浅谈节能设计问题和对策

高秀秀

摘要：电力是保障人民生活质量和社会发展的基础。本文通过对查找相关文献和相关电子资源，介绍了电力输配电系统的损耗因素，并对如何减少损耗进行了相关分析。通过分析进行结果整合，研究了电力输配电系统的电路组成、结构特点及工作原理；对电力输配电系统能耗因素进行了分析；总结了电力输配电系统降低能耗的基本策略和方法。以此说明节能降耗工作在电力输配电线路中应用的意义与必要性。

关键词：电力；输配电系统；节能减耗技术

一、绪论

（一）节能降耗技术的意义与必要性

电力是保证人们生活质量和社会发展的基础，这几年来，我国高速发展的电力行业也带来了快速的电能消耗。但我国能源节约意识也在逐渐提升，人们也逐渐了解到节能减排的重要性[1]。

我国现今依然存在着较多因能源损耗导致电能浪费的现象，在电力需求量不断增大的今天，在节能意识不断被传播的今天，节能措施是符合社会发展的需求。对电力企业乃至我国提高电能传输效率有着积极意义。

（二）本论文的研究内容与结构安排

本论文的主要研究内容包括以下部分：

（1）电力输配电系统的基本结构，结构特点与工作过程；

（2）电力输配电系统能量损耗因素分析；

（3）节能降耗技术的措施与方法。

二、电力输配电系统

（一）基本结构

电能的输配由输配电系统完成。它包括输电过程中所有不同电压等级电力线路以及变电所[4]。

电力输配电系统包括发电机（电源）、负荷（用电设备）以及电力网（连接发动机和负荷的设备，如变压器、电力线路等）。每个部分都带有相应的监测、保护设备。其中配电系统由配电变电站、高压配电线路、配电变压器、低压配电线路以及相应的控制保护设备组成[5]。

（二）结构特点

1）能够配合发电机的大量生产，进行远距离传输和控制，并且容易将电能转换为其他能量[6]。

2）无法大量储存电能。

3）暂态过程很快。

（三）工作过程

由发电机发出电力，升压后（由升压变压器升压）送至高压输出线→送至降压变电所（区域变电所）→降压后（由区域变电所降压）送至高压配电线路→经配电变压器转换为低压后送至低压配电线路的普通用户。

三、电力输配电系统能量损耗因素分析

（一）线路损耗

1．线路损耗的定义

电力网络中线路损耗更加具体的定义可以理解为：在电力输送以及电能分配中，电力网中的变压器、输电线路和保护装置等元件所带来了能量损耗。

2．线路损耗的分类与组成

线路损耗的分类比较多，电力网络中的线路损耗按照特点和性质两个方面进行分类：按照特点可以分固定耗损、可变耗损以及其他耗损；按照性质可以分为统计线损、技术线损以及管理线损[11]。

通常，线路耗损包括两个方面，一个是技术损耗，另一个是管理损耗。

3．技术损耗的原因

技术上的耗损是线路损耗中最主要的耗损，电力系统中的技术损耗原因主要体现在以下部分：电力网络线路设置不合理，并且使用的不合理或者不符合标准的电网线材等。

（二）外力对输电线路的损耗

1．输电线路的雷击损耗

使用整个电源系统的雷电防护时，最明显的是雷电损失。关于雷击损耗方面需要小心对待，虽然在现阶段而言无法保证线路的绝对防雷，但防雷方面的相关保护工作依然至关重要。

2．输电线路的冰冻损耗

在寒冷的冬季，电力导线的表面会出现结冰现象，这很容易导致冻结灾难。

3．人为因素对输电线路的损耗

由于输电线路本身的属性，大多数都安装在荒野、山区和无人区。而这些相关工程和作业都需要较多数量的机械工程设备，在施工过程中，有时会遇到电线杆和相关设备，进而影响线路的正常工作。

另外，线路损耗中涉及的管理损耗也属于外力对输电线路的损耗。损坏的主要来源是管理制度、水平、测量设备的误差等因素。

4．管理损耗的原因

线路损耗的第二个主要原因是缺乏高层次的管理，主要表现在：第一，缺乏完善的线损管理体系。第二，电力工作者业务能力不高，不能够熟练的掌握电气设备的操作，导致电能计表出现误差，电网元件漏电等情况。

