输变电工程设计节能技术及措施分析

输变电工程设计节能技术及措施分析

张世枚 陈文霞

国网甘肃省电力公司经济技术研究院甘肃兰州 730050

摘要：我国社会经济的发展，使得人们的生活水平不断升高，同时也带来了严重的环境污染和资源消耗的不良情况。如今，人们已开始有了重视绿色环保等观念。各行业都应加强节能减排相关措施，提高能源的利用率，并加强节能技术的相关研究。输变电项目中能源消耗相对较大的板块应该就是工程设计，在某些方面，其决定着中国能源是否能健康稳定的发展。因此，在输变电工程设计中必须要尽可能使用节能技术或节能措施，这样不仅可以降低资源的浪费率，同时也可以节约大量的资源。基于此背景下，本文就对输变电工程设计节能技术及措施展开分析，可供参考。

关键词：输变电；工程设计；节能技术

1输变电工程设计中需要坚持的节能技术原则

加强对输电线路节能措施应用的研究是贯彻科学发展观、落实节约资源基本国策、建设节约型和谐社会的一项重要措施，输电线路节能措施的合理应用对提高能源利用效率、促进社会可持续发展具有重要意义。节能减排是转变经济发展方式、推进经济结构调整的重要任务。通过加强节能减排，可以抑制生产经营中各种浪费资源和能源的行为，有利于促进我国产业结构和整个经济结构的优化升级，提高经济增长的质量和效益。一般来说，在输变电工程设计中引入节能技术以及措施的时候，必须遵守下面三项原则，具体分析如下：

1.1先进性原则

既然是节能技术的应用，就应该保证当前需要应用的节能技术相对于以前的节能技术更具有优势，能够以耗费更小的代价来达到最好的节能效果。

1.2功能性原则

先进技术的引入必须综合考虑企业自身的功能需求，绝对不可以因为技术先进，就随意引入，必须以整体的需求为主，选用最适合的技术，从而使得引入的进行与自身的需求以及现存的技术不会发生冲突，这样整个工程设计就会更加科学以及合理。

1.3经济性原则

节能技术在输变电工程设计的落实过程中，应该加强对节能效果和经济效益两方面的关注，应该调整节能技术在输变电工程中的应用程度，从而能够保证输变电工程的经济效益，不但能够增加输变电工程的技术效果，而且能够取得一定的投资回报，从而能够使得节能技术在输变电工程中得到更好的应用。

2输变电工程设计中的节能措施分析

2.1系统节能措施

输变电工程需从系统规划时就要充分考虑节能问题，规划的浪费是最大的浪费，而规划的节省就是最大的节省。输变电工程系统规划设计时，应该做好输变电工程的拟建工作，防止当地电网出现供电能力不足的情况。除此之外，应该对建设该输变电工程的节能措施的效益进行计算，对投产年网损差额进行相应的计算，对当地电网最大负荷损耗和利用的小时数进行分析，从而对该工程建设节能措施的节电量进行计算。如果节能技术在输变电工程中能够使得当地电网的供电能力和可靠性有着明显的改善，能够减少电网的损耗，能够减少当地电网的用电量不足等情况，那么采取这种节能技术就是必要的。

2.2变电站节能措施分析

2.2.1优化设计方案降低能源消耗

应该对变电站的建设规模进行研究分析，包括分析变电站总平面布置方案、设备的选型和专业技术方案等，确保技术方案、设备和材料等选择的合理性，减少不必要的消耗与浪费。在确定电气设备安装的安全性、可施工性和维护便捷性之后，减少电气设备安装的材料的消耗，合理地使用不同性质的材料，尽量选择一些制造能耗较少的材料。电缆在变电站中有着大量的应用，主要应用在监控和保护系统信息传输方面。电缆的使用必定会消耗大量的有色金属，应该加强对监控设备、电缆路由等设计方案的优化，尽量减少有色金属的使用，从而能够减少材料的损耗。

