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摘要:在当下受产业经济和城市建设日益频繁等多元化因素的影响下,使得经济实体以及建设部门加大了对电力能源的需求,短时间范围内对于电能的供应需求数量急剧增长,致使了多数输电变电设施载流量处在超负荷状态下运行,而社会变革发展对于电力供应的持续长久性,也为电力供应实现创新升级常态化建设迎来了严峻的挑战,成为了电力供应部门转型升级所要解决的重要问题之一。
关键词:输电线路;变电设备;载流能力
1. 输电变电设备载流能力的者要概述
(1)电力设施载流量的主要内容
电力供应系统在实践运行时,其实质是为了保障电能以电流输送的方式,通过增压、电缆等传送媒介,实现区域间电力的输送过程,而载流能力概念的形成与实现是对单位时间及特定的区间范围内,以稳定电压为基础,实现的两地之间电流的最大通过数量体现出了电流的最大输出能力,其能力的体现用数值方式来表达则被称作为载流量,如图1。
图1
(2)输电变电设备载流能力的特征
一方面表现为统一性,正如前面所提到的那样,电力供应系统的构成是由发电机、交流器、滤波器等在内的多种设施,按照一定顺序的排列分布,从而构成了输电线路统一的有机整体,任何零部件的安装以及设备的调试状况都会影响到设备整体的效率和输电质量。
一方面表现为专业性,载流量数值的形成是将电功率、电压、电流等通过电流运算公式而最终得出,能够表现在特定运行环境中负载所要求的最大电流限额,因此所涉及到的载流量专业化计算程度相对较高,如:电流功率计算公式:
其中P表示为电流输出功率,而UI则分别表示为电力系统中所产生的电压和电流数值,目前在现行的输电设备中载流量的大小必须小于导线在空气中的长期允许载流量。
2. 影响电力设施载流量大小的主要因素
(1)材料因素
在实践操作过程中,由于构成输电、变电设施的金属物质不同,以及受金属本身导电性质的影响,所产生的载流能力效果也存在着较大的差异性,当前,在现行的导体材料中受价格、普及率以及生产难易程度等综合因素限制,铜、铅、铝三种材料成为了电力供应设施应用的主要材料,其中铜材质其本身所包含的优异特性,促使其成为了生产电缆所采用的主要原材料之一。
(2)距离因素
在距离方面,主要体现在导线与导线之间的分布排列因素。在实际输电变电过程当中,多条导线相互并存,由于电流中存在着大量正负电荷离子,在狭小的空间内随着电流的通过会形成邻近效益,从而使大量电流会停留在导线的局部区域范围内,降低了导线内整体电流输送量。同时由于电离子的相互摩擦产生了大量的热能效益,在高温环境下电离子活动日益活跃流失也相对较多,从而促使电流的通过数量进一步降低。
(3)面积因素
根据上述电流功率来讲,输电线路在某一特定的阶段中单位时间内通过的地电流数量与导体的横切面积存在着一定的正比例关系,也就是说在输电、变电设备正常运转的环境中导体面积的扩大会增强输电网络的载流量,如表1。
表1
3. 当前提高输电变电设备载流能力存在的困境
(1)高性能电力输送体系创新的问题
一方面,传统电力输送体系在运行过程中,由于前期设计存在着较多的不科学、不合理因素的影响与限制,致使电力供应各环节、各部门不能够有效地相互衔接,例如:在机械的日常维护与保养当中,管理体制缺乏实践性,导致相关操作流程及制度细则不能落实到位,造成了输电电压不稳,机械过热在导线周围形成高温的环境,载流量数值急剧下降。
另一方面,电网架设的不合理性,用电高峰地区以及低用电区域未能做出合理性的区分,致使在区域范围内设施的工作效率往往长时间保持在超负荷的运行状态,虽然在短期内满足了部分行业内用电需求,但是电能输送的载流能力,会随着电力的不合理分配容易造成额外流失的现象发生。
(2)输电线路电网改造存在的问题
由于前期在输电设施设计规划中存在着不合理性,使得架设区域环境会对设备的正常运转产生较大程度影响,由于温度与载流量的反比例关系,导致温度越高载流量数值越低,在相对密闭、高温度地域下,线缆允许载流量越小,实践中应当在空气中敷设取32℃,埋地敷设时取26℃。同时由于资金的局限性因素,而现实中输电及变电网络体系覆盖范围较大,涉及范围相对广泛,要充分满足对区域内老旧设施的换代更新,所需要的资金数额缺口巨大。
4. 增强输电变电设备载流能力的主要措施
(1)加强对输电网络线路的科学、合理化设置
首先应当深入到用电区域内进行实地的考察,对进行输电变电设施安装调试覆盖区域信息进行收集汇总,重点是对用电现状、用电高峰时段、地势地貌、设备性能进行掌握,为实现提升载流量做好理论数据基础。其次针对上述步骤,结合电力供应整体规划方案,制定区域内设施的安装计划,重点要保障覆盖面积内电力供应的正常性、平稳性以及安全可靠性。
(2)逐步采用传导效益高的新型物质材料
充分提升电流导体材料的科技含量,重点是增强对外部环境因素的抵抗能力,同时要针对导线、电缆等内部构件扩大其直径范围,保障更大数量的电流通过;要进一步提升其材料的导电性,按照温度、湿度、电流流通量等数据的分析测算,逐步将现有铝材质导体材料替换成铜质保障设备载流量的稳定性。
(3)建立并持续完善设施监管保障机制
首先,按照输电、变电设施的工作特性和属性,设置严格的设备操作流程,并在操作前期对相关技术人员进行岗前安全技能培训,重点掌握对输电设备的实践操作与数据读取业务,保障载流量数据测算的准确性和完成性。
其次,实现对输电系统设施的实时维护保障,对重点线路和设备采取定期巡查的方式,接触多媒体信息数据分析仪器、无人机、信息传感技术等在内的高新科技,加强对测试讯息和数据的精准性,避免因机械过热、气候等因素形成的数值差异性较大,计算数据不准确的现象发生。
5. 结语
综上所述,随着近年来社会生产活动的进一步加剧,各行业之间纷纷加快了对能源资源的获取力度,而确保电力供应能够保持较高程度的载流能力,是实现对电力资源扩大拥有量的重要措施之一,为此应当在现有技术及用电环境的基础上,加强对电网系统的规划化设计、采用高效导电材料、强化设施运行监管机制,进一步实现对输电、变电设备管理体系的升级改造。
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