淺談工民建供配電系統的節能策略

張光凱

(中國市政工程西南設計研究總院有限公司，四川 成都 610081)

淺談工民建供配電系統的節能策略

張光凱

(中國市政工程西南設計研究總院有限公司，四川 成都 610081)

為了促進供電效率的有效提高，最大限度地減少電能損耗，在貫徹落實節能減排政策的基礎上，采取多樣化的節能策略勢在必行。現對工民建供配電系統進行了節能分析，并提出了具體的節能策略。

工民建；供配電系統；損耗；節能策略

0 引言

在當前的工民建工程的供電、配電系統設計中，部分設計者通常僅僅考慮到設備的節能效應，將節能設計的出發點設定于提高系統的使用功率等方面，而較少關注到系統整體節能方面的功能。伴隨著當前社會經濟的迅猛發展，電力能源在廣大居民的日常生活中扮演著重要的角色，但由于供配電系統的不合理設計，導致了電能的損耗與浪費，也減短了設備的使用周期。同時隨著我國工業水平及國民經濟水平的日益提高，能源的匱乏已成為影響經濟增長的一大難題。基于此，在工業及民用建筑工程設計中應用節能策略勢在必行。以下將對工民建供配電系統進行節能分析，并提出具體的節能策略。

1 工民建供配電系統節能分析

供配電系統的節能設計主要遵循在滿足使用功能的基礎上，盡最大可能降低電氣設備自身的能源消耗及系統的整體能源損耗的原則。在當前全球能源危機的背景下，節能設備的設計出現了前所未有的熱潮，且各類效率較高的節能設備也不斷涌現出來。但在工民建工程的供配電系統設計中，單純考慮設備的節能是遠遠不夠的，還需將整個系統供配電設計的合理性納入考慮的范疇，并以此作為參照，制定最優節能計劃。

在工民建供配電系統中，能源的耗損主要由2個方面組成，包括變壓器的損耗及供電線路的耗損。而且依照電能損耗的變化概況，可將其分為可變電能耗損與固定耗損。一般來說，造成電能固定損耗的原因包括系統內部變壓器的損耗及供電線路與電氣設備之間的介質耗損。固定電能耗損的大小同樣與整個供配電系統的電壓及頻率有著不同程度的聯系，它是客觀存在的，并伴隨著系統負載的增加而增加。針對固定損耗的節能，一般從設備方面采取措施，它所占據系統整體能耗的比例相對較低，在15%左右。而可變損耗則占據整個系統能源損耗的80%左右，它主要是由于電流流經變壓器與其他導體而產生的能源損耗，一般我們將其稱為銅損，其損耗大小與線路的阻抗性能及通過導體的電流大小相關。因此，工民建供配電系統的節能重點應放在降低系統可變損耗方面，將節能策略應用于供配電系統設計中，不僅能夠有效提升供配電系統的使用效率，同時也能夠提升相應供配電企業的經濟效益。

2 工民建供配電系統中節能策略的應用

基于節能策略在工民建供配電系統設計中的重要性考慮，為貫徹節能減排的理念，優化電力資源的配置，提升電力企業的經濟效益，十分有必要將節能策略應用于供配電系統設計中。以下主要介紹在供配電系統中節能策略的應用。

2.1 降低固定損耗的主要節能策略

在供配電系統中，導致固定電能損耗的關鍵因素在于供電設備及變壓器的選擇。其中變壓器的選擇與固定能耗節能存在較為緊密的聯系。當前，在電壓交換設備中應用最為廣泛的設備主要包括10 kV與35 kV的變壓器。在整個供配電系統中，變壓器發揮著巨大的作用，同樣也是電力領域所研究的重點內容。因此，為減少供配電系統的固定電能損耗，需要根據供電實際情況合理計算出系統負荷與所需配置的變壓器的具體容量與數量，盡最大可能保障系統變壓器所能承載的實際負荷滿足系統節能需求。應綜合考慮到影響系統電力負載的各類因素，包括工民建工程中專用設備的配置類型，用電設備的選擇，如空調系統、照明設施、動力設備等，掌握建筑物內設備的運行特點。在供配電系統的節能設計中必須以負荷計算作為節能策略制定的主要依據，合理選用高效的節能產品，同時盡最大可能降低變壓器的成本。因此，在變壓器的選擇過程中，應盡量選擇低損耗的節能變壓器，比如S9、S10以及S11等系列。除此之外，非晶合金類變壓器作為第七代節能變壓器，目前同樣受到了社會的廣泛關注，且被稱之為現今最節能的一種配電變壓器。

2.2 降低可變損耗的主要節能策略

首先，需要合理選擇供配電系統的供電中心，合理設定變壓器的位置，并選用具備較強性能的高壓線路連接系統負荷和供電中心，同時盡可能降低低壓線路的使用長度，以達到減少系統線路損耗的目的。一般在工民建工程的建筑設計中，為達到優化土地資源配置的目的，減少建筑投資，設計人員通常會盡量減少設備房的預留面積，為了滿足高負荷的供配電要求，往往會選擇容量較大的變壓器作為變電所的供電中心，導致線路耗損嚴重。因而，為降低電能損耗，需要合理選擇供電中心，從供配電系統整體節能效果出發，制定合理的節能措施。在確立供配電方案前，設計人員需要對整個建筑物的用電力負荷的分布情況進行精確估計，保障其在滿足居民及公共用電要求的前提下，盡可能避免供電中心的集中設置，選用分散布置的方案，降低所選用變壓器的容量，保障配置的穩定性。同時在輸電線路的選擇方面需要減少低壓電纜的使用范圍，按照實際情況增加必要的高壓線路。

在系統線路的選擇方面，一般選用電阻率較小的導線，同時還需保障銅芯處于最佳的利用狀態，此外還需考慮系統節能的造價要求，盡量減少設計成本，可在線路負荷較大的一、二類建筑中選用銅質導線，在三類或者是電力系統負荷相對較小的建筑中采用鋁芯導線。在使用過程中同時還需要注意的是應在最大范圍內減少導線的長度。在對供配電系統進行設計或施工的過程中，應保證低壓或配電箱的出線回路處于直線狀態，盡量少走彎路以及不走回頭線。對于低壓線路而言，其供電半徑最好不超過200 m，且在樓層較高的建筑中，低壓配電室應盡量與強電豎井靠近。此外，低壓配電室在為每個豎井提供干線時，應確保負荷密集區不超過100 m，負荷中等密集區不超過150 m，而少負荷區不超過250 m。盡最大可能降低可變電能損耗，進而提升整個供配電系統的節能效果。

3 結語

綜上所述，在當前建筑電氣損耗相對較為嚴重的背景下，要全面貫徹節能減排戰略，優化建筑供配電系統設計的資源配置，降低經濟成本，需將節能策略應用于系統設計中，確立恰當的電壓，選擇合理的布線線路，科學設定系統供電中心的位置。同時還需考慮線路的安全性、經濟性、節能效率等方面，選擇電壓較高的線路連接供電中心，盡最大可能降低線路損耗。從固定損耗及可變損耗兩方面著手，將重點放在占據較大損耗比例的可變電能損耗的節能上，做到有效提升整個供配電系統的節能效率。

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2014-02-19

張光凱(1983—)，男，湖北武穴人，工程師，研究方向：市政電氣。