黃天辰

（滁州市智宏工程咨詢有限責(zé)任公司，安徽 滁州 239000）

電力是社會(huì)發(fā)展的核心能源，穩(wěn)定的高質(zhì)量電力供應(yīng)已經(jīng)成為各行各業(yè)發(fā)展的根本，為各行各業(yè)的繁榮發(fā)展提供了良好支持。為了保障穩(wěn)定的能源供應(yīng)，輸配電線路質(zhì)量在電力系統(tǒng)當(dāng)中的作用越發(fā)突出。受到客觀因素的影響，線路受損問題未能得到有效解決，為此需要重視輸配電線路電能損耗管理，從技術(shù)、規(guī)劃等不同角度提出優(yōu)化管理措施，為社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供穩(wěn)定的高質(zhì)量能源支持。

1 輸配電線路電能損耗

電力系統(tǒng)由多個(gè)環(huán)節(jié)共同構(gòu)成，包括發(fā)電、輸電等，不同環(huán)節(jié)的電力運(yùn)行均會(huì)造成一定損耗。隨著生態(tài)意識(shí)的不斷提高，電能損耗已經(jīng)成為衡量電力系統(tǒng)的重要指標(biāo)，想要為社會(huì)各界的發(fā)展提供穩(wěn)定的能源供應(yīng)，必須有效控制輸配電線路的電能損耗，獲得持久的社會(huì)效益。我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，發(fā)電基礎(chǔ)在技術(shù)性、環(huán)保性等方面已與國(guó)際相互接軌，但是輸配電線路的線損問題卻依舊存在，遠(yuǎn)超于發(fā)達(dá)國(guó)家電力公司的3%。結(jié)合電量損耗情況可知，我國(guó)每年電能損耗高于發(fā)達(dá)國(guó)家450 億kW·h。配電變壓器是輸配電環(huán)節(jié)的重點(diǎn)設(shè)備，其運(yùn)行時(shí)間與能耗與變壓器的節(jié)能潛力有極大關(guān)系。統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，節(jié)能型變壓器的電能損耗比普通變壓器低30%，具有明顯的能源節(jié)約效果。

2 輸配電線路節(jié)能降耗技術(shù)分析

2.1 輸配電線路節(jié)能降耗改造

2.1.1 線路架構(gòu)優(yōu)化

線路結(jié)構(gòu)優(yōu)化可從導(dǎo)線截面角度入手，截面的增加能夠有效降低電阻，同時(shí)也是減少能源消耗的有效方法。線路梳理需要規(guī)避迂回電路，迂回電路的存在會(huì)提高供電距離，電力的運(yùn)輸也會(huì)伴隨著更大的消耗，為此需對(duì)現(xiàn)有線路結(jié)構(gòu)進(jìn)行重新規(guī)劃，最大程度地降低供電損耗[1]。

2.1.2 節(jié)能變壓器的使用

根據(jù)變壓器電能損耗情況，可將其分為變壓器鐵芯磁滯與渦流損耗、與設(shè)備電能負(fù)荷相關(guān)的電能損耗兩大類，前者是因?yàn)殡妷鹤兓刃。蓪⑵潆娔軗p耗納入不變損耗范疇，難以采用調(diào)整方法來降低損耗。后者是變壓器負(fù)荷變化而導(dǎo)致的可變損耗，具體的控制過程可以從變壓器負(fù)荷、鐵心材料優(yōu)化兩個(gè)角度入手，達(dá)到降低損耗的最終目的。

2.1.3 電網(wǎng)升壓改造

將整體負(fù)荷功率設(shè)為不變，電網(wǎng)電壓的提高能夠有效降低電網(wǎng)元件的電流。結(jié)合輸配電線路電能損耗情況可知，電壓會(huì)對(duì)電能損耗產(chǎn)生直接影響，提高電壓的措施能夠有效降低線損率。如果條件允許，可以進(jìn)一步優(yōu)化高等級(jí)電壓電網(wǎng)，在投資節(jié)約以及現(xiàn)存減少方面都具有明顯效果。如果能夠完善電網(wǎng)電壓，那么電網(wǎng)時(shí)空錯(cuò)峰調(diào)節(jié)的效益也能夠得到最大化。國(guó)外經(jīng)驗(yàn)顯示，特高電壓網(wǎng)在實(shí)踐當(dāng)中的運(yùn)用具有節(jié)約土地資源、降低輸電成本、減少輸配電線路損耗的作用[2]。

