节能降耗技术在电力工程输配电线路中的应用
摘要
关键词
节能降耗;电力工程;输配电线路
正文
前言:电力输配电线路是电力系统中重要的组成部分,它承载着能源传输和供电任务。然而,随着电力需求的不断增长和资源的有限性,节能降耗已成为当今电力行业的重要课题。为了提高电力输配电线路的能效,降低能源消耗和环境影响,各国学者和工程师积极探索和研究了各种节能降耗技术。本文旨在对电力输配电线路中的节能降耗技术进行探讨。
1电力输配电线路的作用
电力输配电线路的主要作用之一是将发电厂产生的电能从高压输电线路传输到用户终端,实现电能的供应。在电力输配电线路的引导下,电能可以跨越长距离传输,覆盖城市、乡村和工业区域,为各类用户提供稳定的供电。在电力输配电线路中,高压输电线路负责将电能从发电厂输送到变电站,而变电站再将电能转变为适合用户使用的低压电能,通过配电线路将其传送到终端用户。电力输配电线路的稳定运行和可靠供电是保障用户正常用电的基础。电力输配电线路在能源调度和平衡方面起到重要的作用。
电力系统需要根据不同地区和用户的用电需求进行能量调度,以实现供需平衡。输配电线路的规划和设计需要充分考虑用户分布和负荷特性,以便将电能合理分配到各个终端,确保电力系统能够满足用户的用电需求。合理的能源调度和平衡有助于提高电力系统的效率和稳定性,减少能源的浪费和损耗。通过电力输配电线路的优化布局和管理,电网运营商可以实现能源资源的最佳利用,提高电力输送效率,降低能源消耗。电力输配电线路对电力负载的合理分配和调节也非常关键。电力系统中的负载分布通常是不均匀的,各个用户的用电需求存在差异。通过输配电线路,电力系统可以根据用户的需求和负载情况进行合理地分配和调节,确保各个用户获得稳定的供电。电力输配电线路有利于保障电能质量。
电能质量指的是电压稳定性、频率稳定性和波形纹波等参数的符合度。电力输配电线路的设计和运行必须考虑到电能质量的要求,以保证用户获得稳定、可靠的电力供应。在电力输配电线路中,通过合理的线路布置、绝缘设计和接地措施,可以减少电力系统中的功率损耗、电压波动、谐波扰动和电磁干扰等问题,提高电能的质量和稳定性。这对于一些对电能质量要求较高的用户,如医院、数据中心和精密制造业等,尤为重要。电力输配电线路有利于电力系统的安全保护和事故防范。它们需要具备良好的安全性能,以防止电力事故和故障的发生,减少对人员和设备的伤害。为了保证电力输配电线路的安全运行,需要合理设计线路的敷设路径,避免与其他设施和环境物体的干扰。此外,电力输配电线路还需要采取适当的绝缘保护措施,以减少触电和火灾等安全风险。同时,电力输配电线路需要具备自动保护装置和监测系统,能够及时检测和响应线路的故障情况,以减少事故的扩散和影响范围。这有助于提高电力系统的可靠性和安全性,保障用户的生命财产安全。
2输配电线路中节能降耗技术的应用要点
2.1优化电网系统运行
在进行电网系统运行的优化中,需要合理应用节能降耗技术,具体的应用要点有以下方面:第一,提高功率因数。目前在电力系统运行中,变阻器及电动机等设备的运行会产生一定的感性负荷及无功电流,会造成额外的电力消耗。因此,要求在输配电线路中应用好电容补偿柜,可使功率因数提高至0.85,降低系统中的滞后无功电流,使线路的损耗降低30%—35%;第二,抑制谐波电流。应用滤波器可降低供电系统中的电能消耗量,需要做好滤波器型号及参数的设置,满足不同电力系统的运行及能耗控制的需求,确保电力系统的运转具有稳定性;第三,提供资金支持。在电力企业应用节能降耗技术时,为了更好地优化电网系统的运行质量,需要电力企业重视节能的经济及安全效益,在资金上给予支持,使节能新技术和新设备有效应用。
2.2进行电网科学规划
2.2.1控制配电电压
电网运输中,电能损耗和配电电压有着直接关联,当电压过高时会加剧电能的损耗,反之电压过低则无法实现有效的输配电工作,因此要求在应用节能降耗技术中做好配电电压的控制。一般需要借助大数据技术、互联网技术、在线检测技术和电流电压检测技术,对电网运行的各类数据进行收集、整理、上传和分析,能基于动态化的电流数据分析中,对电压进行有效控制,做好节能降耗工作。在上述的电力工程改造方案中,会应用双绕组变压器作为主变,配合自耦式调压器,调压器前端设有开关,可在电力数据的应用支持下进行有效调压。此外,该调压器还具有短路保护作用。
