节能降耗技术措施在电力工程输配电线路中的应用探究

国网民乐县供电公司 李君唐 徐晓英 何立朝

电力系统工作过程中，采用多种生产模式维护运行安全，实现整流、电压以及配电过程中的科学应用，一般情况下，电气设备内的电子构件较为复杂，因此在节能降耗技术应用时需要充分思考电子构件使用情况，有效降低电能消耗，维护电力系统稳定运行。在一些偏远地区，电力线路的使用周期长，在长期使用和施工下，一些线路的表层相继出现了脱落情况，存在一定安全风险，因此必须对整个电力系统实行检修和维护[1]。

1 电力工程输配电线路中节能降耗技术的特征与意义

1.1 特征

节能降耗技术的运用在一定程度上能够降低电能的整体运行损耗，在我国社会发展过程中，电力能源的作用必不可少，因此需要对电力输送系统进行持续性的优化。从技术层面来看，电能损耗普遍集中在输送和分配过程，因此电力工程输配电线路中节能降耗技术主要落实在各个电线电缆、组件以及设备上。

1.2 现实意义

电力传输系统中由两大要素构成，即元器件和传输线路，但全部存在电阻，导致电流传输中还存在功率损耗，固定损耗在一定程度上与设备质量和外界电压有密切联系，可变损耗主要是线圈破损导致，如此一来，系统就是一大消耗，伴随着人民群众对于电能的需求不断增强，配电网涉及的需求越来越大，线路布设的数量随之增多，如图1所示，针对节能降耗的价值可以体现在以下层面。

图1 电力系统结构

一是配电系统功率。配电线路是电网的核心内容，电气设备要符合基本要求，确保设备运行阶段无功滞后电流运行稳定，使家用电器的数量和其他种类电流相匹配。滞后电流会根据其他电流的变化而发生变化，到达高低压线路后，最终流经到设备的最尾端，导致设备受损，无法正常应用。为有效解决线路的损耗问题，需要根据电力工程各输配电线路实际情况科学选择节能降耗技术，减少电流的存在，达到无功电流的基本目标，减少损耗，加大电力系统功率，符合群众的实际用电要求。

二是线路实际损耗。在配电线路中应用节能降耗技术的主要目的在于降低线路损耗，不断对电力配电线路做出调整，及时闪躲在电能运作中出现的障碍物，选择直线输送方式，使变电站与负荷中心的距离越来越近。除此之外，在高层建筑中，很容易出现电力损耗问题，要控制好电气竖井的各个区域，安置相应的变电站以及配电室，缩短主干线现实长度，使控制线路的电流目标具有可行性。

三是谐波损耗。谐波电流是配电线路中常见的载电流，存在严重的耗损量，对配电系统带来损害的情况较为常见，要积极运用好节能降耗技术，对各个配电线路予以监督和管理[2]。

2 项目案例分析和现状

2.1 案例

本文以某输配电线路改造项目为例，该项目涉及的路段总长度大约在5km，需要依照线路的实际情况拟定好节能降耗目标，减少电能成本。为降低线路能耗，可选择大截面的绝缘导线进行线路铺设，，架空高度设置为10m，整个过程务必关注线路交叉情况，尽可能厘清线路以免出现线路缠绕造成故障，延长其使用寿命。在实施线路铺设工序时，为保证过程安全，需要利用在线监测系统和自动化技术，做好电力调度，完成线路信息的采集，务必满足标准参数范围方可投入生产。在串联补偿技术的帮助下缩短线路的实际距离，与同塔多回路技术予以融合，加大电力系统运作的平稳性。

电力工程输配电线路施工中还需思考材料绝缘、防磁、防雷等需求，本次工程中针对部分线路可选择钛合金材料降低干扰，将电容器安置在线路的2/3区域上，安装好滤波器，确保各个节点与线路相连接。根据调查结果显示能够发现，此项目在完成投产后，供电公司的整体线损从4.92%下降到4.36%，节约的大量大约是638.2kWh，年运行费用减少了16.54%。

2.2 现状

通常情况下，线损的现实标准为12%，但我国对电力线路情况分析调查结果显示，线路的损耗较高，低压电网线损率大于30%，近年来虽然我国配电系统在不断进步，但在线损方面仍存在一定问题。电能在线路的帮助下完成传输，经常会出现各种类型的电能损害，我国发展水准已超越了发达国家，伴随着电量的增长，电网面积在逐渐得到拓展，纵贯式低压配电线路在电网发展下较为常见，线路复杂，导致电网改造的难度较大，出现电能浪费情况。

配电线路的实际损耗来自三相供电线路，主要的电路导线电阻功率损耗是：P=3IR×10-3，式中：P为线路电阻功率损耗，kW；I为线路的实际相电流，A；R为线路每相导线的现实电阻，Ω。W=3（I12+I22+…I242）R×10-3，此公式W为全天线路实际的损耗电量，kWh。

