输配电线路的节能降耗技术探究

作者:未知

  摘 要:电力资源在人们的日常生活中扮演着不可或缺的角色,尤其是在社会飞速发展的当下,人们对电力能源的需求也随之越来越高,为满足人们用电需求,节能降耗技术也就应运而生。本文主要针对电力输配电线路的节能降耗技术进行研究探讨,分析了这一技术在现实中的意义,并依据实际的电力配送情况,分析了配电线路的运维方案,制定了相应的节能降耗技术措施,以期使我国的电力行业能够发展到一个全新的高度。
  关键词:电力;输配电线路;节能降耗
  中图分类号:TM75 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2019)11-0169-02
  0 引言
  我国是一个人口大国,对电力的需求量较大,因此,电力行业的发展对我国的市场经济起着至关重要的影响。在市场的行业竞争中,推升经济效益是企业的首要目标,为了最大化地追求经济效益,企业在提升供电水平的同时,还应该注重节能降耗技术的发展。合理地运用节能降耗技术,不仅可以优化资源配置、节约成本,还与环保节能的可持续发展理念相切合。
  1 电力输配电线路节能降耗的意义
  在我国电力行业的飞速发展中,电力能源的消耗也在不断加剧,因此,研发电力输配电线路的节能降耗技术,降低电力系统输送电能时的能源损耗,已经成为各大电力行业所研究的热门课题。在电力企业进行供电时,输配电线路的电线自身就是一个用电设备,在企业进行电力系统的供电时,源源不断地消耗着大量的电能,影响了企业的最终经济效益。因此,电力企业应该在电力系统中引进节能降耗技术,切实提升企业的经济效益[1]。
  随着国家经济的发展,居民生活水平逐渐提升,生活、工作中各种用电设备的使用量已经逐渐增多,促使电力系统的电量传输越来越大,导致了电力系统所承载的负荷逐年增加,大量的电力能源都在输配电的途中被消耗。因此,电力企业的相关部门应该加强对民众所用输配电线路的节能降耗技术研究,一方面切实有效地提升了企业的经济效益,另一方面还可以与全球能源的环保理念相结合,对整个企业、乃至整个国家的经济发展建设都起到了积极的促进作用。
  2 电力输配电线路的节能降耗技术分析
  2.1 影响输配电线路能耗的因素
  2.1.1 长度
  电力输配电线路的长度与电能损耗有着极为直接的联系,电路的长度直接影响着其在整条线路供电过程中的电阻值,线路越长,电阻值越大,所造成的电量损耗也就越大。因此,在电路设计时应该对线路进行合理的规划,尽量使电力供应沿直线进行,减少线路的弯折,从而降低电阻,减少能耗损失[2]。
  2.1.2 电流
  在输配电线路进行高压电配送时,谐波电流是造成电能损耗的主要原因之一,如果在送电的过程中出现了谐波电流,就会较容易出现电压和电流问题,进而对电容器和其他用电设备造成威胁。此外,过大的谐波电流还会导致变压器的内部线圈升温,因过热而造成机械振动,从而对整个电力系统的稳定运行产生影响。
  2.1.3 功率
  用电设备功率的大小也会对电力损耗造成影响,在电力系统中由于用电设备和电动机之间存在着电感性负荷,就会因为电能做无用功而产生损耗,导致了不必要的电能浪费。因此,对能耗因素进行了解,才能通过提高功率降低能耗,或者是通过向电路中安装补偿电容,在根本上降低无用功电能的损耗。
  2.2 输配电线路节能降耗技术的具体措施
  2.2.1 补偿线路电阻
  这一节能降耗技术主要是针对较长距离的输电线路,在输配线路中安装合适的补偿电阻,对电路的电阻进行补偿。同时,可以安装相应的串联补偿,促使电路距离有效缩短,进而使整个电力系统的稳定性可以有效提升。通过使用串联的补偿方式,一方面可以使大容量的系统能够提高,另一方面还可以在更大的范围内对电力资源进行优化[3]。
  2.2.2 科学配置导线
