输配电系统中节能降耗技术的运用与分析

成连明

（国网涟水县供电公司，江苏 淮安 223400）

0 引 言

在我国能源变革和电力体制改革不断深入的背景下，需要加强对综合能源服务的应用，优化能源供给侧结构[1]。现阶段，我国输配电系统运行效率还处于相对较低的水平，难以满足人们对电力的需要，对电力行业的稳定发展有着一定的影响。对于技术人员而言，要对电力输配电环节的节能降耗技术进行充分研究，不断优化节能降耗措施，从而促进电力行业的持续稳定发展。

1 应用配电线路节能降耗技术必要性分析

1.1 减少线损

输配电系统中的线损分为固定损耗、可变损耗以及管理损耗，这些损耗都可以通过节能降耗技术显著降低。为了降低固定损耗，可以选用低能耗变压器、电子表计以及高磁材料等。为了降低可变损耗，在选用高性能电气设备时对线路的距离和截面等进行优化。通过引入节能降耗技术，改变输配电线路的运行工况，使负荷中心与配电中心之间的电能传输方式合理化，从而达到节能降耗的目的，降低输配电线路的运营成本，提高电力传输效率[2]。

1.2 抑制谐波危害

输配电线路输送电力期间，线路中可能会出现谐波电流，这些谐波电流会影响电力传输质量，加剧系统的电能损耗，威胁电气设备的安全运行。为了消除谐波电流对系统造成的干扰并降低线路电损，在设计输配电系统时应设置滤波装置，通过该装置有效滤除线路中的谐波电流，尽可能降低电能损耗[3]。

1.3 符合用户期望

目前，人们的生活质量与电能的使用息息相关，减少电能的不合理损耗符合人们的期望。输配电线路规模的急速扩张使电力消耗不断增加，引入节能降耗技术不仅能够缓解电力供需矛盾，还能够营造节能用电氛围，为居民用电服务提供保障。

1.4 提高电力企业的经济效益

用电需求通常伴随着电力建设投入的增加，对于电力企业而言，降低电网建设运营成本已经成为亟待解决的问题。运用节能降耗技术一方面减少电能损耗，实现输配电系统全生命周期管理，提高企业效益；另一方面积极响应政府号召，践行可持续发展理念，更好地保护我国生态环境，实现社会效益与经济效益的同步增长。

2 输配电过程中的能耗影响因素

2.1 输配电线路长度

输配电线路的的导线长度决定了线路阻抗的大小，而阻抗大小则影响着电能损耗的高低。线路输送距离越长，则线路导线越长，电能损耗越大。为了有效达到节能降耗的目的，应缩短线路的导线长度，尽量避免线路迂回弯曲[4]。

2.2 电网规划

在电力系统中，电力传输网络形式对降耗工作有着重大影响。随着城市用电量不断增加，输配电线路相互交叉，在电网节能工程的建设中往往存在一些棘手的问题，包括网络规划不合理、负载分配不均等，导致电网节能减排难度较大。

2.3 电流因素

传输线路是整个电力系统运行的根本，电流经过传输线路时存在一定的损耗，其中以谐波电流对整个电力系统的影响最为明显。输配电线路中的谐波电流会影响电力传输质量，并加剧系统的电能损耗，同时降低电气设备的运行安全等级，很大程度上对电力系统的发展造成阻碍。

3 输配电系统中节能降耗技术的应用策略

3.1 引进新设备

传统的输配电设备存在损耗大、效率较低的问题，要想实现输配电系统的节能降耗，需要引进技术先进的配电设备。变压器是系统运行中较为关键的设备，变压器容量的确定需要经过细致计算并做好相应的规划。不同类型的配电变压器空载损耗值对比如表1所示。

表1 不同类型的配电变压器空载损耗值对比

由表1可知，非晶合金变压器具有很大的优势，实际运行中不仅产生的噪声较小，而且空载损耗也极低[5]。电力企业在选择变压器时，可以考虑选择这类变压器，确保输配电系统的安全稳定运行。

