關(guān)于電力設(shè)計(jì)的節(jié)電問題及方法分析

摘 要：電力是眾多能源中的一種，對經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展影響比較大，電能在使用的時(shí)候不會(huì)產(chǎn)生過多的污染，因此，其在生產(chǎn)市場中的消耗量是非常大的。電力企業(yè)在發(fā)展過程中要完成電能的生產(chǎn)、輸送、配電和供電，在這個(gè)過程中會(huì)出現(xiàn)電能浪費(fèi)的情況，因此，在電能供應(yīng)過程中，一定要采取措施來進(jìn)行電能節(jié)約。為了更好的對電能進(jìn)行節(jié)約，可以從電力設(shè)計(jì)方面著手。

關(guān)鍵詞：電力設(shè)計(jì)；節(jié)約電能；方法

現(xiàn)代工業(yè)化不斷發(fā)展，使得自動(dòng)化技術(shù)得到了很大的提高，同時(shí)人們的生活水平在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的帶動(dòng)下也出現(xiàn)了很大的變化，現(xiàn)在人們使用的電器設(shè)備越來越多，這也就使得電能在需求量方面出現(xiàn)了更大的需求。電能消耗越來越大導(dǎo)致了電能資源供應(yīng)一直都處在一個(gè)比較緊缺的狀態(tài)下，為了更好的利用電能，保證經(jīng)濟(jì)的更好運(yùn)行，在節(jié)能減排和環(huán)境保護(hù)方面人們要做出更多的努力。我國在發(fā)展過程中逐漸成為了電能資源非常匱乏的國家，為了更好的建設(shè)國家，同時(shí)也是為了更好的緩解用電緊張的情況，采取節(jié)約電能的措施是非常必要的。電能在所有的能源供應(yīng)中是一種比較昂貴的資源，因此，為了更好的保證電能的供應(yīng)和銷售，一定要做好電能的設(shè)計(jì)工作。

1 節(jié)約電能的條件

在進(jìn)行電力設(shè)計(jì)的時(shí)候要涉及的內(nèi)容主要包括變配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)、電氣設(shè)備選擇以及電氣控制等方面，要想對電能進(jìn)行節(jié)約只有在這幾方面采取措施即可。要進(jìn)行電能節(jié)約也是有一定的條件，不能為了節(jié)約電能就忽視其他方面的因素。在進(jìn)行電能節(jié)約的時(shí)候不能影響產(chǎn)品的質(zhì)量、性能和產(chǎn)量，同時(shí)也不能對環(huán)境帶來破壞。在進(jìn)行電力設(shè)計(jì)的時(shí)候，為了節(jié)約電能，在照明方面很多的情況下都減少了燈具的數(shù)量或者是使用瓦數(shù)較小的燈泡，這樣就會(huì)導(dǎo)致一些工作場所的照明出現(xiàn)了降低的情況，對于工作人員來說工作環(huán)境發(fā)生了很大的變化，同時(shí)在排放廢棄物方面也能避免對環(huán)境帶來很大的污染。在進(jìn)行電力設(shè)計(jì)的時(shí)候可以在短時(shí)間內(nèi)收回節(jié)約電能所有花費(fèi)的投資費(fèi)用，投資回報(bào)期通常在五年以內(nèi)，這樣不會(huì)出現(xiàn)更多的額外費(fèi)用。

