張 翼
(廣東電網(wǎng)潮州潮安供電局有限責(zé)任公司,廣東 潮安 515600)
高壓輸配電線路管理的重要環(huán)節(jié)之一就是高壓輸配電線路節(jié)能降耗,這對(duì)節(jié)省住戶(hù)的使用電量和增加電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益具有重要作用。隨著我國(guó)發(fā)布了有關(guān)環(huán)境保護(hù)的政策,包括電力行業(yè)在內(nèi)的各行各業(yè)都要完成節(jié)能降耗的任務(wù)。因此,需在電力系統(tǒng)的操作過(guò)程中采取相應(yīng)措施,對(duì)高壓輸電線路進(jìn)行綜合節(jié)能降耗處理。
企業(yè)在環(huán)境保護(hù)發(fā)展模式下必須要完成高壓輸配電線路的節(jié)能降耗。高壓輸配電線路的節(jié)能降耗技術(shù)不僅能降低高壓輸配電線路產(chǎn)生的電能損耗,而且能給電力企業(yè)和電力用戶(hù)創(chuàng)造更高的經(jīng)濟(jì)效益。
通過(guò)減少導(dǎo)線長(zhǎng)度,可以實(shí)現(xiàn)高壓輸配電線路的節(jié)能降耗。使用直線布置方式代替回線布置方式,變電所與線路負(fù)荷間的距離更近,可降低線路在運(yùn)行過(guò)程中的電能消耗,縮短導(dǎo)線長(zhǎng)度,從而節(jié)約成本[1]。
安裝的變壓器和家用電器在電力系統(tǒng)中都屬于感性負(fù)載,在實(shí)際運(yùn)載過(guò)程中產(chǎn)生大量沒(méi)有任何功率的滯后電流,易增加系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中的線損,大大增加了整個(gè)系統(tǒng)的能量消耗。在電力系統(tǒng)中安裝相應(yīng)的電容補(bǔ)償柜,采用無(wú)功補(bǔ)償方法,可降低系統(tǒng)的運(yùn)行電流,提高線路的功率因數(shù),從而減少線路運(yùn)行的能耗量。
在供配電路系統(tǒng)中存在一定的諧波電流,會(huì)大大提升電能的損耗量,給電氣設(shè)備和供配電線路帶來(lái)了一定危害。為了抑制諧波給機(jī)器帶來(lái)的危害,在變壓器低壓側(cè)設(shè)置有源濾波器和無(wú)源濾波器,達(dá)到線路節(jié)能降耗的目的。
高壓輸電配電線路中能耗的大小與電網(wǎng)結(jié)構(gòu)配置的優(yōu)劣有重要關(guān)聯(lián)。發(fā)電企業(yè)及工廠要做到以下兩個(gè)方面:一方面,提高對(duì)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)配置的重視程度,明確其在高壓配電成本中的關(guān)鍵作用;另一方面,加大科研力度和資金投入比例,積極引進(jìn)國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)配置優(yōu)化的更新方式和方法,逐步提高發(fā)電企業(yè)及工廠在高壓輸配電線路中的自動(dòng)化程度,提高電網(wǎng)結(jié)構(gòu)配置的管理水平,加大自動(dòng)化和監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展力度[2]。此外,采用節(jié)能的新型變壓器降低變壓器環(huán)節(jié)的能耗,最大程度地避免空載狀態(tài)和短路狀態(tài)時(shí)的能耗損失。使用節(jié)能的新型變壓器時(shí),需根據(jù)工程量自身的特點(diǎn)與需求,適當(dāng)調(diào)整使用節(jié)能型變壓器數(shù)量的多少和容量的大小。
首先,研發(fā)人員可以從用戶(hù)使用和工廠成本兩個(gè)角度進(jìn)行切入,全面升級(jí)導(dǎo)線的橫截面,確定一個(gè)最合理的導(dǎo)線橫截面數(shù)值,盡最大可能地降低配電過(guò)程中的能耗,降低成本,提高效益。其次,可采用架空中間絕緣導(dǎo)線的方法,降低高壓配電線路中的能耗。一方面可以保障輸配電線路中設(shè)備的安全性和可靠性,降低線路與線路間發(fā)生斷路的概率,另一方面能較大程度地降低線路操作時(shí)的停電頻率[3]。最后,可以采用單芯的絕緣性導(dǎo)線。該類(lèi)導(dǎo)線自身的物理特性強(qiáng)度較大、絕緣性較強(qiáng)且操作便捷,可以確保不會(huì)發(fā)生停電現(xiàn)象。目前,單芯的絕緣性導(dǎo)線和相關(guān)類(lèi)型導(dǎo)線被廣泛應(yīng)用于實(shí)際工程運(yùn)作,在節(jié)能降耗和提高輸電質(zhì)量方面具有不可或缺的作用。