2.2.2优化无功配置
在进行电网科学规划中,电力企业需要合理选择合理的无功补偿形式,借助无功配置对补偿的容量和补偿点进行优化,一方面可以降低无功电流传输所造成的损耗,另一方面可以提高电压的稳定性。结合上述电企的运行,在输配电线路的节能降耗中,多应用多级投切的方式进行柱上无功补偿,能将300kVar容量分配至200kVar与100kVar两组电容器中,同时能实现100kVar、200kVar、300kVar三种补偿容量,提高电容器的利用率和最大程度规避过补情况的出现,利于控制线损。
2.2.3串联补偿技术
长距离的输电线路会加大电能的损耗,需要借助串联补偿技术对长距离线路的电抗进行优化。在串联补偿技术的应用下,不仅可以优化输配电线路的长度,还能增加电力输送的容量,提高电网资源的配置优化效果。在实际的输电线路改造项目中,该电企决定在同一线路杆塔内架设两个及以上回路,在该方式的支持下,利于减少输电线路走廊设置的数量,为输配电线路的节能降耗提供支持。
2.3优化线路导线应用
2.3.1应用大截面导线
参考电力输送的原理,在导线截面较大时可以降低电损,当输送负荷为恒定值时,应用大截面的导线可以有效降低线路中的电阻线损问题。需要注意的是,导线的选择应用需要结合实际情况,不能盲目提高导线的截面积,应考虑导线的架设及成本。
2.3.2绝缘导线架空设计
在进行线路优化中,架空设计有以下优势:第一,绝缘导线可以降低外界影响和不当操作所造成的相间短路问题,可以减低合杆线路操作中的停电故障频率;第二,进行敷设作业,架空设计可以借助沿墙敷设的形式进行线路杆塔建设,不仅能节约导线,还能在降低导线的长度后降低线损;第三,成束绝缘导线应用。在进行架空设计时,成束绝缘导线在其导线间隔较低下,其电抗与裸导线线路相比可降低25%,可降低电能损失。
2.3.3应用单相分裂绝缘导线
对于单相低压分裂绝缘导线的应用而言,有着以下优势,可以应用在输配电线路中,降低电能消耗。具体而言:第一,综合性能较优,能降低漏电损失和预防窃电问题,利于进一步提高电力供应质量;第二,绝缘性能强,利于降低外界因素对供电的影响,提高供电系统的运行稳定性;第三,导线载流量较大,同等截面积下其载流量大于常规导线20%左右;第四,电压较小,与常规导线相比,单向负荷电抗数值为0.0767Ω/km,能降低约80%。
2.4选用无磁化的金具
2.4.1铁磁材料的电能损耗
在电网系统中,不同铁磁材料存在不同的相对导磁,一般铜、铝材料的相对导磁较低为1,而铁磁材料的相对导磁较大,普遍在250-1000范围内。当应用铁磁材料的金具时,实际的电力供应会存在较大的磁感应强度,容易在金具电阻中存在涡流发热的现象,电能会以热能的形式消耗。此外,过度的热能消耗还会产生高温,对导线的寿命和线夹的应用造成影响,供电存在安全性隐患。因此,在进行金具的制作中,可以考虑应用低磁钢等无导磁率或低导磁率的材料,降低电能消耗。
2.4.2无磁金具的制作使用
结合上述分析,无导磁率或低导磁率材料可以作为金具的制作材料,利于有效降低线损。具体在进行线夹制作中,可应用耐热且强度高的铝合金进行制作。在其生产工艺的落实中,需要对并沟线夹等无磁金具应用整体挤压成型的工艺,可提高输配电线路的节能效果。同时,大量的节能金具制作有着较高的成本,为了控制金具的应用成本,可以考虑应用切断金具、低磁材料进行无磁金具的生产,一方面可以节约制作的成本,另一方面也能降低回报周期满足电企的经济发展需要。
结束语:
在当今世界面临着能源紧缺和环境保护的双重压力下,节能降耗已成为电力输配电线路设计与运行的重要课题。通过研究和应用节能降耗技术,可以有效地减少能量损耗,提高能源利用效率,降低对环境的不良影响。本文旨在探讨电力输配电线路中的节能降耗技术,并对其潜力和效果进行评估。通过分析线路设计优化、电缆选材和绝缘改进、智能监测与控制系统等方面的技术,探索如何在电力输配电线路中实现节能降耗的可行性与可持续性。希望本文的研究能为电力行业的发展提供有益的指导,促进电力系统的可持续发展。
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