供配電設計中的節能方法和措施分析

許艷萍

國網遼寧省電力有限公司沈陽市東陵區供電分公司

供配電設計中的節能方法和措施分析

許艷萍

國網遼寧省電力有限公司沈陽市東陵區供電分公司

電力能源是社會經濟發展中重要的支柱產業，在市場經濟的快速發展下，對于電力能源的需求越來越高，已經出現了供不應求的情況。設計人員在進行供配電系統的設計中，應該注重節能方法的應用，從多方面的角度入手，加強電力能源的利用率，降低過程中的能源損耗。在電力系統中，供配電系統是一個系統的工程建設，必須要做到各環節的節能效果，這樣才能充分發揮供配電節能的實際效益，通過合理的運用節能設計方法、措施，多方面的綜合考慮，響應我國節能降耗的發展策略，促進電力行業的健康發展。

供配電系統；節能；設計要點

1 供配電節能設計

供配電節能設計首先要考慮兩點內容：第一，電能的節約；第二，投資成本的控制。首先，可以通過接線技術的支持以及變配電級數的降低，滿足上面兩種需求。在接線施工中，簡化過程中的接線操作，提高接線的合理設計，在滿足使用功能的基礎上，縮減線路的損耗。另外，針對變壓器方面，在數量選擇和容量性能確定時，根據實際的使用需求和經濟運作標準，在滿足負荷條件的情況下開展。了解變壓器在正常運行中可能受到的影響，對于晝夜交替和季節性使用需求的影響下，勢必會產生較大的負荷情況，設計人員必須根據科學的負荷計算，選擇變壓器的容量等級，全面考慮經濟與技術因素的影響。通常情況下，供配電在電力輸送的過程中會產生一定的線損問題，供配電線路上的電壓越高，電流就相對較小，線路上的電流較小，相應的產生的電能損耗也就較低，所以針對這種現象，在降低線路的能源損耗上面，需要優化設計方案，降低配電所或變電所與負荷中心的距離，降低供電線路的半徑，從而降低損耗。

2 節能技術的探討

2.1 變壓器的選配

變壓器是電力系統內部最為廣泛應用的變電裝置，主要發揮著電能傳輸作用，可以妥善調整電能級別，其繞線組主要通過電源來吸收有功功率，電能轉換過程中，其內部一部分有功損耗主要為電阻鋼損耗，部分有功損耗在鐵芯上出現了鐵損耗。鐵損大體包括：渦流損耗、漏磁損耗，實際的鐵損數據主要同鐵芯材料、制作技術、工藝等密切關聯，為了達到節能的目標就必須做好變壓器的選配，優選節能型變壓器，常見的型號包括：S9，S10，SC10等，因為這些型號的變壓器重要采用了冷軋晶粒沙鋼片作為鐵芯材料，這一材料能夠有效控制鐵芯的功率損耗。變壓器主線圈、副線圈等的電阻以及流經的電流等都會影響到損耗問題，優選低電阻繞組線圈。

2.2 供配電系統的節能設計

在供配電系統中，金屬導線是電能傳輸的主要方式，主要分架空線路以及電纜線路兩個大類。在電能長距離傳輸的過程中，會產生一定的電阻，由此而產生的功率損耗將是不可避免的。在對供配電進行節能設計的過程中，可以采用降低輸電線路電阻的方式以及提高輸電線路功率因數和電壓等級等方式來實現降低功率損耗和節約電力資源的目的。供配電線路電壓、傳輸功率以及輸送距離關系如下表1所示。

在供配電節能設計過程中，盡量保證輸電線路沿直線方向，曲線傳輸會增加輸電線的長度，電阻也會隨之上升，增加了電能損耗，這就要求變電所盡量縮短與負荷中心的距離，減小供電半徑；在低壓配電過程中，最大限度地減少輸電導線的長度，從而達到降低輸電線路電阻的最終目的。此外，增加導線的橫截面積可以起到節約電能的目的，因此可以將輸電導線的截面面積適當增大。

表1 供配電線路電壓、傳輸功率以及輸送距離關系

2.3 照明系統的節能設計

人們的日常生活和工業生產等都離不開照明作用，隨著社會各界對照明功能的需求，在供配電系統中，照明系統占用的消耗量比重較大，所以對照明系統進行節能設計具有現實意義。在設計中應該嚴格按照國家規定的要求，合理的選擇照明設備，科學的計算照明用電量，根據不同的亮度、功率進行科學選擇。另外，可以選用能夠調節的光源，結合使用情況做到節電效果。

2.4 電動設備的選配

電動設備屬于高能耗設備，對此必須做好電動設備的選配與選型工作，有效控制電動設備的工作效率，達到能源節約目標。可以通過提高電動設備的運行速率、功率系數等來控制電動設備能量，通常在載荷較低狀態下運轉時，其功率系數較小，對此優選運行效率較高、能耗較低的電動設備，同時，參照電量載荷的數量、運行速度等來綜合選配電動設備，選配出一個型號適宜的電動設備，使之能夠適合配網系統，從而達到節能設計的目標。

2.5 無功補償的優化

供電與配電設計中，要想能夠最大程度地控制配網系統電能傳輸中的能量損耗就要優化無功補償。首先應該深入調查并了解變壓器、電動機等必需的負載電量，負載電量大小應該成為無功補償的一大參考數據，優選能夠有效適合供電、配電系統的電氣設備，以此來提升無功功率因數。也要做好人工補償，具體措施和方法為：配置無功功率補償設施，用來提升功率因數，其他的感性負載人工無功補償通常適合通過并聯電力電容器。可以嘗試就地平衡補償的方法來控制線損問題，并保護電壓安全。

綜上所述，供配電系統是主要的電力傳輸服務系統，電力傳輸中可能存在多種影響因素，影響著系統電能的傳輸，帶來嚴重的線損問題，嚴重的線損問題不僅會影響資源的高效利用，還可能影響供電企業的經濟效益，必須加強供配電系統的節能設計，從各個關鍵環節入手，分析各個環節可能出現的線損問題，對應采取節能設計方法來優化系統設計，全面提高供配電系統的節能設計水平。

[1]王罡.分析節能技術在工業供配電設計中的運用[J].科技與企業 ,2015,(13)：101.

[2]吳君.綠色建筑電氣設計的探討[J].建筑知識, 2016：1.