電力系統(tǒng)中輸配電線路的節(jié)能降耗技術(shù)研究獲獎科研報告

電力系統(tǒng)中輸配電線路的節(jié)能降耗技術(shù)研究獲獎科研報告【摘

要】隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展和儲運技術(shù)的不斷提升，中國原油儲運量逐年攀升，為中國經(jīng)濟建設(shè)提供了不竭動力。但是儲運行業(yè)作為高耗能產(chǎn)業(yè)，能源消耗巨大，能源浪費現(xiàn)象普遍。面對較嚴峻的能源形勢，節(jié)能降耗任務(wù)艱巨，因此，準(zhǔn)確進行能耗分析并采取針對性的節(jié)能措施開展能效提升項目，可有效降低能耗，減少污染，提高效率，促進儲運行業(yè)和諧穩(wěn)定發(fā)展。而電力系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)在一定程度上也會增加電能的消耗，電力系統(tǒng)節(jié)能消耗技術(shù)在實際的應(yīng)用中存在許多的問題，對這一方面的研究，仍然需要進一步的探索?；诖耍酒恼聦﹄娏ο到y(tǒng)中輸配電線路的節(jié)能降耗技術(shù)進行研究，以供參考。

【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng);輸配電線路;節(jié)能降耗技術(shù)

引言

輸配電線路在電力系統(tǒng)中起著關(guān)鍵作用，對保證整個電力系統(tǒng)的經(jīng)濟運行也非常重要。在開展輸油站場完整性管理時，必須依靠節(jié)能降耗方式進行干預(yù)，以保障輸油管道完整性的提升。輸油管道的完整程度將直接關(guān)系到管線應(yīng)用的安全性及檢測質(zhì)量，可降低輸油過程中事故的發(fā)生概率。當(dāng)前，輸油工藝管線完整性管理技術(shù)不斷豐富，必須開展輸油站場工藝研究，以促進管理效率的增長，實現(xiàn)完整性的輸油工藝管線管理，以依靠充分的研究促進管理效率和質(zhì)量的增長，彰顯輸油站場管線的完整性應(yīng)用優(yōu)勢。

1研究背景

由于我國經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，使得社會對能源的需求日益增大。相比較于其他能源運輸方式，管道運輸方式因其快捷性、便利性和安全性得到廣泛采用。高壓架空輸電線路會對走廊內(nèi)平行鋪設(shè)的油氣管道造成電磁干擾，尤其是輸電線路發(fā)生雷擊等狀況時，管道上會產(chǎn)生很大的電磁感應(yīng)電壓，對管道作業(yè)人員的安全造成巨大威脅，若電壓過大，還會擊穿管道，甚至導(dǎo)致管道爆炸等非常嚴重的事故。由于我國能源輸送走廊資源緊張，在西電東送、西氣東輸工程中難免遇到油氣管道與高壓輸電線路并列運行的情況。PE/3PE高絕緣性涂層已經(jīng)廣泛應(yīng)用于輸油輸氣管道，交流輸電線路中的交流電流及直流輸電線路中的諧波電流會在帶有絕緣涂層的管道上感應(yīng)出一定的電壓和電流，可能導(dǎo)致管道發(fā)生腐蝕，甚至危害工作人員人身安全。在輸電線路與油氣管道并行情況日趨增加及交直流同塔輸電線路將要建設(shè)的背景下，研究輸電線路節(jié)能降耗對油氣管道的影響具有一定的實際意義。

2電磁影響原理

（1）油氣管道腐蝕影響機理。交直流同塔輸電線路正常運行時，交流線路對平行油氣管道主要表現(xiàn)為工頻電流干擾，直流線為諧波電流干擾，兩者均為交流腐蝕。由于涂有防腐層，完好的管道即使處于電磁場中也不存在泄漏電流，但是在管道運輸、敷設(shè)過程中難免出現(xiàn)破損，在運行過程中管道熱脹冷縮以及遭受雷擊等情況也可能導(dǎo)致防腐層出現(xiàn)裂紋，裂紋與土壤接觸形成回路便產(chǎn)生泄漏電流，發(fā)生交流腐蝕。交流腐蝕過程極其迅速，反應(yīng)時間往往比普通電化學(xué)腐蝕過程小幾個數(shù)量級;另一方面，外加電場會加快一些原本反應(yīng)緩慢的電化學(xué)腐蝕過程，油氣管道裂紋或破損處的電化學(xué)腐蝕會產(chǎn)生氫氣，氫氣沿著管道外壁滲出時會導(dǎo)致更大面積的防腐層脫落，日積月累的化學(xué)反應(yīng)可能導(dǎo)致管道穿孔而進一步引起漏油漏氣事故。（2）當(dāng)雷擊線路或者桿塔時，會使得線路與埋地管道間產(chǎn)生電位差，線路所引起的電場發(fā)生改變時會對管道上的電位造成影響，在管道上產(chǎn)生感應(yīng)電壓，這種影響稱為容性耦合，在工程中，由于管道通常處于埋地狀態(tài)，且采用分段接地，故一般可將容性耦合忽略，當(dāng)研究鋪設(shè)在地表的管道時才會考慮容性耦合的影響。雷擊線路會在線路中產(chǎn)生雷電流，導(dǎo)線中流過變化的雷電流會在周邊產(chǎn)生一個變化的磁場，電磁場的改變會造成管道回路中的磁通量產(chǎn)生變化，從而在管道上引起一個縱向電動勢，進一步加大防腐層內(nèi)外的電勢差，也可稱為感應(yīng)性耦合。線路遭受雷擊后，會產(chǎn)生一個巨大的雷電流，桿塔的接地裝置會引導(dǎo)雷電流泄入大地，因阻性耦合會使得桿塔及周邊管道電位抬高。