2.2 電網(wǎng)運(yùn)行方式優(yōu)化

2.2.1 環(huán)網(wǎng)運(yùn)行方式的調(diào)整

合理的運(yùn)行方式是降低輸配電線路電能損耗的有效方法，為提高電路運(yùn)行質(zhì)量，可以通過環(huán)網(wǎng)、備用等方法來有效降低電能損耗。通過對(duì)城市電網(wǎng)以及組網(wǎng)運(yùn)行情況進(jìn)行分析，環(huán)形電網(wǎng)有功、無功功率，流向存在客觀差異，如果無功補(bǔ)充不足，那么就會(huì)造成大量無功功率串功，會(huì)提升整體的電能損失。為達(dá)到降本增效的效果，可以對(duì)環(huán)網(wǎng)運(yùn)行方式進(jìn)行優(yōu)化，通過流向的改變來降低整體的損耗。

2.2.2 供電線路調(diào)整

高低壓電磁環(huán)網(wǎng)能夠連接電壓等級(jí)不同的線路，以此來達(dá)到并聯(lián)運(yùn)行的效果。開啟系統(tǒng)電磁環(huán)網(wǎng)后，能夠有效提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在經(jīng)濟(jì)條件允許的情況下，調(diào)整輸配電線路時(shí)可以采用最短距離供電方法，盡可能降低跨區(qū)域供電、交叉供電等情況，原因在于此類現(xiàn)象會(huì)提高整體的電能損耗。

2.2.3 線路電壓調(diào)節(jié)

運(yùn)行電壓會(huì)對(duì)輸配電線路電網(wǎng)元件空載、負(fù)載等環(huán)節(jié)的電能損耗產(chǎn)生極大影響。如果保持供電負(fù)荷不變，隨著運(yùn)行電壓的增加，負(fù)載消耗量將會(huì)隨之降低。當(dāng)運(yùn)行電壓與額定電壓保持接近狀態(tài)，如果采用提高變壓器電壓的方法，就會(huì)提升空載損耗。一般情況下，空載損耗在總損耗當(dāng)中的比例高達(dá)80%，為了達(dá)到節(jié)能降耗的效果，可以進(jìn)一步提升運(yùn)行電壓方法。值得注意的是，電能損耗與變壓器的不平衡度有很大關(guān)系，所以需要采取有效措施降低不平衡度，以免造成過多的電能損耗。

2.3 無功平衡與無功補(bǔ)償

通過對(duì)輸配電線路線損情況進(jìn)行分析，可了解大量無功功率是造成線損的核心原因，想要達(dá)到降低損耗的效果，必須強(qiáng)調(diào)無功功率的平衡性。一般情況下，線路電壓在220kV 以上，可將其功率控制在0.9～0.95之間。為了提高電壓的穩(wěn)定性，可以將無功靜止補(bǔ)償器與調(diào)壓變壓器加裝在樞紐變電所，進(jìn)一步增強(qiáng)整體的管控效果。用戶負(fù)荷會(huì)對(duì)無功功率產(chǎn)生極大影響，所以在能耗降準(zhǔn)的時(shí)候，可以進(jìn)一步加強(qiáng)功率因素管理，在功率因素的基礎(chǔ)之上，實(shí)施電價(jià)獎(jiǎng)懲措施，如果用戶功率因數(shù)高于基準(zhǔn)值，便可適當(dāng)減免電費(fèi)，反之則需要征收電費(fèi)，經(jīng)濟(jì)方法在實(shí)踐當(dāng)中的運(yùn)用，能夠有效調(diào)節(jié)用戶用電情況，同時(shí)也是降低線損的有效方式。

2.4 節(jié)能降耗的管理對(duì)策

（1）指標(biāo)管理。從管理角度需要加強(qiáng)現(xiàn)存計(jì)算，明確理論指標(biāo)和實(shí)際指標(biāo)之間的具體差異，同時(shí)根據(jù)年、季、月提供線損控制目標(biāo)，加強(qiáng)基層部門管理?，F(xiàn)場(chǎng)管理時(shí)還可以進(jìn)一步增加電壓合格率、電容使用率等相關(guān)因素，提高整體的管理質(zhì)量；（2）無功管理。無功管理是電力企業(yè)管理的關(guān)鍵，用戶關(guān)心的是功率因素，但卻不重視無功，在具體管理時(shí)可以采用雙向無功電度表，主要適用于用量總量大且功率因數(shù)趨近于1 的用戶，以此來選擇科學(xué)合理的電容器投切方案；（3）諧波管理。電網(wǎng)非線性用電負(fù)荷增加后，諧波污染會(huì)對(duì)配電系統(tǒng)產(chǎn)生直接影響，功率因素下滑，會(huì)進(jìn)一步增加電能損耗，為此需加強(qiáng)諧波分析，有效控制電能損耗，達(dá)到節(jié)能降耗的效果[3]。

