供配电节能设计与技术分析

【摘要】在当前全球能源危机日趋严重的时代背景下，做好供配电系统的节能设计，对于环节我国能源紧张以及促进国民经济发展方面具有十分重要的意义。文章重点论述了供配电系统中节能的设计和技术。

【关键词】供配电；节能设计；技术分析

据相关数据分析，目前社会上的用电量已经是超负荷承载，相关部门也是积极寻找应对的办法，制订有效措施来解决这一问题。只是在制订相关对策的过程中，并不是那么顺利，而如何解决人们耗电多的问题是部分政府部门履待解决的问题。供配电的节能设计与技术是最近新推出的，并且能够有效减少用电量的新措施，取得了良好的成绩。对于供配电的节能设计而言，最重要的是配电变压器的节能设计与技术，而且通过降低变压器的能量损耗对解决供配电节能设计具有重要的作用。

一、供配电系统总体规划

供配电系统总体方案设计中，应根据负荷性质、用电容量、负荷分布、用电设备特性、供电距离等因素，综合考虑，合理选择电压等级，确定设计方案。可采取减少配变电级数，简化接线等方式节约电能和投资。同时，根据负荷特点和经济运行对变压器的台数和容量进行选择，对于昼夜或季节性波动较大的负荷，可通过计算负荷结合技术经济比较确定变压器的容量。

一般，供电电压越高则线路电流越小，线路上损耗的电能就越少。总变电所和配电所应当尽量靠近负荷中心，减小供电半径，降低供电线路上的损耗。在供电电压的范围内，提高线路的电压等级可以达到节能的目的。但随着线路电压等级的提高，对电气设备绝缘性能的要求也相应提高，投资也相应增加。对此，必须在技术经济对比合理的前提下才能进行。

一般来说，输电网的主干线和相邻电网间的联络线多采用500kV，330kV和220kV等级；二级输电网采用220kV和110kV等级；35kV用于城乡配电网及大型工业企业内部电网。10kV是最常用的较低一级的高压配电电压，但负荷中高压电动机的比重很大时，在技术经济合理下，应采用6kV的配电方案（高压电动机的额定电压一般为6kV。以江铜集团贵溪冶炼厂为例，各类风机、水泵、制氧机、氮压机、空压机、球磨机、半自磨机等6kV高压电动机负荷数量和总容量占据很大比重，企业在电压等级的选择上充分考虑了这一因素，选择了110kV /

6kV的变配电方式。

二、供配电系统节能方法

（一）选择及合理使用节电干式变压器

干式变压器具有节约能源、可靠性高、容量可大可小、功能可以随意组合、应用领域广泛的特点，逐渐得到越来越多供配电企业的认可，并广泛运用到供配电系统中，与传统的油浸式变压器相比更安全、更可靠、更节能、更绿色、更环保。节电干式变压器应具备如下特点：第一，抗短路性、抗冲击性、抗过载性好。

干式变压器铁芯的优质硅钢片为45°角卷绕一体成型，因此在抗短路、抗冲击、抗过载性比以前的油浸式要强得多；第二，降低无功损耗，节能性好。干式变压器降低无功损耗与节能性是由制造方式决定，在制造干式变压器的过程中，其卷成一体的优质硅钢片比传统的油浸式层叠硅钢片式的变压器降低能耗70%；第三，噪声低，环保性好。传统的油浸式变压器的噪声来自于硅钢片的接缝片，而干式变压器是卷绕一体成型，致使干式变压器的噪音极低，并且还没有有害气体产生，因此环保性极好。

（二）减少线路损耗

第一，在设计施工中减少线路总长度。供配电系统设计时，将变压器等集线设备放置在距所有用户几乎相等的位置，这样可以使总线路长度最短，最节约线路成本和线路上的损耗；第二，增大导线截面积。线路的阻抗与线径成反比与长度成正比，再减少长度上损耗的同时适应增大线径，即增大导线的截面积就可以大大地节约电能；第三，将负荷进行归类。保证消防设备专缆供电的前提下，将所有其它供电设备全部由多条电缆供电改为所有设备共用一条电缆供电，优点在于出现消防险情时，消防人员可以一次关闸切除所有无关用电设备；另一方面所有设备使用同一条主电缆减少了多条电缆的线路损耗。