2.2.2主变压器的节能设计选型

变电站内损耗最大的设备为主变压器。变压器的电能损耗主要为空载损耗和负载损耗。为节省不必要的能源浪费，在设备的选择上，尽可能的降低变压器的空载损耗（铁损），适当降低变压器的负载损耗（铜损），同时在系统设计中采用优化设计，使变压器的阻抗采用较低的数值，以减少电能的损失。变压器冷却方式对变压器运行损耗有一定影响，随着设备制造水平的不断提高，多数厂家均可生产冷却方式为自冷的主变压器。相对采用强油循环冷却器的ODAF冷却方式和采用风冷片式散热器的ONAF冷却方式，自冷主变压器可大大节省能耗。因此，在条件许可时，变电站主变压器宜优先考虑采用ONAN自冷却方式。

2.2.3合理选择变电站的导线和金具

（1）导线选择。导线截面选择过大，则导致导线投资显著增加，并且增大有色金属耗量及其在制造过程中的耗能量；导线截面选择过小，则导致运行中的电能和电压损失加大，使电能的传输质量和运行经济性变差。合理的导线选择，将有效的降低工程的综合能耗。设计时必须根据电力网络运行的实际状况，综合考虑电力网络不同的工作形式，选择最佳直径的导线，从而有效降低一定体积内电流的流入量，达到降低电力能源过分消耗的现象。

（2）节能金具选择。高压设备或导线的电场分布较为复杂，为了改变电场的不均匀性，所采用的金具都经过专门的设计，以使金具的表面电场均匀，减少电晕现象的产生，减少电能的损耗。通过合理的导体和金具选择，可有效地降低工程的综合能耗。

2.3输电线路节能措施分析

2.3.1输电导线构造以及材料质量的挑选

当下，由纯铝合金绞线构成的输电导线相对一般钢芯铝绞线构成的输点导线的造价要贵大约一到两倍，纯铝合金绞线相同直径下比一般铜导线的导电率高一半左右，但是其电气性能与一般的钢芯铝绞线没有明显区别，虽然机械性能方面优势十分明显，但是原材料的消耗较其他材料构成的输电导线要大，约合同等规模钢芯铝绞线的1.5倍左右，并且配套的实施成本也更加昂贵，所以根据当前电力企业发展的现状，应当尽量避免使用全铝合金绞线。

2.3.2采用节能输电线路金具

为防止电晕和涡流损失，导线线夹采用铝合金材料制造的防晕线夹，防振锤采用符合相应电压等级输电线路要求的产品，导线间隔棒采用铝合金阻尼间隔棒，其构造简单、重量轻，方便施工，有很好的防振性、抗锈蚀性和防电晕功能，能长久的安全运行。

2.3.3节约林木资源，减少对植被的破坏

高压输电线路沿线往往途经林区，为节约林木资源，减少对植被的破坏，全线除生长过快的杨树外建议采用高跨设计，跨树高度按树木自然生长高度确定。另外，输电线路杆塔施工时要充分利用树木之间的空地，尽可能少的砍伐树木。

3结语

总之，在输变电工程设计中，通过上述节能降耗措施，可达到依靠科学技术降低能耗，合理利用资源，提高资源利用效率，切实保护生态环境的目的。合理地对工程材料、设备等方面进行选择，通过资源的综合利用来节约资源，为建设节约型环境友好型社会做出贡献。

参考文献

[1]杨利霞.输变电工程建设过程环保措施监控方法初探[J].科技创新与应用.2017，(28).16-17.

[2]刘世强.本溪桥北220kV输变电工程项目评价研究[D].华北电力大学(保定)，2017.

[3]程炜.通信基站的主要能耗及节能减排技术措施研究[J].数码世界，2020，(4):25-26.

[4]常成.精馏技术应用和节能减排[J].中国化工贸易，2019，11(35):159.

[5]李春善.轧钢棒材生产工艺中的节能减排技术研究[J].工程技术研究，2019，4(21):113-114.

[6]高德波.建筑给排水工程设计中的节能节水技术研究[J].中国科技投资，2019，(26):31.

[7]杨利霞.输变电工程建设过程环保措施监控方法初探[J].科技创新与应用,2017,(28).79,81.

[8]王雅兰,田野,倪胡旋,等.基于线路参数测量的电力系统输电网络在线运行风险评估[J].湖北电力,2018,(6).6-11.