超高压输电线路线损研究

发表时间:2020/6/17   来源:《中国电业》2020年5期   作者:谢元友
[导读] 输电线路出现损耗是现阶段输电工程的普遍现象
        摘要:输电线路出现损耗是现阶段输电工程的普遍现象,由于输电技术及输电材质的限制,输电线路无损的目标现阶段是无法实现的[1]。电能通过变压器转换,经由输电线路传输,抵达各个电能用户,这一过程的起始至终点出现的电能损失,被统称为输电线路线损。线损尽管无法完全避免,却能够进行控制,线损管理对于企业效益有着较大的影响,同时也说明了电力企业的电能输送水平及线损管理水平。总体而言,对高压输电线路线损展开分析,并提出改善措施,对现代电力企业的发展有着重要的作用。
关键词:超高压;输电线路;线损研究
引言
        当前输电线路是电能正常输送和为用户提供有效服务的途径,是电网主要的组成部分,输电线路的正常运行才可以保证电能的正常输送。当前用什么有效办法降低整个输电线路的电能损耗,已成为发电企业关心的主要问题。为了更好的解决输电线缆的损耗问题,需要发电企业从线路的损耗差异着手进行分析,从而找出降低线路损耗的方法,有效提高发电厂的经济效益。
一、输电线路线损概述
        一般而言,线损能够分作类,一类是线路本身便具有的电力损耗,这一类包含了变压器加压损耗、电磁圈自身损耗、传播媒介损耗等,这类损耗出现和电压水平无明显关系,一旦线路正常输电,此类损耗必然出现,因此这一类线损是正常情况下存在的[2]。第二类则是流动性损耗,主要是指电能在具体线路传输的过程中出现的电能损耗,此类线损问题和输电线路导体材质、长度、横截面大小有直接关系,与电压水平也有正向联系。线损这一情况需要理性对待,首先,线损问题时无法完全避免的,因为输电设备本身就会造成电力消耗,比如变压器以及电力接收设备等。一般高压输电设计线损在1.5%以下,低压输电设计线损则不大于4.5%;整体输电线路中,城市集中居住区线损较农村分散居住区线损比更小;实际输电较临界的线损比更小,那么电网企业获得电能就相对就更多,只要后续输电线损保持较小值,那么输电效益就能保持更大。
二、高压输电线路产生的线损状况分析
        (一)输电线路线损的分类
        高压输电线路的线损一般按照其使用特点,可以分为两大类,分别是不变损耗和可变损耗。不变损耗也叫做固定损耗,不变损耗的线损大小与线路的电压变化有一定的关系,与线路的电流大小变化无关。如果该线路的电压变化相对比较稳定的话,这样线路的损耗大小将会不变。例如,生活中常见的发动机、电度表、传感器等内部铁芯部分的电能损耗,以及高压输电线路的线路损耗都是属于不变损耗范畴。其次是输电线路的可变损耗,主要指的是输电线路中各个元器件中产生的损耗,这里主要指的是元器件电阻在线路流经电流时产生的损耗情况,可变损耗的大小与流经电阻的电流是成正比的,通常常见的电力线路的损耗就是指可变损耗。高压输电线路的损耗按照其性质可以划分为两类,分别是线路的管理损耗和技术线路损耗。其中线路的管理损耗也可以成为不明损耗,主要是由于发电企业的经营管理问题和发电企业的规章制度的不健全,以及线路中计量线路产生的误差引起的损耗,像我们平常生活中的出现窃电的事件,以及电工在抄表的过程中出现数据错误,都是属于管理损耗的内容。线路的技术损耗,也可以称为理论损耗,主要指的是输电线路的每个元器件在电网运输中的损耗,线路的理论损耗可以通过数据的分析进行计算,从而有效的减少或者控制线路的线损耗大小。
        (二)选择适合的变压器容量与安装位置
        在线损管理中变压器损耗是关键内容,应结合负荷特点科学选择配电变压器容量,规避较小负荷引起的耗费容量的问题,预防较小容量、较大负荷带来的变压器重载,减小过载带来的损耗,提高变压器运行的经济价值,最大程度降低损耗,对负荷均匀布置。