（三）变压器损耗

1．变压器损耗的分类

变压器的电流损耗主要分为空载损耗和负载损耗。

2．空载损耗的定义和组成

所谓空载损耗，是指变压器一次绕组在使用额定频率和额定电压时，二次绕组负载所消耗的能量。空载损耗包括铜损、铁损、附加损耗。由于空载电流的值相对较小，通常代表额定电流值的5％左右，可以忽略不计，因此理论上变压器的空载损耗基本等于铁损。

3．励磁损耗

在变压器运行过程中，铁磁材料反复磁化并发生磁滞现象，导致能量损失，这种损失称为励磁损失。

4．涡流损耗

变压器铁芯由一块硅钢片组成，并且由交流电引起的电磁感应现象会在硅片中产生电动势，从而产生涡流，从而导致铁芯发热。这种能量损失称为涡流损耗。

（四）功率因数的影响

1．功率因数的重要性

为了实现线损的控制，保证电能质量和性能设备的高效运行，达到节能的目的，则合理提高功率因数是有必要的。这对于节约能源，减少公司损失以及电源和配电系统安全可靠地运行非常重要。

2．影响功率因数的主要因素

1）感应电动机（又称异步电动机）

感应电动机，它在生产中占有很大的份额，是影响功率因数的主要因素。感应电动机是农村电网中最主要的无功功率消费者，约占农村电网总无功负荷的60％至80％。

2）变压器

许多设备都在消耗配电网络中的无功功率，而配电电压器是其中较明显的一种。

3）电源电压

如果电源电压超过一定范围，将会极大地影响功率因数。如果电源电压太低，则电气设备可能无法正常工作，因此必须采取一些做法来保证电源电压，以确保功率因数稳定。

四、节能降耗技术的措施与方法

（一）导线技术的应用

电线用作电力传输的载体，其材料和横截面的直接调整可以明显减少给定区域中输配电线路的能量损耗。在这一部分，使用架空绝缘电线可以有效防止能量损失[16]。

当选择该种电线作为绝缘线时，主要优点如下：

1）提高电力供应的安全性。绝缘导线可以防止由于外力和特殊情况引起的相线短路，减少组合线路运行期间的停电，减少维护所需的额外负荷工作量并改善线路使用。

2）可以沿墙铺设。使得塔架结构得以简化，节省了线路和筑路材料，同时美化环境道路。

3）减少功率损耗和电压损耗。尤其是在成束的情况下，由于导线之间的距离非常短，因此，线电抗仅是普通裸线电抗的1/3。

4）使得单芯分体绝缘线得到推广与宣传。

（二）变压器的运用

变压器在运行过程中消耗的能量占整个输电线能耗的很大一部分，因此降低变压器的能量损耗是实现电力输配点节能的重要手段[17]。

除此之外，通过调整变压器的负载和工作模式，让变压器经济运行，也同样可以提高变压器的效率并减少能量损失。

（三）输电线路和电网的优化

从实践的角度来看，配电线路对电厂乃至整个电网的安全稳定运行具有重要影响，电力公司的技术人员需要及时改变电力技术，并有效地使用节能技术，以降低配电线路上的电阻阻值，提高电网的传输效率。

在此阶段，有几种优化传输线和电网的方法：

1）减少不必要的传输网络并减少导线的长度。

2）对于长距离输配电线路，可以尽量保证线路的横截面更宽。

五、总结与展望

电力行业是我国的支柱产业，在人们的生产生活中电能已经成为无法缺少的部分，而在这样的情况下下人民的电力需求依然不断增长，寻找可持续发展路线就成为了一个必要的道路。而这也使得节能减耗技术成为了这条道路上极其关键的导航。

愿我国专业技术人员加强研发力度，提升专业水平，明确技术要点，为了促进电力系统的发展而更好地去满足电力行业的实际需要，让我国电力行业有着更加美好的未来。

参考文献

[1]王义方:《电力输配电线路中的节能降耗技术的探讨》[J],《信息周刊》2019年第30期,第1页.

[2]卢文华:《电力配电线路节能降耗技术的几点思考》[J],《市场周刊·理论版》2019年第33期,第1页.

[3]张志东,梁冬冬,李卫军:《浅析电力输配电线路的节能降耗技术》[J],《区域治理》2018年第13期,第1页.