（三）使用省电装置

能够贯彻实行节能装置最有效的办法就是采用最直接的省电装置，只是一个省电装置的造价是非常高的，但是部分企业为了能够有效减少电量消耗，也毅然决然地使用了高效省电装置。因为采用省电装置可以在最短时间内改变供配电的情况，而且这种做法也是最行之有效、最方便的办法。该装置是一种非常特殊的电磁结构，该装置在使用时具有非常多的优点，比如说该省电装置能够调整电压的幅值，一些大型企业的用电量较高，所以供电的电压相对偏高，这些都导致电器设备的电流量增加，而通过该装置的使用能够有效调整电力设备的电压。另外，该装置能够有效减少电动机的启动电流，在该装置的作用下可以将固定的电流减少两倍左右。最后，该装置也能够降低电流在线路中的损耗，能够有效平衡三相电压。

（四）合理确定无功补偿点，降低配电网损耗

目前我们在供配电设计中，大多数情况下均采用在配变低压侧集中装设并联电容器进行无功补偿的方式、这种补偿方式，虽能提高配变低压侧及高压侧的功率因数，但补偿范围伸不到低压配电网，使低压配电系统线路损耗得不到降低；而长距离、大容量的低压配电，其线路损耗是不容忽视的，因此设计者宜在配电网的设计中，对长期运行运行、容量较大且用电设备集中的负荷点进行就地补偿，如工厂内的各种泵站、动力站房及负荷集中的车将或班组宜就地设置补偿电容器装置。但是，对于暂载率较低的电焊机，或频繁、快速起停，正反运行的电动机等则不宜就地补偿。

（五）照明节能设计

在工业企业、民用和公共建筑以及市政道路等场所，照明设施在供配电系统的用电终端中数量巨大，照明的节能设计成为设计人员不容忽视的问题。在照明设计中，可以在充分利用天然采光的基础上，从合理的照明计算、负荷分配，对照明灯具、电光源以及照明控制方式的正确选择等方面进行节能设计。

在照明计算方面，应按照现行照明设计标准，对照度、功率密度进行计算，并对比复核。在低压照明配电系统中存在大量的单相负荷，为此，在照明设计的负荷分配中，应注意三相负荷的平均分配，避免由于三相负荷分配不均而造成的三相不平衡加重变压器及线路的损耗。

在节能效果方面，照明灯具和电光源的选择尤为重要。随着科技的发展进步，照明灯具和电光源不断向节能高效方向发展，其节能效果十分显著。与普通白炽灯对比，T8型荧光灯的节能可达10%，TS型荧光灯比T8型节能效果更好，紧凑荧光灯比普通灯具的寿命长，节能效果好；照明控制方式的合理选择也是照明节能设计的有效措施，尤其在智能建筑设计中更为重要。一般，根据工作场所的照明系统要求，通常采取分区分时以及调节亮度的控制方式，结合智能模块、传感器、智能开关和总线控制等先进技术对工作场所的照明灯具进行科学控制，在节能的同时，简化了照明系统布线。

总之，在供配电系统中，变压器数量和容量都很大，在运行过程中的电能损耗不容忽视，为节约电能，变压器节能设计和节能技术上是关键，认真分析配电变压器的经济运行所能采取的措施，保证配电变压器的运行损耗降至最低，做到能源不浪费，坏境又得到保护，做到一举多得，实现我国电能的合理利用。

参考文献

[1]周杰.浅析供配电系统节电技术措施[J].民营科技，2009 （04）

[2]任元会.工业与民用配电设计于册[M].北京：中国电力出版社，2005

推荐访问:节能 分析 供配电 设计 技术