3 實(shí)例分析

3.1 項(xiàng)目概況

某項(xiàng)目輸配電線路改造長(zhǎng)度為5km，為降低電能損耗，將根據(jù)項(xiàng)目工程實(shí)踐，對(duì)線路改造情況進(jìn)行優(yōu)化，達(dá)成節(jié)能降耗的最終目標(biāo)。線路改造方案編制時(shí)，將選擇大截面，擔(dān)心分裂絕緣導(dǎo)線，以10m 為架空高度完成線路的架空鋪設(shè)，避免出現(xiàn)線路交叉等情況，最大程度地延長(zhǎng)限度使用壽命。配電電壓規(guī)劃配置時(shí)，將對(duì)電力調(diào)度進(jìn)行不斷調(diào)整，以此來達(dá)成運(yùn)行數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)采集，科學(xué)降低電能損耗?？紤]到存在長(zhǎng)距離的運(yùn)行問題，為了縮短線路距離，將串聯(lián)補(bǔ)償技術(shù)與配合同塔多回路技術(shù)，提高系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。除此之外，根據(jù)項(xiàng)目工程實(shí)踐更換了原有的鐵磁改料，同時(shí)在線路相應(yīng)節(jié)點(diǎn)增加了濾波器，能夠有效降低線路損耗。該項(xiàng)目投產(chǎn)后取得明顯效果，上半年的綜合線損實(shí)現(xiàn)明顯下降，由4.89%降至4.51%，年運(yùn)行費(fèi)用降低16.5%，節(jié)約電量637.9 萬kW·h。

3.2 節(jié)能降耗技術(shù)措施在電力工程輸配電線路中的具體應(yīng)用策略

3.2.1 實(shí)行電網(wǎng)合理規(guī)劃

（1）電壓將直接作用于電能損耗結(jié)果，如果電壓過高，必然會(huì)造成電能損耗的繼續(xù)增加，無法滿足電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。所以需要科學(xué)控制配電電壓，同時(shí)結(jié)合電流電壓檢測(cè)技術(shù)、在線監(jiān)控技術(shù)，加強(qiáng)電網(wǎng)全過程管理，達(dá)到降本增效，減少損耗的效果。具體來說，該項(xiàng)目選擇雙繞組變壓器以后，有效降低了調(diào)壓器的短路抗阻，同時(shí)增加了開關(guān)，不僅能夠有效調(diào)壓，同時(shí)線路保護(hù)效果也得以提升；（2）無功電流與電能損耗直接相關(guān)，根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)，采用了無功補(bǔ)償形式，綜合考慮電網(wǎng)運(yùn)行情況，對(duì)其進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，不僅提高了電壓的整體穩(wěn)定性，同時(shí)在損耗減少方面也取得了明顯成果。舉例來說，某項(xiàng)目采用多級(jí)投切方式達(dá)成無功補(bǔ)償，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)三種補(bǔ)償容量，同時(shí)也提高了電容器的利用率，損耗管控效果明顯；（3）長(zhǎng)距離輸電線路是工程當(dāng)中的常見問題，為優(yōu)化線路電抗將采用串聯(lián)補(bǔ)償技術(shù)，以此來縮減傳輸距離，保障電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，同時(shí)還能夠?yàn)橘Y源的優(yōu)化配置提供良好支持。某線路改造工程在推進(jìn)時(shí)，便采用該方法節(jié)省了大量的資源和成本[4]。

3.2.2 優(yōu)化輸配電線路導(dǎo)線選材設(shè)計(jì)

1.導(dǎo)線截面將直接影響輸電線路運(yùn)行情況，為滿足項(xiàng)目運(yùn)行需求，將采用大截面導(dǎo)線來優(yōu)化輸配電線路設(shè)計(jì)，然后根據(jù)逐段計(jì)算法獲取最佳的有功功率值，考慮到電抗值受線路長(zhǎng)度變化影響較小，可將其節(jié)約的無功功率和綜合功率忽略不計(jì)。如果將輸送負(fù)荷設(shè)置為恒定值，大截面導(dǎo)線更換后，線路電阻線損將得到明顯降低，可將其功率損耗百分比計(jì)算公式總結(jié)如下：

2.絕緣導(dǎo)線架空設(shè)計(jì)。（1）絕緣導(dǎo)線是保障供電質(zhì)量的有效方法，原因在于該種措施能夠盡可能地降低外力或者操作失誤而形成的短路，同時(shí)也能夠有效降低合桿線路操作造成的停電頻率，能夠減少后期的維護(hù)頻率；（2）為了方便鋪設(shè)工作的開展，線路桿塔將采用沿墻敷設(shè)形式，該方法不僅能夠有效降低線路損耗，同時(shí)也讓線路架設(shè)的外形更加美觀；（3）架空設(shè)計(jì)與電能損耗也有很大關(guān)系，該項(xiàng)目采用了成束絕緣導(dǎo)線，明顯縮短了導(dǎo)線之間的間隔，在電能損耗管理以及電壓損失管理方面取得明顯成果；（4）線路的使用壽命是線路搭設(shè)時(shí)需要重點(diǎn)考慮的問題，絕緣材質(zhì)的導(dǎo)線具有諸多優(yōu)勢(shì)，例如耐腐蝕、耐潮性能強(qiáng)等，這些優(yōu)勢(shì)決定了輸配電線路在實(shí)踐當(dāng)中的運(yùn)用不僅能夠具備良好的使用壽命，同時(shí)也能夠在實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)方面取得明顯成果。

