配電網電氣節能方案設計

王永權

摘 要：當今社會電力技術在不斷發展，配電網的電器節能設計在電力企業中占有重要地位，它不僅保證了用戶用電的穩定性和安全性，而且還使得電力企業大幅度向前發展。在本文中，為達到我國節能減損的基本要求，針對我國配電網管理的現狀進行分析，并且提出了合適的配電網電氣節能方案，從而達到節能環保的目標。

關鍵詞：配電網；電器節能；設計

1 目前我國配電網的形勢

在我國電力企業中，配電網起著關鍵的分配作用，根據不同要求，對電能進行分配，以供用戶使用。從配電網的結構來看，它主要由分配端與接收端組成，分配端由配電所、變壓器、架空線路以及電纜組成，而接收端由用戶端的設備構成。從其工作步驟來看，在電力網絡中，發電廠所發生的電以負電荷為主，而不同發電廠之間距離較遠，這不利于電力的運輸。從電壓等級的角度來看，配電網可分為高壓、中壓和低壓3種類型。從供電區域的角度來看，配電網分為城市、農村和工程。在這樣的情況下，配電網可以供更多的設備使用，影響的范圍也更加廣泛，隨著電力系統的不斷發展，配電網設備也需要不斷更新。

2 配電網電氣節能方案設計

2.1 混合系統的治理

高壓配電網一般采用兩種補償器，對無功功率過程損耗進行補償，一種是靜止狀態器SVC，另一種是分組自動狀態的VQC。前者是將電容器與電抗器并聯，值得強調的是，電容器需要是固定模式的，而電抗器需要可以調整與控制的。通過調節電抗調節器根據負荷無功的不斷變化來實現對無功消耗的動態補償。無功自動補償裝置的原理是改變鐵蕊偏磁來調節電量感，其弊端是高成本，運行原理復雜，維護機制繁瑣、給電網安全帶來危害等。后者是把電容器進行分組，當無功負荷變化發生巨大變化時會根據自動投切完成跟蹤補償，當無功負荷產生相對較小的無功負荷時其無法完成跟蹤補償，所以這種補償方式存在著效果不明顯、容易出現故障、設備運行效率較低的問題。在對無功功率進行動態補償的同時也需要對諧波治理加以關心，讓兩者采用同步的編碼開關，智能電容器組由專用開關、電容器、電抗器和互感器組成且都使用了絕緣密封的方式，使體積從大變小、重量從重變輕，安裝方法更加便捷，運行體系更加順暢，實現了節能增容的目標，提高了電壓質量，彌補了無功補償效果不高的現象。

2.2 合理選擇運行電壓等級

經研究發現，有功損耗與電壓之間有著重要的關聯，當提高電壓時電能損耗就會下降，想要把有功消耗降到節點就需要適當調節運行電壓。在中壓配電網中，合理降低電壓運行，經研究，會出現空載損耗近半數以上、空載損耗量達到80%的情況。針對此類問題，需要結合用戶用電需求，對用電的不同時間段進行監測，事先做好高峰和低谷時段的電網供需情況的預判，特別是需要關注用電的高峰時段因為電力系統負荷量過高，而導致供電不足的情況，面對這種情況就需要合理地制定有效的供電方案。合理安排不同時段的電壓，在電負荷的高峰期需要提高電壓，在電負荷的低谷時期合理降低電壓，以此來減少電能損耗，提高負荷率，實現三相平衡的目的。

2.3 濾波器的安裝

安裝濾波器主要是為了減少諧波分量，因為諧波的產生增加了無功損耗，變壓器的銅耗、渦流及磁滯受諧波電流的影響，系統的建立是依附于電抗原理和電磁感應原理濾波補償，目的是減少諧波電流產生的跳閘、變壓器溫度過高的問題出現，使諧波對電網的干擾大大減少甚至完全消除。在抑制電流波動、吸收電網諧波的同時也補償了無功功率，使電力使用率達到最大化。濾波器分為有源濾波器和無源濾波器兩大類，有源濾波器可以消除一定的頻段范圍內電源線上的諧波干擾，一般適用于多種直流電源線的濾波，比如：電信、醫療等用電功率小且諧波頻率較高的單位。而無源濾波器相對有源濾波器來講在諧波處理能力上來講會弱一些，由于其價格優勢，廣泛用于電力、油田、鋼鐵、冶金、煤礦、石化、造船、電鐵、新能源等行業。

2.4 HVC

為了避免電網出現負荷崩潰的情況，就需要運用到HVC。混雜控制的混合型HVC通過檢測電網中的電壓和無功功率，以功率因數結合無功功率的判斷依據來投切電容器，為了可以從中心的數據網接口進行信息的傳輸與反饋，需要在系統中配置開關。有了這個系統輸電線路中的無功電流就大大減少，有功功率的輸送能力大大提高，有效降低了無功損耗，末端電網的質量提高了，從而延長了電容器的使用年限。

2.5 電網改造

影響電能損失的因素有很多，其中輸電距離就是比較重要的因素，電源線路供電半徑的長短與配電網抗風險能力有著密切的關系，為此需要在前期對電量負荷做出預測，對輸電線路做好規劃，以確保網絡構建的安全性、可靠性、經濟性以及合理性；加強城市和農村中低壓配電網的建設與改造，不斷優化電源分布，為增加變容壓容量，縮短供電半徑減少供電范圍，電源應盡量布置在負荷中心的位置；改造時需對老舊的發電設備進行分析，廢除舊的變壓器，使用新的節能型變壓器；合理安排電源分布，優化輸電網絡運行方式，從而減少電力網絡中電能的損失和污染。

3 結束語

綜上所述，在電力能源不斷進步發展的今天，人們對電能的需求量越來越大，與此同時對電的質量要求也越來越高。如何優化配電網電氣節能管理系統使其大大降低電力系統運行所造成的電力污染與損耗，減少電力企業運行成本、提高電力質量就成為許多電力企業的重要發展目標。電力能源是不可多得的清潔能源，是我國未來能源發展的必然選擇，為此我國要大力宣傳節能減排，從實際出發提高電能的利用率。

參考文獻

[1]韓四化.某城市配電網升級改造方案設計與實施[D].華北電力大學（保定），2014.

[2]史婷.配電網電氣節能管理系統設計[J].電子測試，2015，（16）：12-13.

（作者單位：廣東歐姆龍電力工程有限公司）