高等院校低耗能校園電網研究

李育州

摘要：高校校園0.4kV的低壓電網電壓等級低，線路壓降大，其電能損耗在高校電費支出中占有相當的比例，一定程度上影響了辦學效益，因此有必要分析其能耗的根源，研究其節能降耗的措施。[1]

關鍵詞：高等院校;電網

中圖分類號：TM76?文獻標識碼：A?文章編號：1672-9129（2020）10-0082-01

1?高等教育院校校園電網現狀

隨著我國教育事業的蓬勃發展，高等教育院校招生規模激增，高等教育院校校園建設規模逐漸擴大，加之各高等教育院校教學方式由講授轉變為講授和實踐相結合，高等教育院校建設眾多與課程相配套的實驗室，高等教育院校校園電網用電量迅速增長。為降低高等教育院校用電量，現對高等教育院校電網特點進行分析，從而制定相應降低高等教育院校校園電網的措施。

高等教育院校校園電網由于學校教學性質，其供電特點相對顯著。高等教育院校校園建設規劃方面，教學樓等建筑建設相對集中;在用電負荷類型方面，同類型感性負荷在高等教育院校校園負荷中占比較大;在電網線路選擇方面，高等教育院校電網線路鋪設較長選擇橫截面小距離短輸電線路;在校園電網耗電量時間分布方面，高等院校人員行動較為統一，在高等教育院校內有較為統一的用電高峰期。

2?高等教育院校校園電網高耗能原因分析

隨著高等教育院校校園建設規模的增加，用電設備數量的增多，高等教育院校校園電網高耗能問題凸顯。為降低高等教育院校校園的用電成本，降低校園用電損耗，現根據高等教育院校電網現狀及校園電網用電情況對校園電網高耗能原因進行分析。

校園電網配變電損耗、校園電網線路損耗、校園電網負載損耗三部分組成了校園電網損耗，校園電網線路損耗占校園電網損耗的大部分。

校園電網負載損耗由高等教育院校內用電設備的多少、功率及用電效率決定，低效率負載在完成相同工作比高效率負載完成工作耗電量高出近一倍;

校園電網配變電損耗主要有變壓器自身和電網負載電流決定，校園配變電損耗根據變壓器損耗主要分為銅損和鐵損，鐵損主要由變壓器自身的性質決定，鐵損通常是恒定不變的，銅損是由高等教育院校校園電網的負載電流決定，損耗值與負載電流的平方成正比;

校園電網電網線路損耗占電網損耗的絕大部分，線路損耗由線路本身電阻、負載工作電流、線路終端電壓決定，線路本身電阻由輸電線路的性質決定，負載工作電流由有功電流和無功電流組成，有功電流是由于線路存在電阻而產生的損耗，是不可避免的損耗，而無功損耗是為平衡電源和用電設備之間的無功交換而產生的損耗。

校園電網線路終端電壓對整個高等教育院校校園電網影響較大，由于終端設備輸出功率不變，當終端電壓較低時，會引起終端電流升高，進而使校園電網線路損耗按電流平方的倍數增大，影響電網工作效益，很大程度上還會縮短用電設備的使用壽命。

3?高等教育院校高耗能改善舉措

用先進高效益用電設備代替落后低效益設備，比如，高等教育院校校園燈具均采用日光燈，配備電子鎮流器，降低單燈具組的單位時間耗電量，在校園教學樓樓道中選用聲控開關，最大限度的節約能源損耗。

優化電源線路負荷的連接方式，校園電網線路有干路和支路組成，干路由三相四線制線路組成，在線路走線設計方面盡量縮短走線距離;支路由單項兩線制電路組成，在滿足供電需求的基礎上，盡可能電網建設的成本。

高等院校校園電網建設采用就地無功補償。高等院校校園負載多為感性負載，會產生大量無功電流，增加校園電網損耗，校園電網采用就地無功補償方式，在感性負載附近裝設無功補償設備，就地平衡所產生的無功功率，減少電能在校園電網上的傳遞，從而減少電能的損耗。

選用合適橫截面積供電線路供電，采用合適高等教育院校校園供電的特點線路橫截面選擇方法，高等教育院校校園電網無需遠距離傳輸，加之校園負載增長較快，故選用橫截面積較大的傳輸導線，這樣選擇可以降低線路壓降，減少線路發熱，提高供電穩定性，降低線路維修風險。

在高等教育院校推廣建立新能源微電網。隨著科技的發展新能源分布式發電技術逐步成熟，功率轉換裝置的成熟，解決了分布式發電設備非線性負載的產生，降低對電網電流電壓波形以及畸變率的影響，可以降低對周圍電網的影響，加之分布式發電微電網建設成本進一步降低，促使高等教育院校校園可結合光伏分布式發電建立校園微電網。分布式發電微電網是一個帶有新能源分布式發電裝置的用電系統，分布式發電微電網由分布式發電電源、配電設備、二次系統保護設備和用電負荷等裝置組成，新能源分布式發電微電網與公用電網之間采用靈活的切換方式，包括微電網獨立孤島運行和與公共網絡的并網運行。同時校園微電網配備備用電源黑啟動系統和電源負荷之間平衡運行能力，保證了為電網供電的穩定性。同時，新能源分布式發電可以是實現校園“零耗能”供電。[2]

4?總結

本篇論文結合當今高等教育院校校園電網發展現狀和建設特點，然后分析了高等教育院校校園電網耗能較高的原因，進而，提出包括選用工作設備、優化工作方式、建設就地無功補償、建設新能源分布式發電微電網等方式改進高等教育院校校園電網高耗能現象。

參考文獻：

[1]胡建新.高校校園低壓電網的節能降耗之我見[J].黃岡師范學院學報，2001（05）：38-39.

[2]胡習部.10kV電網的節能應用案例分析[J].集成電路應用，2020，37（06）：130-131.