  (1)控制导线截面。在实际的供电中,导线的横截面面积直接影响到电线的电阻,进而对整个电力输送过程中的能耗产生影响。为了更好地对导线截面进行研究,可以对截面展开计算,通过使用逐段计算法,在节约有功功率的基础上探求更为理想的节能效果。在换线的前后因线路单位长度被控制变量,所以在探讨节约无功功率和综合功率时可以不做参考。如果输送的负荷不变,更换横截面较大的导线时,能够降低线路的电阻能耗,在换线工作完成后,功率能耗的改变量可以由下式进行计算:
  公式中的R1表示换线之前的导线电阻,R2表示換线之后的导线电阻。
  (2)架空绝缘导线。在输配电线路的导线选择上,还可以通过架空绝缘导线的方法来达到节能降耗的目的。绝缘导线在实际的使用过程中,可以有效地提升整体的供电质量,避免电线路因为外界的因素而对整个电力配送造成影响,既防止了电线之间出现短路的现象,又提高了电路系统维护工作的效率。此外,通过对绝缘导线进行加工操作,可以更为直接地对线路的杆塔结构进行简化,采用沿墙布设的方式,节省电路的构建成本,增加线路的美观性,这在节约成本和提升经济效益方面也发挥着一定的作用。架空成束的绝缘导线在实际的使用过程中,一方面能够有效地减少电能的损耗,另一方面还能通过这种方式有效地提升线路的抗性。此外,绝缘线路的使用可以极为有效地避免导线遭受外界恶劣环境的侵袭,提升导线的使用寿命[4]。
  (3)引进新型设备。变压器在电网的供电过程中如同一个二十四小时运转的用电设备,在电能损耗中占据较大的比重。普通的变压器,在使用时空载损耗大、运行成本高且噪音较大。为了减低电能损耗应该积极引进新型节能设备。例如:某地的电力部门换用了非晶合金铁芯变压器,这种变压器在使用时运行费用更低、空载损耗更小、噪音污染也被有效控制。新型设备采用了全密闭免封维护设计,在使用过程中可以大大降低电力的损耗,提升输配电效率。在该电力部门的实际使用中发现,其空载损耗比老变压器设备降低了约70%,由此可见,新设备在实际使用过程中的节能降耗效果十分显著,这一变压器设备可以在实际的生产生活中被广泛投入使用。这些新型设备在刚投入电力部门的生产中虽然会增加投入的成本,但是以长远的眼光来观察会发现,其在电力配送中所节省的能耗损失费用远远大于多投入的成本,其在电力行业的发展中发挥着不容忽视的作用。   (4)更换无磁化金具。在电力输配过程中,合理更换无磁化金具可以有效地降低线损,避免因使用老旧的铁磁化金具而导致电力能源大量损耗的现象,随着社会科技的发展,这一技术势必会得到越来越多人的关注。铁磁材料的导磁率是其他金属材料的成百上千倍,而材料的导磁率越高,就会导致供电时的感应电动势越大,在涡流效应作用下金具电阻的发热量也就越大。更换无磁化金具就会使涡流产生的发热量大大降低,有效降低电能的热损耗,较少了电力线损,金具的电损率与电流大小和导体电阻成正比例的关系。
  然而,在我国的部分地方,在进行35kV以下的电力配送线路中,仍选用铁磁化的金具进行电力输送。这种输送形式既会增大电力线损,又容易引发用电安全事故。在使用过程中,由于电线路的老化,极易造成导线自燃,甚至发生夹线事故。随着人们对用电安全重视程度的提升,越来越多的电力企业和单位已經引用无磁化金具进行电线路铺设,所使用的材料多为铜、铝等。然而因为造价成本问题,在一定程度上限制了无磁化金具的推广与运用,因而,相对节能效果较低,但成本也较低的低磁化金具备受人们青睐,在实际生活、生产中被广泛应用,极大地降低了电力供应的能耗,提升了电力企业的总体经济效益。
  2.3 输配电线路运维方案
  2.3.1 加强整治力度