3.輸配電線路設(shè)計(jì)時(shí)采用了單心分裂絕緣導(dǎo)線，通過低壓分裂導(dǎo)線完成整體設(shè)計(jì)，具體優(yōu)勢(shì)如下：（1）電壓小能夠有效降低整體的損耗。相較于常規(guī)導(dǎo)線而言，分裂導(dǎo)線供單相負(fù)荷的，電抗數(shù)值相對(duì)較小，損耗降低80%，其供三相負(fù)荷的電抗也能降低65%，如果三條分裂導(dǎo)線同時(shí)供三相負(fù)荷，電抗降低為28%左右；（2）載流量較大。如果保持截面相同，分裂絕緣導(dǎo)線的流量更高；（3）良好的絕緣性能能夠?yàn)橄到y(tǒng)的供電提供保障；（4）較好的綜合性能能夠在漏電損失防范等方面發(fā)揮有效作用，能夠?yàn)殡娔芄?yīng)提供良好的保障[5]。

3.2.3 選用無磁化金具

1.材料的相對(duì)陶瓷存在客觀差異，鐵磁材料導(dǎo)磁在250～1000 之內(nèi)，而對(duì)于鋁材料和銅材料來說，相對(duì)導(dǎo)磁為1，想要獲得更大的磁感應(yīng)強(qiáng)度，便可采用鐵磁材料制作金具，感應(yīng)電動(dòng)式公式如下：

金具電阻中渦流發(fā)熱表明電能在向熱能轉(zhuǎn)化，說明存在電能損耗，甚至還會(huì)因?yàn)閷?dǎo)線過熱而造成一系列的故障。根據(jù)上述公式分析，可以了解到感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與導(dǎo)線電流、材料相對(duì)導(dǎo)磁率存在正相關(guān)關(guān)系，所以金具的制作可以采用鋁合金、低磁鋼等，為電能損耗的管理提供了良好保障。

2.無磁金具在制作使用的過程中，需要重點(diǎn)關(guān)注材料的把關(guān)，目前的常見材料是鋁合金，具有高強(qiáng)度、耐熱的優(yōu)勢(shì)，是優(yōu)化輸電線路配置的有效方法?？紤]到成本管理問題，在進(jìn)行無磁金具制作時(shí)，可以選用切斷金具、低磁材料，在成本管理方面具有明顯的效果。

3.2.4 降低線路損耗技術(shù)方法

導(dǎo)線長(zhǎng)度與線路損耗有很大關(guān)系，適當(dāng)?shù)乜s短導(dǎo)線長(zhǎng)度能夠減少材料的消耗，降低整體的運(yùn)行成本。其次是采用提高功率因素的方法，用電設(shè)備的運(yùn)行會(huì)產(chǎn)生感性負(fù)荷以及無功電流，連接用電設(shè)備時(shí)會(huì)存在額外的能源消耗，如果在輸配電線路中增設(shè)電容補(bǔ)償柜，就能夠?qū)⒐β室驍?shù)提高至0.85，相較于早期0.6的功率因素而言，整體的線路損耗降低了35%。最后是抑制諧波電流，濾波器在供電系統(tǒng)中的運(yùn)用能夠有效降低電能消耗，是保持電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的良好保障，不僅能夠優(yōu)化輸電線路建設(shè)，同時(shí)也能夠達(dá)成降低損耗的目標(biāo)。

4 結(jié)語

綜上所述，節(jié)能降耗是輸配電線路管理當(dāng)中的重點(diǎn)指標(biāo)，文章以輸配電線路節(jié)能降耗技術(shù)作為研究的切入點(diǎn)，指明節(jié)能降耗對(duì)輸配電線路優(yōu)化的重要性和必要性，同時(shí)提出優(yōu)化措施，提升整體的線路運(yùn)行質(zhì)量，延長(zhǎng)線路的使用壽命。隨著社會(huì)環(huán)保意識(shí)的不斷增加，人們對(duì)節(jié)能降耗有了更加深入的認(rèn)識(shí)，相信輸配電線路電能損耗技術(shù)在實(shí)踐中必然具有廣闊的發(fā)展前景。