在高壓輸配電線路中產(chǎn)生無(wú)功率電流,是輸電過(guò)程中能量損失嚴(yán)重的原因之一。因此,想要降低高壓輸配電成本,必須優(yōu)化無(wú)功率電路的配置。為了降低無(wú)功率電流產(chǎn)生的能量損失,可使用補(bǔ)償技術(shù)優(yōu)化無(wú)功率電路的配置。例如,將并聯(lián)的電容器作為第一選擇。此類(lèi)電容器可以較大程度地改良高壓電輸配系統(tǒng)中的諧波阻抗現(xiàn)象,降低因諧波作用產(chǎn)生的放大現(xiàn)象,通過(guò)降低干擾提高輸配電效率[4]。也可以選擇在長(zhǎng)距離的輸電線路中設(shè)立對(duì)應(yīng)的電容器,用來(lái)補(bǔ)償電抗,降低線路中阻抗的作用和高壓輸配電線路中的能量損耗。此外,還可以通過(guò)設(shè)置多路線路的方法,提高輸送線路空間的利用率、線路運(yùn)行的安全程度和可靠性程度,降低能量的浪費(fèi)和生產(chǎn)運(yùn)輸成本,提高發(fā)電企業(yè)和工廠的工作效益。
在配電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中,造成損耗的其中一個(gè)重要原因就是配電變壓器所產(chǎn)生的損耗,因此,要想保證整體輸配電線路運(yùn)行效益的提升,實(shí)現(xiàn)節(jié)能高效,就必須做好變壓器的節(jié)能降耗措施。首先,可以多應(yīng)用當(dāng)前市場(chǎng)上所研發(fā)出的新型變壓器,此類(lèi)變壓器的損耗較低,比如應(yīng)用非晶合金的鐵芯類(lèi)變壓器,便能夠既降低損耗,又減小噪音,而且空載損耗僅占常規(guī)變壓器的1/5,此類(lèi)產(chǎn)品還屬于免維護(hù)產(chǎn)品,這又大大降低了變壓器的運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用,極大地滿(mǎn)足了節(jié)能降耗的需求。其次,可以對(duì)配電變壓器的容量進(jìn)行合理的配置,與高壓輸配電線路的運(yùn)行所需容量匹配便可,這樣也在很大程度上減少了不必要的浪費(fèi)。最后,要實(shí)現(xiàn)變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,在保證所傳輸電量相等的情況下,可以選擇適用于變壓器的最優(yōu)化運(yùn)行方式,并基于此進(jìn)行變壓器的負(fù)載調(diào)整,從而將變壓器的電能損耗降到最低。
除了上述措施外,電力企業(yè)還是應(yīng)當(dāng)加大力度對(duì)新型輸配電線路上的設(shè)備進(jìn)行研發(fā),通過(guò)應(yīng)用新設(shè)備、新材料,可以不斷地進(jìn)行節(jié)能降耗措施調(diào)整,最終實(shí)現(xiàn)效益的提升。例如在選擇金屬導(dǎo)線的過(guò)程中,其電流大小與金屬磁導(dǎo)率是成正比的,在了解這一點(diǎn)后,對(duì)于線路材料的選擇,就應(yīng)當(dāng)盡量應(yīng)用地磁導(dǎo)率材料,這樣可以避免磁導(dǎo)率過(guò)高而造成電能損耗,進(jìn)而滿(mǎn)足節(jié)能降耗的要求。
加大高壓輸配電線路的治理程度主要包括兩個(gè)板塊。
第一板塊,加大對(duì)高壓輸配電線路的檢查力度,完成防止外力破壞的檢查巡視工作。例如,在某些鳥(niǎo)類(lèi)動(dòng)物頻繁出現(xiàn)的場(chǎng)所及區(qū)域,可以采取走訪和觀察居民住所等方式,推斷出該鳥(niǎo)類(lèi)的種類(lèi)及其活動(dòng)的特性等,從而制定相應(yīng)的防治措施[5]。措施中除了常規(guī)的治理方法外,還應(yīng)包括對(duì)當(dāng)?shù)鼐用竦男麄鹘逃ぷ?,使居民了解鳥(niǎo)類(lèi)對(duì)高壓輸配電工程的危害,提高居民對(duì)供電工程安全方面的防范意識(shí)。此外,造成破壞的外力因素還包括樹(shù)木等植物。因此,在某些植被密集的區(qū)域,管理維修人員應(yīng)了解該區(qū)域植被的種類(lèi)和特性等,制定相應(yīng)的修建計(jì)劃,保障該地區(qū)內(nèi)高壓輸電線路設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)。需要注意,在檢查供電線路設(shè)備時(shí),要時(shí)刻關(guān)注近期的天氣狀況,以提前制定相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施。