2 節(jié)約電能的途徑

2.1 提高供配電系統(tǒng)的電壓等級

在進(jìn)行供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的時(shí)候要考慮的影響因素是非常多的，首先要對用電設(shè)備的容量情況進(jìn)行掌握，同時(shí)對用電設(shè)備的特性也要進(jìn)行掌握。在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，也要對供電的距離進(jìn)行研究，同時(shí)對公共電網(wǎng)的現(xiàn)狀進(jìn)行分析。設(shè)計(jì)的時(shí)候要避免對環(huán)境進(jìn)行影響，這樣能夠更好的對電力系統(tǒng)的電壓等級進(jìn)行合理的確定。然后再根據(jù)用電設(shè)備的電壓要求和負(fù)荷大小以及負(fù)荷的分布情況來對配電系統(tǒng)的電壓等級進(jìn)行確定。在進(jìn)行配電系統(tǒng)確定的時(shí)候要避免出現(xiàn)長距離的低電壓大容量送電情況，這樣可以更好的避免輸電線路上出現(xiàn)電能損失，同時(shí)也能提高電能輸送過程中的質(zhì)量。

高電壓深入負(fù)荷中心在進(jìn)行供電的時(shí)候效果更好，這是因?yàn)殡娏ο到y(tǒng)輸電電壓越高，電能輸送的距離就越遠(yuǎn)，同時(shí)輸送的電能功率就越大。在輸送相同功率的電能時(shí)，電壓越高，輸送線路上流過的電流就越小，這樣在相同截面上輸電線路的電能損失就會(huì)越小，這樣就可以達(dá)到節(jié)能的目的。提高輸配電的電壓等級是節(jié)約電能的重要方法，這樣做也可以縮短配電線路的長度，配電線路越短電能的損耗就越少。高壓輸配電還能更好的在輸電線路中降低電壓情況，這樣在保證用電設(shè)備的安全性上也是非常好的。

2.2 提高功率因數(shù)

在電網(wǎng)中使用了很多的電動(dòng)機(jī)和變壓器，這些用電設(shè)備的使用對電能也是一種消耗。其中，發(fā)電機(jī)的用電量是非常大的，這樣在節(jié)約電能方面就可以從用電設(shè)備方面進(jìn)行入手。發(fā)電機(jī)的額定負(fù)荷時(shí)功率因數(shù)在0.8左右，在輕負(fù)荷時(shí)功率因數(shù)是非常小的，這樣就出現(xiàn)了一個(gè)問題就是發(fā)電機(jī)在使用的時(shí)候在滿負(fù)荷情況下是很少工作的。發(fā)電機(jī)在運(yùn)行的時(shí)候通常都不是在功率達(dá)到一的時(shí)候進(jìn)行運(yùn)行，這樣就說明發(fā)電機(jī)在運(yùn)行的時(shí)候不僅僅向用電設(shè)備提供必要的功率，同時(shí)也會(huì)出現(xiàn)大量的無功功率情況，這樣會(huì)導(dǎo)致發(fā)電和輸配電設(shè)備在使用的時(shí)候能力不能得到充分的使用。發(fā)電機(jī)的功率因數(shù)出現(xiàn)降低的情況也說明輸電線路在電能供應(yīng)過程中出現(xiàn)了大量的電能損耗情況。因此，提高功率因數(shù)是非常必要的，不僅可以減少電網(wǎng)中的損耗情況，也能使電網(wǎng)中的設(shè)備在能力方面得到提升，同時(shí)還能提高電能的供應(yīng)質(zhì)量。

