现阶段电力工程配电线路节能降耗措施探讨

在各个领域都非常重要的能源，电力能源对当今社会来说至关重要。2024 年，全社会用电量 98521亿千瓦时，同比增长 6.8%_9. 在庞大电力需求背景下，作为电力输送的关键环节，电力工程配电线路的能耗问题越发引起关注。针对配电线路能耗来说，主要包含了无功损耗、电晕损耗、电阻损耗等，这些损耗会导致大量的电能被拜拜损耗，不但浪费了大量能源，也导致电力企业的运营成本大大增加。

一、电力工程配电线路能耗分类

（一）电阻损耗

在配电线路损耗中，电阻损耗是非常重要的组成部分，电力经过导线时会有一定的电阻，自由电子会做定向移动，在这一过程中，原子和分子发生碰撞，动能转变成热能，导致导线温度升高，出现电能损耗的情况。电阻损耗的大小，与导线材质、导线长度、导线截面积等有密切关系。

（二）无功损耗

在电力系统中，无功功率与无功损耗有非常密切的关系，基于维持和监理磁场功率的无功功率，可以在负载和电源之间来回转换，无法被真正消耗。电力系统在运行的过程中，感性负载较多，如：变压器、电动机等，需要消耗无功功率建立磁场，实现电能与其他形式能量的转换。在配电线路中接入感性负载，会因为电感特性导致电路中存在无功电流，这些无功电流会导致线路电阻产生功率损耗。而无功损耗的增加，会导致配电线路能耗的提升， 从而影响电网的正常运行。

（三）其他损耗

在高压配电线路中的一种常见损耗形式为电晕损耗，也就是电场强度超过空气的击穿强度时，会形成导电通道造成电晕放电现象。在电晕放电中，会产生大量的能量，其大小与导线直径、天气条件、导线表面状态等因素有直接关系。例如，导线直径增大，会对导线表面的电场强度降低，让电晕损耗减少。还可以应用分裂导线技术在超高压输电线路中，让导线半径增大，以此降低电晕损耗。除此之外还有谐波损耗，因为在电网中有变频器、逆变器、整流器等，这些设备都会产生大量的谐波电流，会增加线路电阻，引发额外的功率损耗。

二、影响配电线路能耗的相关因素

（一）线路设计

线路布局的合理性，会直接影响到配电线路的能耗。如果迂回线路过多，会大幅增加导线长度，而导线长度的增加必然会使电阻增大。现阶段很多老城区的配电线路，就存在线路布局不合理、早期规划不科学等问题，大量的迂回供电不但增加建设成本，还会白白损耗电能。在线路设计中，供电半径也是非常重要的影响因素之一，如果供电半径过长，根据 Q=I²Rt 电阻讯号公式，会随着导线长度的增加而显著增加。而且还会增大线路电压，总能耗会增加 8-10% ，对电力供应的可靠性和经济性产生严重影响。

（二）设备性能

作为配电线路的关键设备，变压器的性能直接关系到能耗的大小。其损耗包含了负载损耗和空载损耗，其中负载损耗指的是变压器在带负载运行时，如果负载率过高或过低，都会增加负载损耗。因此，对变压器的负载率和容量合理选择，可以有效降低配电线路的能耗。另外，开关设备也会影响配电线路损耗，如果开关设备触头接触不良，会大幅增加接触电阻。如果开关设备接触电阻增加 10 倍，

会增加 90%左右的能耗。

三、电力工程配电线路节能降耗技术措施

（一）合理布局配电线路

作为降低能耗的基础，配电线路的合理布局至关重要。尤其是很多老城区早期的配电线路布局缺乏科学规划，有严重的线路迂回现象。不但增加了建设成本，也大幅提升了电阻损耗。为了满足当前可持续发展战略的相关要求，实际在进行城市新区规划的过程中，需要对配电线路布局规划科学推进，结合城市负荷预测和功能分区，对变电站的数量和位置合理确定。在这一过程中可以采用网格化布局方式，最大程度降低迂回和交叉设计的同时，还能够为各个区域快速、直接供电。除此之外，需要严格控制配电线路的供电半径，如果供电半径超过 10 公里，线损率可达 15-20% 。因此，电力部门需要优化改造配电网络，通过缩短供电半径、增设变电站等方式，控制好供电半径，改善电压质量。

（二）降低变压器能耗

变压器作为电力工程配电系统的核心设备，对整个配电线路的能耗水平有直接关系。为了降低能耗，比较常见的变压器有 S11 系列变压器、非晶合金铁芯变压器等。其中，S11 系列变压器的优势在于运行费用低、维护方便、体积小、便于安装和维护等。对于 S11 系列变压器来说，采用的是卷铁芯结构，可以大大减少磁阻，降低空载电流，相比传统变压器可减少 60-80% 的空载电流。而非晶合金铁芯变压器的优势在于抗过载能力强、低噪音等，可以在短时间内承受较大的负荷冲击。非晶合金铁芯变压器使用的是一种新型软磁材料，可以大幅降低磁滞损耗，相比较传统变压器可降低 70-80%的空载损耗。

（三）无功补偿技术

作为维持电气设备正常运行的基础，无功功率在交流电力系统中至关重要。但无功功率需要在电源与负载之间进行转换，会增大电流，导致变压器负担和线路损耗的情况发生。电网中接入感性负载时，会产生感性无功功率；电容器则会产生容性无功功率。将感性负载与电容器并联，感性负载需要的无功功率可以通过电容器提供，这样可以降低变压器和线路的无功损耗，减小无功电流。现阶段常用的无功补偿方式有随器补偿、分散补偿、集中补偿等，需要结合实际情况选择最合适的场景。其中，集中补偿便于管理和维护，可以对整个配电系统进行无功补偿。分散补偿则需要根据负荷分布情况进行就地补偿，可以使配电线路中的传输距离无功电流得以减少，让线路损耗得以降低。

四、结束语

总而言之，作为一项系统性工程，配电线路节能降耗需要从多个方面着手，从最初的规划设计、运行管理到技术创新，要持续提升能源利用效率。尤其是随着数字化、信息化时代的到来，配电线路节能降耗工作的开展，要充分发挥智能技术的作用，凸显出经济性、技术性、社会效益、生态效益等，为我国电力工程领域的可持续发展打下良好的基础。

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