第二板塊,要加強(qiáng)高壓輸配電線路設(shè)備在“三跨”時(shí)的整治工作。“三跨”即跨高速公路、跨鐵路以及跨架空輸電區(qū)域。首先,采取空中和陸地相結(jié)合的方式,全方位、多角度地進(jìn)行巡視工作,及時(shí)找出“三跨”中可能存在的某些問(wèn)題,并制定相應(yīng)的解決措施[6]。其次,采用GPS全球定位系統(tǒng)等先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)進(jìn)行較為精確的定位工作,將高壓輸配電線路設(shè)備的相關(guān)信息上傳至云端,加強(qiáng)對(duì)設(shè)備內(nèi)部隱性問(wèn)題的排查,并以書(shū)面文字的形式列出來(lái),使治理體系條文更加完善、客觀及真實(shí)。最后,在進(jìn)行高壓輸配電線路設(shè)備的檢查和治理工作時(shí),要客觀詳細(xì)地分析問(wèn)題的主次及輕重緩急,嚴(yán)格把關(guān)牽扯方面繁多的線路設(shè)備,不放過(guò)任何一個(gè)問(wèn)題漏洞。
在高壓輸配電線路的管理中,除加大治理程度外,還應(yīng)加大常規(guī)化檢查工作。在日常檢查工作的基礎(chǔ)上,根據(jù)特殊路段、特殊區(qū)域以及特殊時(shí)間等,安排特殊的巡視方式,并在原有基礎(chǔ)上添加管理人員巡視、設(shè)備運(yùn)行巡視以及隱性問(wèn)題的巡視等[7]。若在特定的巡視過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題或紕漏,應(yīng)采取相應(yīng)的解決辦法,盡最大可能將負(fù)面影響和損失降到最低,并在之后進(jìn)行問(wèn)題的分析與記錄工作。需要注意的是,在雷電等自然現(xiàn)象頻發(fā)區(qū)域需要加大巡視力度,有選擇性地更換高壓輸配電線路。
節(jié)能降耗措施不僅能有效降低電力資源方面的浪費(fèi),而且能提升電力企業(yè)在供電方面的治理水平,提高電力企業(yè)在經(jīng)濟(jì)和社會(huì)等方面的效益。在傳輸電力的某些過(guò)程中,不可避免地會(huì)出現(xiàn)一些損耗現(xiàn)象,如長(zhǎng)距離傳輸時(shí)會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的損耗現(xiàn)象。因此,采用高壓輸配電線路節(jié)能降耗技術(shù),有效降低輸配電系統(tǒng)能源的消耗。加快研究高壓輸配電線路節(jié)能降耗技術(shù),盡快完善其相關(guān)技術(shù),盡可能提高節(jié)能降耗的整體水平,為我國(guó)節(jié)約電力資源提供重要的技術(shù)指導(dǎo)。
科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力。伴隨著社會(huì)的不斷發(fā)展和進(jìn)步,每個(gè)行業(yè)要想取得進(jìn)步,必須依賴(lài)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。首先,減少線路的損失。在高壓輸電系統(tǒng)中,節(jié)能降耗的重要手段之一是減少線路的損失。在高壓輸電配電線路的運(yùn)行過(guò)程中,電能損耗非常嚴(yán)重,因此有必要根據(jù)實(shí)際情況減少配電線路的損失。在輸電線路設(shè)計(jì)和應(yīng)用時(shí),遵守“以直線為主”的原則。其次,在接近負(fù)荷中心的地方設(shè)置交配電所,以達(dá)到節(jié)能降耗的目的。最后,適當(dāng)增加輸配電設(shè)備的功率參數(shù),以達(dá)到節(jié)能降耗的目的。在輸電配電系統(tǒng)中,電機(jī)和變壓器等機(jī)械設(shè)備都有電感性負(fù)荷,可以產(chǎn)生無(wú)功電流。在無(wú)功電流的運(yùn)輸過(guò)程中,線路的電力損失較大,不利于節(jié)能降耗,此時(shí)可提高輸電配電設(shè)備的功率數(shù)。
綜上所述,高壓配電線路運(yùn)行的安全性和可靠性關(guān)系到供電的安全和質(zhì)量,因此必須采用合理的技術(shù)手段或措施,減少線路在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的損失,加強(qiáng)對(duì)線路運(yùn)行的維護(hù)和管理。根據(jù)配電線路節(jié)能降耗的意義,從節(jié)能降耗技術(shù)和運(yùn)行維護(hù)管理兩個(gè)方面出發(fā),介紹了有關(guān)的技術(shù)手段和措施,希望今后配電線路運(yùn)行的過(guò)程能更加高效和安全,從而為用戶(hù)提供優(yōu)質(zhì)的電能服務(wù)。