3.2 合理规划电网

电网系统的整体有效规划对于取得更好的节能降耗效果具有非常重要的作用，具体可以从电压控制、无功配置以及串联补偿等方面来分析。

在配电电压控制环节，工作人员应当对电压过高或过低的相对异常情况进行合理调节和控制。应用电压在线监控技术和基于电流和电压指标的检测技术对电网整体运行过程中的配电电压水平进行全方位控制和调节，达到更好的节能降耗目标。在无功配置方面，可以通过选取适宜的无功补偿运行模式来设置合适的补偿点与补偿容量，保障电压的稳定性，减少无功电流的传输，从根本上提高节能效果。在串联补偿技术方面，具体实践中可以通过串联的线路连接方式优化线路的电抗状态并减小传输距离，同步提升系统的稳定性。

在我国“碳中和”“碳达峰”行动目标和打造以新能源为主体的新型电力系统背景下，全国在大量开发分布式电源，在输配电系统规划中应将其纳入专项考虑。分布式电源的大量布点是输配电系统节能降耗的重要环节，它可以显著缩短供电距离、降低线损，对分布式电源的合理规划是电力行业未来发展的重要方向之一。

3.3 对传输线路进行优化

作为电力传输介质的输配电线路，不同地区对其要求也有所不同，从设计到施工到使用都需考虑区域性的用电特点和自然环境，有效提升线路的安全性和可靠性，降低事故率。例如，沿海地区空气中的氯离子浓度大，需要注重采取防盐雾腐蚀措施，以此提高线路安全性，延长电线使用寿命，减少维护频率。由于线路越长损耗越高，因此应缩短配电室到电气竖井的距离，同时在配电箱和低压柜出线回路设计中也要保持直线，减少弯曲。除此之外，采用大截面导线可以提高线路输送能力，减少线损。将最小截面线路的导线规格提高2级，提高经济效益。通过降损所节约的资金可以投入到其他电力设备环节，有利于电力企业的资金运转，同时也能加快电力设备的更新换代[6]。

3.4 改善输配电线路的管理

在一些电力部门中，输配电线路的管理效率较低，管理者对其职责缺乏明确的认识。少数单位未能及时清理输配电线路周边的障碍物，降低了线路输送的可靠性。在配电线路升级改造过程中，不规范的施工会导致工程质量下降，造成输配电线路发生故障。相关工作人员应重视线路的延伸管理，在设备线路投运前需要对设备和线路进行仔细检验，保证其达到设计标准。在设备和线路投运后，也要提前制定定期检验方案，及时发现设备或线路存在的缺陷，对其开展消缺工作。运行人员应积极参加输配电线路管理的培训，提升职业素养与专业能力，从而有效减少配电线路的损耗[7]。

3.5 架空绝缘输电线路

为了提升输配电线路的安全等级和运行效率，电力企业可以在输配电系统中推广绝缘导线。绝缘输配电导线采用架空方式，可以有效缩短两点之间的导线长度，减少电能的长距离输送损耗，降低故障率。在输配电线路中采用架空绝缘导线，能够防止线路遭受腐蚀，更好地延长其使用年限。一般情况下，输配电线路中多使用单芯绝缘导线，其具有优越的绝缘性能，即使电杆受损，线路也能继续运行。架空输电线路损耗对比如表2所示[8]。

表2 架空输电线路损耗对比

3.6 采用低磁化金属附件

在输配电体系中，金属附件表层所形成的感应电势与金属材料的导磁率、线路输送电压以及金属材料的散射截面等都存在一定的关系，几种常见材料的相对导磁率如表3所示[9]。

表3 几种常见材料的相对导磁率

在输配电系统中，使用低导磁率或无导磁率的金属材料可以显著减少输配电系统中的总损耗。

3.7 电缆材料截面优化

电缆材料与输配电线路的电力传输效率之间存在密切关系，设计人员在选择优质电缆材料的同时，还要注意对输配电线缆的截面积进行优化调整。在设置线缆截面面积时要逐段进行计算，选择节能降耗效果最佳的截面尺寸。由于输配电电缆线路的总长度在设计中是固定不变的，同时线路中的电抗值也并未发生过多变化，因此设计人员在计算过程中可以忽略电缆总长，在线路截面积的计算推导中只需确认截面尺寸和形状，从而完成电缆截面的优化设计目标[10]。

4 结 论

现阶段，电力系统输配电技术的实际应用中仍然存在着较多问题，其中电力资源的损耗已经成为制约能源行业可持续发展的重要因素。在推动电力系统可持续性发展的过程中，电力企业要高度重视节能降耗工作，有效控制电力传输过程中的损耗。此外，相关职能部门应针对电力发展特点和能源消耗形势进行分析，探讨多元化的节能降耗技术，以此提高电力运行水平。