  为了达到节能降耗的目的,在电力企业的工作中开展输配电线路的运维是十分必要的,这一工作的开展,最首要的就是加强整治力度。在加强整治工作时,可以从两方面进行,一方面是加强供电网线路设备的巡查工作,严防线路被外力破坏,切合实际情况进行分析并综合整治。例如:部分输电线路处于鸟类活动较为频繁的区域,可以派遣工作人员到当地,对周围民众进行走访询问或是到达实地亲自观察,对该区域内的鸟类品种、生活习性的等进行详细的记录、总结,然后依据记录数据并参考相应文献进行鸟害的治理工作,制定切实可行的鸟害治理技术和措施,并对当地的居民进行宣传教育,让人们了解鸟类对供电线路的危害,提升民众的用电安全意识。此外,树木生长的密集区域,由于植株枝条、叶片等外力的影响,也会对电力系统造成干扰。电力人员应该对当地的树木种类、高度、枝叶繁密程度等进行调查统计,然后与林业部门进行商讨,制定合理的修砍方案,保障电力系统可以正常的为居民供电。在对供电线路进行巡查时,还应该密切地关注天气情况和供电设备附近其余因素的影响。尤其要注意风雪天气等不利天气的影响,其可能会导致电线摆动、电杆倒塌,或是因恶劣天气环境造成的设备运行异常和设备损坏现象。输电线路附近如果存在较为频繁的施工现象也可能会对供电线路造成影响,所以,还应该加强对建筑施工现场的监督、管理工作。总而言之,加强对供电网络周围的巡查、整治工作可以及时发现并解决供电线路中存在的问题,使节能降耗效果更佳。
  另一方面应该加强电力输送线路跨越高速公路、高速铁路和重要的输电通道的架空输电线路区域的整治工作。首先,可以采取无人机巡查的方法,对跨越区域的杆塔、导线、绝缘子、金具和挂点进行日常的检查和维护。对于可能存在安全隐患的部位提前制定好防范策略和应急预案,并将相关任务落实到各级负责人。其次,可以使用现代化的红外测距仪和GPS等位系统等设备对线路的地理位置信息进行精准的测定,并将相应的信息数据纳入电路管理系统,使制定的管理、治理方案更加切合实际,为实际的生产生活提供更好的电力服务。最后,还应该加强隐患治理工作,依据事情的轻重缓急,对电力系统改进严把关,保障节能降耗技术在实际运用执行中可以更为有效地进行。
  2.3.2 开展巡检工作
  在高压输电线路的运维管理方面,还应该加强对输配电线路的日常巡检工作,在进行巡检时,应该依据实际的电力供应情况和工作特点,切实进行诸如,定期巡检、夜间巡检、特殊巡检等多种巡检方式。其工作内容应该包括对设备进行验查、人员管理和潜在危险源的巡查等。例如:某工作人员在巡检时一旦发现安全问题就立刻采取相应的防治措施进行治理,并对此次的工作做好巡检工作的记录。此外,对于部分特殊区域应该加大巡检力度,诸如维护成本较高区域和事故频发区域等。在进行日常巡检工作时应该本着提升线路运行稳定性和安全性的原则,为了电力输配电线路的节能降耗技术可以有效落实而提供人力的巡查基础,以便为广大居民提供更为优良且经济的电力资源。
  3 结语
  我国的社会经济状况正处于蓬勃发展的状态,电能已经成为人们日常生活中必不可少的一部分,对于电量的需求逐年增大,尤其是工业化的城市,甚至会出现电力供不应求的局面。我国的电力行业正面临着巨大的挑战,如何针对电力的输配电线路,分析其中存在的不足之处,加大整治、改革力度,将全新的节能降耗技术运用到其中,对我国未来的电力行业发展具有非凡的意义。
  参考文献
  [1] 牛峥,郝玥琪,陈曦.高压输配电线路节能降耗技术分析[J].机电工程技术,2019,48(03):161-163.
  [2] 欧阳德.电力输配电线路节能降耗的实现与关键技术分析[J].科技创新与应用,2018(15):151-152+155.
  [3] 李绍峰.高压输配电线路节能降耗技术与运维探讨[J].中国战略新兴产业,2017(40):64-65.
  [4] 刘坚.刍议高压输配电线路节能降耗技术和运维工作[J].科技与创新,2016(05):143.
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