        (三)保证电压水平
        增加输送电压,保持相同的输送功率,减小电流,相应减轻了电能损耗。因此,对配电网台区科学管理时,采取科学的手段增加台区首端运行电压,保证低压电路末端电压符合标准,最大程度降低电能损耗。对发展落后的低压台区积极改造,使台区末端电压达到规定标准,避免低压线路产生较大的损耗。
三、超高压输电线路线损降低措施
        (一)建设措施。
        首先对电网结构进行加强,建立完善的电网结构,对电压等级进行简略化,使得变电容量重复问题得到减少。同时依据实践对可使电网线损增加的部分展开升压改造。电网升压是使线损降低的有效途径,主要原理是电力在负荷保持常态的情况下,电压提升后,电流会相对的出现减少,对于可变损失即能进行减低。对至工业及市区用电中心输电线路进行配电压的等级提升。在现代社会发展过程中,原配电电压等级已经难以达成相应的需要,且线路的70%可变损失和负荷功率呈正向平方关系,若是不将供电线路半径缩减,那么电压质量便不能保证,且线损电量也会大幅提升。
        (二)交流输电线路的降低损耗的办法
        当前对于高压交流输电线路的损耗,一般都是由于自趋肤效应和电晕放电两个方面引起,现阶段为了更好的降低交流输电线路的损耗,可以采用下面这几个措施,首先对于交流输电线路要降低趋肤效应。为了减少其损耗可以选择多股绝缘导线,通过把多股绝缘导线编织成股的形式,来代替相同截面积的较粗的导线结构,这样的电线结构,可以让磁场在线体的内部掀起旋涡,这样就让电流通过线体截面积时产生不均匀的分布,让导体的电阻变小,同时有效减少输电线路的线路损耗问题。其次,减少线路的电晕放电现象。当线路的导线出现电晕现象时,线路的电压会随着线体的分裂数以及线体的半径增大而加强,这样就需要发电厂选择足够的导线截面积从而来降低线体产生的磁场,避免或者减少出现线路的电晕现象,不断降低线路的损耗。也可以采用分裂导线的形式来减少线路的感应,降低线路的功率损耗。
        (三)科学布局变电站
        通过上述我们可知,形成输配电线损的主要因素是变电站布局较为混乱,分散的地区十分分散,集中的地区过于集中,造成线损大幅度增加。因此,必须科学合理地对变电局的分布进行规划,加大变电站的数量,以此来实现变电站供电半径和供电范围。在一部分供电用户较多、分布集中的地方,有关部门应不断加强基础设施的建设,持续完善电力资源的分配,重视强化供电质量,以此来提高供电部门的经济收益与利润。
结束语
        现代高压线路输电工程对于整体社会发展有着重要的影响,工程的高效是现代社会共同的需要,由此在进行输电工程的建设过程中,对于线损问题需要积极的进行降低。尽管线损是无法完全避免,但能够得到有效的控制,电力输送的各个环节中也需要加强对线损的重视程度,尽量达成设计线损。另一方面,农村线损较城镇线损更大的情况,需要探讨完善的解决策略,以此优化农村输电线路,使其线损降低,进而提升整体电力应用率。
参考文献
[1]徐一晨,杨吉军,詹发军,李发亮,史波.电压骤降故障下电网线损智能监测系统设计[J].自动化与仪器仪表,2019(12):57-60.
[2]冉懿,刘晓健,董亮,张海丽,毛军辉.电量信息采集设备线损故障自动检测方法研究[J].自动化与仪器仪表,2019(12):162-165.
[3]黄凤明.输配电及用电工程的线损管理中存在的问题[J].建材与装饰,2019(36):247-248.
[4]徐安熙.输配电及用电工程中线损管理的要点[J].通信电源技术,2019,36(12):258-259.
[5]李炳要,侯玉,陈昭旻.分相分段法在低压台区线损治理中的应用[J].通信电源技术,2019,36(12):272-273.
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