(luò)工程技術(shù)人員能夠給出針對(duì)性較強(qiáng)的應(yīng)對(duì)方案，借此來(lái)確保供電線路平穩(wěn)運(yùn)行。

結(jié)束語(yǔ)：綜上所述，線損管理是一項(xiàng)綜合性很強(qiáng)的工作，治理工作不能單打獨(dú)斗，公司上下務(wù)必樹(shù)立“一盤棋”思想，各單位要優(yōu)化工作聯(lián)系機(jī)制，加強(qiáng)跨專業(yè)、跨部門、跨層級(jí)的協(xié)同治理，靶心一致，共同發(fā)力，整體推進(jìn)。各單位還要根據(jù)公司工作部署，對(duì)線損管理任務(wù)、工作目標(biāo)細(xì)化分解到人，強(qiáng)化線損治理閉環(huán)管控，加強(qiáng)績(jī)效考核的針對(duì)性、精準(zhǔn)性，確保獎(jiǎng)懲落實(shí)到具體責(zé)任人，以績(jī)效考核促進(jìn)線損治理主觀能動(dòng)性發(fā)揮，推進(jìn)線損責(zé)任制落實(shí)。