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電抗器(變壓器)的節(jié)電應用策略 引言：智能電網建設步伐的加快，進一步幫助電網網損率逐步降低。但是在輸變電項目能評過程中可以看出，電抗器和主變壓器等相關設備能耗、既有電網能耗較高等方面仍有可完善之處。
在當前我國終端能源消費中占比高達20%的電力消費幾乎完全依靠電網進入終端用戶。而作為當前我國最大的電力企業(yè)，國家電網公司下轄26個省、自治區(qū)、直轄市，覆蓋國土面積的88%以上；其次是南方電網公司，負責廣東省、廣西自治區(qū)、云南省、貴州省和海南省5省(區(qū))的電網投資建設、經營管理及輸配電業(yè)務。而除上述兩個公司外，內蒙古電力集團公司、陜西省地方電力集團公司等電網企業(yè)也參與共同構建了我國電網格局。
而電網內各電壓等級電網則承擔著不同的輸電功能，1000千伏特高壓交流定位于國家主干網架建設和跨區(qū)域聯(lián)網送電；±800千伏直流輸電定位于我國西部大水電基地和大煤電基地的超遠距離大容量外送；750千伏電網主要作為西北地區(qū)跨省聯(lián)網送電線路；500千伏電網主要作為除西北地區(qū)以外的區(qū)域和省內主網架；330千伏電網主要作為西北地區(qū)內的省網主網架；220千伏及以下電網主要承擔將電力輸送給用戶的任務。
近年來，伴隨著國家經濟的發(fā)展，電網建設也得到了迅速發(fā)展。電網系統(tǒng)運行電壓等級不斷提高，網絡規(guī)模也不斷擴大，截至2011年底，全國220千伏及以上輸電線路總長度達48萬公里，變電容量約22億千伏安，電網規(guī)模躍居世界第一。
在此期間，一大批重大輸電工程開工建設。其中，海南聯(lián)網、呼遼直流、新疆與西北聯(lián)網以及特高壓交、直流等一批高電壓等級、長距離、大容量的輸電工程已建成投產，開啟了我國大電網時代，增強了跨區(qū)域電力輸送能力。
我國智能電網建設步伐加快，特高壓電網工程逐步開展，1000千伏晉東南—南陽—荊門特高壓交流試驗示范工程順利通過國家驗收，標志著特高壓已不再是“試驗”和“示范”階段。2011年10月，皖電東送淮南-上海特高壓交流輸電示范工程獲國家發(fā)改委核準，成為繼晉東南—荊門輸電工程后全國第二條獲準建設的特高壓交流輸電項目。目前電網建設已成為我國電力建設的重要方向，“十二五”期間我國電網投資規(guī)模持續(xù)擴張。
6%的網損率
電網電能損耗水平作為一項反映電網規(guī)劃建設、生產運行、裝備及經營管理水平的綜合性技術經濟指標，直接反映了電能的利用效率，同時影響著電網企業(yè)的經營效益。通常采用網損率或者電能損耗率來衡量電網的能效水平，世界主要國家電網網損率如表所示。
A類代表國：日本、韓國，網損率最低，電能損耗很小。屬于發(fā)達國家或新型經濟體，電網建設較為完善，平均負荷密度大，電網輸送距離短，重視電網降損，采用各種降損技術措施，電源與負荷分布較為平衡，電源多集中于負荷中心。
B類代表國：美國、法國、英國，網損率較低，電能損耗較小。屬于發(fā)達國家，電網建設較為完善，平均負荷密度大，電源多集中于負荷中心，電力主要以就地平衡為主，較早實行電力市場化改革。
C類代表國：俄羅斯、巴西、菲律賓，網損率較高，電能損耗較大。屬于發(fā)展中國家，電網處于發(fā)展階段，平均負荷密度小，電力輸送距離較遠。
D類代表國：印度，網損率很高，電能損耗很大。屬于發(fā)展中國家，電網建設嚴重滯后，平均負荷密度小，設備陳舊老化，線路過載嚴重，配電線路方面缺乏管理，電力管理體制不夠健全，偷電漏電現(xiàn)象比較嚴重，電力輸送距離較遠。
我國屬于發(fā)展中國家，電網處于快速發(fā)展階段；國土面積大，平均負荷密度��；電力輸送距離較遠。與世界各國相比，我國電網電能利用效率處于中游偏上水平。根據(jù)國家電網公司提供數(shù)據(jù)，“十一五”末期電網網損率降至6%左右。