2.3 選擇量佳導(dǎo)體截面

導(dǎo)體使電能輸送成為可能，但是由于導(dǎo)體電阻的存在，使導(dǎo)體在傳輸電能過程中要消耗掉一些能量。通常設(shè)計(jì)中選擇導(dǎo)體的截面是按滿足允許溫升，電壓損失，機(jī)械強(qiáng)度等要求的最小截面來選擇，而不是按最佳導(dǎo)體截面來選擇。所謂最佳導(dǎo)體截面指達(dá)到最少時(shí)的截面。比如說如果采用規(guī)定的導(dǎo)體截面的最小者，那么初始投資是小了，但會(huì)造成較大的線路損耗和導(dǎo)體較熱的運(yùn)行，如果采用較大截面的導(dǎo)體，初始投資雖然要大一些，但線路的損耗減小了，使線路在整個(gè)壽命使用期中節(jié)約了電能和費(fèi)用，且所節(jié)約的電能和費(fèi)用要相當(dāng)于因增加導(dǎo)體截面而增加的費(fèi)用的許多倍。導(dǎo)體的損耗是以熱的形式消耗掉的，小截面的導(dǎo)體，損耗大，導(dǎo)體運(yùn)行的溫度高。導(dǎo)體的溫度也影響導(dǎo)體的電阻。在溫度升高時(shí)導(dǎo)體的電阻將增大。導(dǎo)體的電阻一增大，導(dǎo)體的損耗也跟著增大。從這一點(diǎn)看，選擇較大截面的電纜，在降低導(dǎo)體運(yùn)行溫度的同時(shí)也間接地降低了導(dǎo)體的電阻及損耗。對電纜電線而言，導(dǎo)體的溫度低還會(huì)降低絕緣材料的老化速度，使其使用壽命增長且更安全可靠。

2.4 采用變頹調(diào)速技術(shù)

在工業(yè)企業(yè)中需要大量使用風(fēng)機(jī)和水泵，其中大部分的風(fēng)機(jī)和水泵需要根據(jù)不同的工藝情況調(diào)節(jié)風(fēng)和水的壓力或流量，以往壓力或流量的調(diào)節(jié)是指初始投資和整個(gè)導(dǎo)體經(jīng)濟(jì)壽命中的損耗費(fèi)用過調(diào)節(jié)管道上的閥門開度來實(shí)現(xiàn)，結(jié)果造成電能的大量浪費(fèi)。即使是不需要調(diào)節(jié)壓力或流量的風(fēng)機(jī)與水泵，由于與之配套的電動(dòng)機(jī)功率都比實(shí)際需要的大，所以電動(dòng)機(jī)也不是在額定功率下運(yùn)行，如果不采取措施同樣存在電能浪費(fèi)的問題。

變頻調(diào)速技術(shù)是一種高效率、高性能的技術(shù)。變頻調(diào)速器用于交流異步電動(dòng)機(jī)特別是鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速，因其體積小，技術(shù)性能高、保護(hù)功能完善，工作安全可靠，能實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)軟啟動(dòng)、軟停止及可平滑無級調(diào)速等特點(diǎn)，已在各行各業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。

2.5 采取先進(jìn)的控制裝置

工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)中，有些生產(chǎn)設(shè)備要求按工藝順序?qū)崿F(xiàn)聯(lián)鎖控制。比如大型連續(xù)生產(chǎn)的皮帶等運(yùn)輸系統(tǒng)，一般是要求逆流程起動(dòng)順流程停車。對線路較長，設(shè)備較多且用電容量較大的系統(tǒng)，如果按過去的老方式控制，會(huì)使較多的設(shè)備處于空運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)一段時(shí)間，這樣就浪費(fèi)了大量的電能。但是如果利用現(xiàn)代的計(jì)算機(jī)技術(shù)，采用可編程序控制器等，可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)化的起動(dòng)控制順序，原則是計(jì)算好時(shí)間，當(dāng)前1臺設(shè)備物科到來時(shí)，后1臺設(shè)備空載起動(dòng)剛好完畢，這樣可以大大減少每臺設(shè)備的空運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間，從而使電能損耗大大降低。

3 結(jié)束語

節(jié)約電能的意義是非常大的，而且對經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展也是有很大影響的，在這樣的環(huán)境下，電力設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行電力設(shè)計(jì)的時(shí)候更應(yīng)該重視電能節(jié)約的問題，在設(shè)計(jì)方面做到優(yōu)化，將電能合理利用，不但能夠使電力企業(yè)獲得更多的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)也能獲得更多的社會(huì)效益。電能的節(jié)約是為了更好的實(shí)現(xiàn)我國節(jié)能減排政策，同時(shí)也是為了更好的做到經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，為未來的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展提供能源保證。

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