电力配电线路的节能降损技术分析

发表时间:2021/7/1   来源:《科学与技术》2021年第29卷3月第7期   作者:马思宁
[导读] 随着我国经济建设进程的日益加快,
        马思宁
        福建和盛置信智能电气有限公司,福建 泉州  362805
        摘要:随着我国经济建设进程的日益加快,人民生活质量和生活水平的日益提升,电力已经广泛地应用于人们的日常生产生活中,成为人们生活中不可或缺的组成内容。电能与社会各个领域的发展都有着密切的联系,电力行业的发展直接关系到整个社会的发展进程,同时也会对各个行业的发展产生直接或间接的影响。近年来,在我国各个领域快速发展的推动下,电能需求与日俱增,导致电能供应日趋紧张,在这样的背景下,配电线路节能降损技术也成为电力系统重要的研究课题。对于供电企业来说,配电线路的电能损耗直接关系到电力企业的经济效益和社会效益,同时也极大程度上反馈出电力企业的运行质量和管理水平。鉴于此,对电力系统中配电线路节能降损技术进行分析和研究,也具有重要的现实意义。
        关键词:输电工程;电力技术;降低损耗
        引言
        电能的供应与经济的发展的存在密切的联系,电力能够为各类高新技术设备提供能源,使其生产效率得到有效的提升。目前,我国已经基本上完成了电网的全覆盖建设,相关的电力资源调度的优化改建也在逐步开展。配电线路作为直接联系用户、传输电力的最直接环节,起到连接着用户和电网的作用。配电线路分布范围广,几乎长期裸露在露天环境中,受环境影响较大,时常造成配电线路故障,导致配电线路的稳定性难以得到保障。
        1配电线路节能降耗的必要性
        1)优化配电线路,提高功率配电线路是构成电网系统的重要组成部分,主要由电感性和电阻性设备组成,如我们最熟悉的家电和电动机等设备都属于电感性负荷,并且随着家电用量的剧增,电力资源的损耗也随之增加,不仅造成了电力资源的不必要浪费,还不利于实现节能降耗。因此,加大配电线路节能降耗技术的革新,能够有效提高电力资源的利用效率,减少滞后电流的产生,减轻其对电器的损害,提高配电系统的整体功率,满足社会生产生活的需要。2)有效抑制谐波的危害谐波电流是导致电能消耗的另一重要因素,其具有很强的危害性,不仅危害电力设备本身,还会破坏整个输电系统,因此,要加大配电线路的节能减耗,如安装源滤波器等设备,监督输电各阶段的情况,从而抑制谐波电流的产生,减少浪费,节约成本。3)提高经济效益,减轻环境污染现如今,电网遍布全国各地,电力系统建设需要很高的成本,并且配电线路产生的能源消耗不利于电力企业的健康发展,因此,在配电线路上提高节能降耗技术,可以减少其输电过程产生的环境污染,同时,提高经济效益。
        2电力配电线路的节能降损技术分析
        2.1中压配电网设计
        第一,10kV中压配电网设计。按照实际应用需求,在放射式、环网式与树干式中选择相应的供电模式。城市核心区与主城区采用以环网式为主,放射式为辅的联合供电模式。针对城市重要负荷,应采用独立供电模式。利用两回路或者三回路方式,在周边变电站的电源点引接,全面确保供电可靠性。城市一般负荷供电模式为环网式。针对容量小、供电可靠性较低的老城区,由于线路走廊建设难度大,可以从环网结构中引出分支线,实行放射式供电。引出点采用断路器保护,当分支点故障时能够及时切除,避免对主干网运行造成影响。在正常运行状态下,环网开环运行,主干线划分为2-3段,将断路器和负荷开关设置在适宜位置,满足“手拉手”供电需求。配网设计需要保证线路检修时负荷能够全部转移,全面加强供电可靠性。第二,中压配电网主供电节点设计。城市中压配电网层级,包括变电站、中压开闭所、环网柜、终端变配电所,在变电站引出放射性供电,保证供电可靠性。然而多数区域与变电站距离远,会受到变电站中压间隔与线路走廊影响,所以应按照负荷发展需求,规划设置中压开闭所,将其作为区域供电主电源。区域内开闭所采用环网式供电。为了保证供电可靠性,开闭所主接线,多采用两进线单母线分段接线方式,满足N-1供电可靠性要求。开闭所进线电源引自不同变电站。第三,中压主网架导线截面设计。在进行配网设计时,主网架导线截面必须考虑负荷现状与增长规律,确保和城市发展规划一致。主网架导线截面应满足供电可靠性要求。结合允许电压计算、经济电流密度计算、允许电流计算等方式,确定导线截面。为方便运行区分与备件通用,应限制中压电缆截面选择。主干网或开闭所进线选择300mm2与400mm2;终端变压器选择70mm2;环网选择120mm2、240mm2。由于夏季气温高,大功率电器使用频繁,极易出现电力负荷高峰。因此导线截面必须确保负荷高峰时段的运行安全性。通过大量实践可知,在选择导线截面时,必须立足于电网长期规划要求,预留充足空间。部分城市早期的电网规划不注重分析。随着经济的发展,电网供需矛盾凸显,针对不满足实际需求的配网线路必须更换新导线。此时会投入大量资金,还会影响供电质量与供电服务。如图1.