低壓輸配網損較重
電能在電網傳輸過程中產生損耗，電能損耗隨著電壓等級的提高迅速下降。在整個電網電能損耗中，高壓輸電網電能損耗占少部分，絕大部分是低壓輸配電網電能損耗。2010年我國330千伏及以上高壓電網損耗約占全部損耗的10%，220千伏及以下中低壓電網損耗約占90%。
電網電能損耗主要包括傳輸損耗(變電站損耗和線路損耗)和自身消費(主要是變電站因控制、保護、空調、生活等運行維護需要所使用的電力，即變電站站用電)。其中傳輸損耗占電網總電能損耗的90%以上，包含線路損耗和變電損耗兩部分。
變電損耗主要包括變壓器、電抗器、電容器、互感器等元件損耗。其中最主要的是主變壓器損耗、高壓并聯(lián)電抗器和低壓并聯(lián)電抗器損耗，對于直流輸電工程還包括換流閥、換流變、交流濾波器和平波電抗器等設備損耗。變壓器損耗主要包括變壓器鐵芯中的鐵損(固定損耗)和變壓器繞組制動電阻上的銅損(可變損耗)。
我國變壓器的發(fā)展經歷了幾個階段，上世紀80年代中期，我國政府強制采用S7系列低損耗配電變壓器替代既有運行的高能耗變壓器；從1998年開始，我國政府在全國推行兩網改造，用S9系列配電變壓器取代S7系列；目前市場上已出現(xiàn)了比S9系列更節(jié)能的產品，如S10、S11系列等，并已逐步推廣使用。并聯(lián)電抗器損耗是固定損耗，與電抗器的電壓和運行時間有關。
線路損耗則主要是輸電線路的制動電阻損耗、電暈損耗和絕緣子的泄漏損耗。此外，直流輸電還存在接地極損耗。其中最主要的是制動電阻損耗。線路電阻損耗主要輸送容量和輸電導線相關。
為站內設備正常工作、保證電網安全可靠供電的變電站自身用電負荷，如變電所通風冷卻、直流整流設備和控制、信號、保護、照明等設備用電。變電站站用電水平主要與變電站電壓等級、規(guī)模及自動化程度有關。
節(jié)能空間仍存
“十二五”期間，我國電網建設繼續(xù)保持上升勢頭，國家電網公司提出了建設堅強智能電網的目標，電網網損率也逐步降低，有利于提高電能利用效率，對國家節(jié)能減排目標起到促進作用。國家在對輸變電項目開展能評工作后，取得了較大成績。新建輸變電項目更加重視節(jié)能工作，從節(jié)能角度進一步優(yōu)化導線型號及截面選擇，采用節(jié)能金具、采取防止電暈措施等，從而降低線路損耗；主變壓器、高壓電抗器、低壓電抗器及站用變壓器等設備進一步采用高效節(jié)能型號，降低變電設備損耗；站用空調、風機、水泵、照明等輔助和附屬用電設備選用達到國家I級能效水平的產品，降低站用電能耗。就目前項目能評情況來看，電網項目還可以在以下幾方面進一步改進完善，降低網損，做到最大節(jié)能。
首先，能評后新建電網項目所采用主要變電設備能效水平基本已達到國內先進水平。但根據(jù)市場調研，主變壓器等相關設備能耗指標還有一定的降低空間，國產變電設備能耗指標與進口產品還有一定差距。建議電網類項目在設備招標過程中增加變電設備能耗指標的權重，優(yōu)先選用能耗更低的變電設備，同時促進設備廠商加強節(jié)能產品的研發(fā)和生產。
第二，部分既有電網建設較早，運行中的設備能耗指標與現(xiàn)有市場上更先進的節(jié)能產品有一定差距。建議在加強對既有電網的節(jié)能改造時，對運行中的能耗指標較高的設備進行更新替換。
第三、促進新技術、新材料、新工藝在電網工程建設中的應用，開發(fā)導電率更高和防止電暈效果更好的鋼芯鋁合金導線、鋁合金芯鋁絞線、中強度鋁合金絞線等幾種較常規(guī)鋼芯鋁絞線。
第四，進一步降低站用電水平，主要通過優(yōu)化變電站設計和站內布置，積極推廣節(jié)能建筑、新型節(jié)能照明光源等。 |
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