3 电力输配电线路节能降耗的应用与技术

3.1 强化节能技术

针对线路损耗这一问题，可以从以下路径予以探索。一是根据实际状况缩短导线的现实长度，在现实施工层面，输配电线路要做到直线为主，减少方向偏差，优化好整体线路。如果导线的长度过长，会加大成本和消耗量，需要安置指定的电气竖井，使主干线的长度符合基本要求。二是加大功率的因数，在供配电系统上，如果发现电动机和变阻器泛属在电感性负荷内，会有无功电流，致使能源消耗速度加快。技术人员需对功率因数进行检查，若发现功率因数从0.6变成0.8，线路的损耗就会降低35%，需要注意的是，要重点关注好电力设备和其中的滤波器[3]。

3.2 选择输配电线路导线

3.2.1 截面导线

为了能够在实际发展中达到用户用电的基本要求，需要起到高效节能的作用，见表1，在具体的线路设计层面上，要运用等级较高且具有规范要求的导线截面，注重参数变化。

表1 240～400mm2截面节能导线详细参数

在对节目实行计算时，通常都是以计算法作为最基础的方法，以便呈现出优质的节能成效，换线前期阶段内的电抗值较少出现变化，所以要节约好无功功率，除此之外，充分了解型线导线与圆线导线的差异，见表2。

如果输送的负荷部不发生变化，要转换好导线的截面，减少线路电阻下降状况，待完成换线工作后，需要减少功率损耗，根据此公式进行计算：△P%=（1-R2/R1）×100，式中：R1是换线前期中的导线电阻，单位是Ω，R2是换线后期阶段内的导线电阻，单位为Ω。

3.2.2 架空绝缘导线

在运用绝缘导线前期阶段，掌握好相应的优势和价值：确保线路质量优质，符合电力工程施工标准条件。在线路中应用绝缘导线可以减少相间短路问题，减少合杆线操作环节中的停电频率，减少维修工作量；使线路杆的架构变得便捷。调整敷设模式，如此不但能够节省材料，还能提高环境道路的整体效果；节约电能损耗。特别是对于架空成束绝缘导线来讲，由于线路之间的距离比较近，在电抗是只是普通裸导线线路的30%；能够解决好导线的腐蚀问题，延伸线路的使用状况。在架空绝缘导线上若添加绝缘金具，能够使节能降耗成效更加突出。

3.2.3 单心分裂绝缘导线

单元分裂绝缘导线一般都是全新的低压分裂导线，相较于常规性导线来说具有减少电压、提升自然功率因数的优势，如图2所示。根据实际应用情况来看，电抗为0.0802Ω/km，比普通的电抗大了80%，分裂导线供三相负荷的电抗比较，减少了65%左右，若三条分裂导线一同供三相负荷，电抗会减少28%；其次，载流量会逐渐增多，若截面相同，流量多出22%，由于分裂导线属于完全绝缘，使变电杆长期都处在供电状态下。最后，单心分裂绝缘导线得到了广泛运用和推广，能够加强供电电能的整体质量，以此降低消耗。

图2 分裂导线

3.3 运用无磁化金具

根据相关资料显示，由于技术的不足，以往我国输配电线路中铁磁材料是比较常见的，运行时会导致较为严重的磁带损耗，这一问题需要加以重视。在磁滞涡流损耗中铁磁材料的导磁在250～1000范围之内，铝和铜两种材料的导磁为1，展现出的磁感应强度是两者材料的250～1000倍上下，具体的电动势计算公式：E-kμ1μ2H，式中：Ф、H代表磁场强度，s代表金具里垂直于磁力线的横截面。

通过上述公式能够发现，金具中的感应电动势与导流之间的电流大小是正比关系，铁磁材料的金具，导磁较高，感应电动势较大，致使涡流也较大，涡流经常发热，致使电能转换为热能，被迅速消耗。为此，利用低导磁材料制作出金具很关键，起到节能降耗的现实目的。

3.4 科学控制线路质量

在进行配电线路的安装之前需要优先检查环境，并科学选择设备和材料，确保电网安全和稳定。在选用隔热设备时，尽可能选择硅胶材料，尽量减少对陶瓷绝缘子的使用。由于一些使用者在导线上给出的投资费用比较少，在具体的维修工作上要强化对线路的保护和维修，第一时间解决存在的故障，以免对电力系统带来消极影响。除此之外，若发现配电网设施不具备良好的工作条件，要第一时间进行替换，降低影响范围，值得注意的是，要确保配电线路的安全[4]。

综上所述，电力资源对人们日常生活至关关键和重要，电力行业作为社会发展的关键支柱之一，肩负重大责任，应切实满足人民群众的用电需求，不断优化技术降低成本，带来更多社会经济效益，相关技术人员也要全身心地投入到新型节能降耗技术的研究中，带动生产力发展。