        图1配电网设计
        2.2耗能变压器的更换选择
        运用新型节能变压器来替换传统高能耗的变压器。在电能线损中,变压器占据这极大的比例,通过降低变压器的损耗,能够推进电力系统运行效率的进一步提升。因此,相关设计人员需要改进变压器的节能方面,可以从以下几点来加以分析和考虑:①对高损耗变压器予以取缔和淘汰,加强低损耗变压器的引用力度,以此来保证变压器能够处于低损耗、低噪音的运行状态中。②需要对变压器运行方式加以改进。通过对变压器运行方式予以科学改进,能够使得变压器的负荷得到有效改进,这样能够满足电能生产需求,同时也能够日常生活用电提供保证,从而最大程度上降低变压器的损耗。
        2.3雷击故障的应对措施
        为减少雷击故障发生的概率,通常可采用的措施包括加装脱落式避雷器(或固定间隙避雷器)、接地线路的电阻测量及更换绝缘子等。各个地区应当根据当地的具体实际情况,有针对性地采取应对措施,确保配电线路防雷设备能正常运作。现如今,10kV配电线路常采用固定间隙避雷器,传统的直接式氧化锌避雷器逐步被淘汰,一旦发生雷击故障容易导致避雷器击穿造成单相接地故障发生,而固定间隙避雷器能有效地阻止该情况发生。山区线路中,雷雨季节时常出现雷击故障,而线路避雷器装设密集程度又高,运维人员往往束手无策。避雷器起作用地关键在于接地电阻,山区线路接地电阻往往较高,制约了避雷器发挥作用,为此可采用减阻剂,减少线路接地电阻。现阶段,传统陶瓷绝缘子在国内广泛使用,在污染严重、污闪频发、雷击高发区,该绝缘子无法应对配电线路保护需求,需要及时更换掉陶瓷绝缘子,采用硅胶材质绝缘子。
        结语
        随着我国社会进程的逐步加快,人们对电能的需求量也逐步增加,这也为促进电力行业的发展提供了持续动能,同时也给电力行业的发展带来了极大的挑战,配电网是电力系统的重要组成分支,在电力系统中发挥着重要的职能,通过降低配电线路上的电能损耗,能够推进电能的传输效率进一步提升,减小的线损不仅能够规避社会资源的浪费,还能够有效地规避对环境带来的破坏。可见,电力系统中配电线路节能降损技术具有较强的生态价值、社会价值和经济学价值。鉴于此,相关电力部门需要对配电线路线损管理予以进一步强化,完善监督管理机制,并不断优化技术,加大对节能型电材料的开发力度,以此来进一步规避线路损耗,促进电力企业持续性发展。
        参考文献
        [1]王静,张改华,贺亚军.电力系统中输配电线路的节能降耗技术研究[J].科技创新与应用,2016(04):159.
        [2]史建祥,郭起宏.关于输配电线路节能降耗技术相关问题的探讨[J].中国电业(技术版),2014(03):8-10.
        [3]王珏.电力输配电线路中的节能降耗技术研究[J].现代制造技术与装备,2017(11):47-49.
        [4]李鑫.基于等值电阻法的配电网节能降损方法研究[D].吉林:长春工业大学,2017.
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