3電力系統(tǒng)中輸配電線路的節(jié)能降耗技術(shù)

3.1泵機組變頻節(jié)能技術(shù)

近年來，原油儲運普遍采用低輸量運行工況，對于工頻定速電機，若實際輸量達不到設(shè)計輸量，則會出現(xiàn)“大馬拉小車”的現(xiàn)象，造成電能損耗。此外，若通過調(diào)節(jié)輸油泵出口閥來控制輸量，則會導(dǎo)致閥門摩阻變大，損耗增多。變頻節(jié)能技術(shù)是通過改變泵機組的轉(zhuǎn)速，確保泵機組運轉(zhuǎn)負荷與實際負荷相匹配，以滿足實際運行工況的節(jié)能技術(shù)，變頻泵機組具有良好的調(diào)節(jié)功能，可減少無效功耗，提高輸油效率，延長泵機組使用壽命，節(jié)約維護保養(yǎng)費用，具有節(jié)能環(huán)保的優(yōu)勢，有廣闊的應(yīng)用前景。

3.2優(yōu)化供配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計

對供配電系統(tǒng)進行節(jié)能設(shè)計主要可以從以下三個方面入手：①簡化整體供配電系統(tǒng)，盡可能減少供配電環(huán)節(jié)，避免不必要的能源消耗;②應(yīng)考慮工業(yè)生產(chǎn)的實際需求，選擇合適的設(shè)備供電電壓;通常情況下，電壓水平越高，能源損耗越少;③應(yīng)進一步加強對變電所供電半徑、變配電位置等要素的考量，不斷提升供電的穩(wěn)定性與可靠性。

3.3加強變壓器的合理應(yīng)用

提升變壓器應(yīng)用的合理性是開展電氣節(jié)能的重要舉措，在選擇變電所的時候，應(yīng)盡量選用處于負荷中心的變電所，有效縮短低壓出線線路長度，減少能源在線路運行過程中的損耗。一般來說，變壓器有功功率損耗主要包括空載損耗以及有載損耗，其中空載損耗又可以叫作鐵損，這部分損耗主要取決于鐵芯制造工藝與矽鋼片性能，整體的損耗大小并不會發(fā)生改變，因此在選擇變壓器的時候應(yīng)選用節(jié)能型變壓器，有效提高整體工作效率;而有載損耗也叫作線損，主要取決于變壓器繞組電阻及其電流大小，因此可以選擇銅芯變壓器，以盡可能減小變壓器繞組阻值。在實際開展工業(yè)生產(chǎn)的過程中，很大部分變壓器是沒有運行的，這樣雖然可以節(jié)約電能，但卻增加了資金上的浪費，因此綜合各方面因素來看，應(yīng)將變壓器負載率控制在75%～85%的范圍內(nèi)，增強整體的節(jié)能效果。

3.4完善電氣動力系統(tǒng)設(shè)計

電動機在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用十分廣泛，因此造成了嚴重的電能浪費，因此有必要提高電動機的工作效率，最大限度避免因電動機空載等造成電能浪費的現(xiàn)象。針對電動機的節(jié)能設(shè)計，首先要考慮其工作效率，在電動機效率較高的情況下可以通過縮短工作時長的方式減少電能耗費。在選擇電動機時，應(yīng)選用與實際需求相匹配的負荷標(biāo)準(zhǔn)，同時也可以選用一些負載率較小的電動機搭配使用，從而實現(xiàn)電氣能源優(yōu)化配置的目的。

結(jié)束語

綜上所述，以上節(jié)能技術(shù)措施的落實大大緩解了中國原油儲運系統(tǒng)面臨的能源形勢，具有可觀的經(jīng)濟效益和生態(tài)效益，新材料、新技術(shù)、新能源