港口中壓配電系統設計的節能措施分析

金學曉

摘要：隨著保護環境、節約資源、低碳發展被我國提出，人們開始審視工廠、電廠以及其他設備的排放和節能問題。在這些設備中，我國港口的配電系統中普遍存在著設置結構不合理、體積大、會對環境造成破壞等問題。文章對港口中壓配電系統設計的節能措施進行了分析。

關鍵詞：中壓配電系統；系統設計；節能措施；港口；節能降耗 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM72 文章編號：1009-2374（2016）19-0082-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.19.039

在經濟全球化、人口數量不斷激增的同時，用電量也在不斷上漲。我國作為一個人口大國，這一現象尤為突出，并且我國的經濟目前在全球也屬于領先地位，但是我國還只是一個新生力量，在許多方面存在著不足。在經濟飛速發展的今天，我國對能源的需求更大，并且這種現象很難被快速地改變。所以，只有合理地去規劃，利用這一有效的資源才能滿足我們日益增長的物質與精神方面的需要。在電力的節能方面，我國建筑電氣的節能設計方面有很大的發展空間，所以要精心考慮，并且設計出一套節能高效的配電系統，合理地規劃一個有效并且節能的方案，從而達到真正節約電能的目的。

1 中壓配電系統組成與重要性

發電和輸配電組成了一套完整的配電系統。配電系統就是從配電變電站到家用或企業用電終端的配電系統中的一部分。配電系統就是由多種配電設施所組成的變換電壓和直接向終端用戶分配電能的一個電力網絡系統。配電系統的最后一環是電力系統到用戶的這一段，對用戶供電可靠性和配電系統整體性能及效率的影響都比較大，而且大部分的停電也是因配電系統所引

起的。

2 建立節能的港口中壓配電系統的重要性

當今在電能供給有限，而我國對電能需求不斷上漲的情況下，我們更應該重視中壓配電系統節能方面的設計。從電的產生方面來說，我國還是有很大一部分是煤炭發電，但是煤炭屬于不可再生資源。而且我們之前所設計的配電系統因為缺少考慮對能源有效的利用，所以對電能的利用率也不是很高，并且也加大了我國環境的壓力。港口的中壓配電系統的節能設計以及在后期的使用上對我國來說都具有很大的意義。但是我國的中壓輸配電系統存在著涉及范圍廣、技術水平也一般、配電系統的設備設計的水平參差不齊、電線長、管理不到位等多種問題，這就導致了電能的利用率低下。我們還要引入國外先進的節能設計方法，并將其應用到我國的配電系統設計中去，這樣就可以有效地緩解對煤炭、水等自然資源的壓力，而且在電能供應方面的壓力也可以得到有效緩解，這對電力行業的發展起到很好的推動作用。

3 港口中壓配電系統設計的節能措施分析

3.1 目前我國港口配電系統中存在的問題

由于我國目前人們用電需求的不斷上升，國家供電電壓以及分布的不合理，外加部分電路和設備的老化，所以導致了許多的問題，其中最為突出的問題是線路功率的損耗和變壓器功率的損耗。所以，我們應該仔細地分析問題發生的根源，從而去解決它，以合理有效地利用我們身邊有限的資源。

3.2 港口中壓配電系統設計的節能措施分析

既然上文提到了路線功耗的問題，那我們先從線路的設計方面來說。線路作為輸變電系統中重要的組成部分，若我們足夠重視它，那么便可以提高電能的利用效率。我國港口中壓輸變電系統普遍存在著涉及范圍廣的問題。根據上文就能分析出這些配電系統要有很多電線，而且時常會發生線路的老化或者損壞等問題，這就導致電能的利用率低下，所以應該先設計配電系統的

線路。

另外當外部溫度和線路型號相同時，若加大導線的橫截面積就可以降低線路損壞的幾率，也就是說導線的橫截面積與線路損壞程度成反比關系。這樣就可以在一定程度上降低企業的一部分成本，所以可以依據當地的溫度等一些具體環境來適當地增加導線的橫截面積。中壓配電線路中如果使用，會導致大量的電能被消耗，這是因為有磁場的存在，使用鐵磁類金具會加快線路的老化和損耗的幾率。因此應該利用節能型金具，這樣才能提高電能的利用效率，從而達到延長線路使用壽命的

目的。

此外，也要選擇合適數量和型號的變壓器。在數量方面應該結合當地的情況來進行選擇，另外配電網損耗大部分是因為配電變壓器的損耗，所以若想有效地降低整個配電網的損耗，那么只能降低配電變壓器的損耗。根據上述情況應該將當地的具體情況充分納入考慮范圍，并且根據變壓器工作在75%～85%利用率情況下選擇變壓器容量。避免變壓器出現空載或者過負載問題，這樣就可以同時達到節能和延長變壓器的目的了。從另一方面來說，雖然低能耗的變壓器價格會很高，但是我們依然應該選擇新型的變壓器。低能耗的變壓器與高能耗變壓器之間的價格差會在低能耗的變壓器使用3年之內得到平衡。如果長期使用變壓器，那么就應該去購買新型變壓器。變壓器的選擇應根據外接線路的投資和變壓器損耗兩方面來考慮，盡可能達到變壓器損耗低和初期投資小的方案。除了變壓器之外，也應該結合當地的情況，根據變電所的電壓等級、排水的便利性對變電所進行合理的設置，并將其設置于負荷中心。

在配電系統中，諧波所占的比重也會影響到電能質量的好壞，而當諧波電源內阻力和電流值大時，就會造成電壓波形失真和危害的幾率提高，這主要是由于電力變壓器而造成的。我們應該加以預防，在選用變壓器的時候把這一條件考慮在內。在預防的基礎上，也可以采用有源濾波器、無源濾波器、電路解諧等方法，從而達到提高電能質量的目的。

另外，從有限能源方面而言，在我國提倡能源消費結構改革的情況下，應該提倡將大部分港口配電設備的能源從油改為電能，將傳統港口照明的金屬鹵化物改為節能的大功率的LED燈。

在配電系統中還應該采用電容補償技術，電容補償也被稱作無功補償。它可以保持電壓的穩定并且維持在峰值的水平。圖1是電容補償保護電路圖：

在電容補償中應該采取集中補償和分散補償結合的方式。還要對功率因數進行提升，只有這樣才能促使電網降損節能的效果得到實現。經過實踐研究表明，這種節能技術有較好的經濟效益和社會效益。無功補償中的低壓配電系統可以對諧波進行有效的抑制，這樣無功流動導致的有功損耗就可以得到降低，同時電壓質量能得到顯著的提升，節能降耗的效果也可以被充分地發揮出來，并且可以使系統更加安全可靠地運行。

4 結語

本文從中壓配電系統、建設節能的港口中壓配電系統和目前港口配電系統存在的一些問題以及解決方案三方面來說明為什么要進行節能設計和怎么樣去進行節能設計。在當今環保低碳的口號下，我們更應該去結合當地的情況去對變壓器以及電線進行合理的選擇，從而達到電資源被有效利用的目的。

參考文獻

[1]施文俊，任浩鵬.煤礦供配電系統設計的節能措施研

究[J].科技風，2015，（24）.

[2]趙華，王主丁，謝開貴，李文沅.中壓配電網可靠性

評估方法的比較研究[J].電網技術，2013，（11）.

[3]李子韻，姜寧.20kV電壓等級在南京中壓配電網的推

廣應用[J].電力系統自動化，2008，32（20）.

（責任編輯：王 波）