論電力系統(tǒng)供配電的節(jié)能優(yōu)化

陳洪元，張曉冬，程海濤

（國(guó)網(wǎng)山東即墨市供電公司，山東即墨266200）

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綠色發(fā)展

論電力系統(tǒng)供配電的節(jié)能優(yōu)化

陳洪元，張曉冬，程海濤

（國(guó)網(wǎng)山東即墨市供電公司，山東即墨266200）

從電力系統(tǒng)的供配電設(shè)計(jì)的內(nèi)涵出發(fā)，分析了供配電系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化的必要性，接著羅列了影響電力節(jié)能優(yōu)化的因素，并通過(guò)對(duì)這些因素的分析，對(duì)實(shí)現(xiàn)供配電系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化的方法進(jìn)行了初步的探討。

電力系統(tǒng)；供配電；節(jié)能優(yōu)化；方法

1　電力系統(tǒng)供配電設(shè)計(jì)及其節(jié)能優(yōu)化的意義

1.1供配電設(shè)計(jì)的內(nèi)涵及設(shè)計(jì)原則

供配電設(shè)計(jì)是指在設(shè)計(jì)電能使用過(guò)程中，為保證電能的高效使用，合理、科學(xué)、具體地規(guī)劃與設(shè)計(jì)電能供應(yīng)與分配的過(guò)程。其包含的主要內(nèi)容有：變壓器的選擇、導(dǎo)線與電纜的選擇、無(wú)功功率的補(bǔ)償、防雷與接地裝置的設(shè)置與選擇等。進(jìn)行供配電設(shè)計(jì)的工作人員首先必須要具備專(zhuān)業(yè)的電力學(xué)知識(shí)和極強(qiáng)的實(shí)踐經(jīng)歷，其次必須在設(shè)計(jì)時(shí)綜合保證系統(tǒng)的可操作性、完整性、可延續(xù)性、安全性、經(jīng)濟(jì)性等方面因素，才能設(shè)計(jì)出高效、節(jié)能、可維護(hù)的實(shí)用系統(tǒng)。

1.2電力系統(tǒng)供配電節(jié)能優(yōu)化的意義

由于供配電系統(tǒng)對(duì)于企業(yè)的生產(chǎn)具有不可取代的作用，因此無(wú)論從國(guó)家工業(yè)化發(fā)展層面還是企業(yè)自身發(fā)展層面，電力系統(tǒng)的供配電節(jié)能優(yōu)化都具有十分現(xiàn)實(shí)的意義與作用。從國(guó)家層面來(lái)看，供配電系統(tǒng)節(jié)能化發(fā)展利于降低供配電系統(tǒng)的電能消耗，能夠有效調(diào)整中國(guó)電能供求之間的矛盾，節(jié)約更多的電能用在更多的生產(chǎn)與運(yùn)作之中。從企業(yè)和工廠自身發(fā)展的角度，電力系統(tǒng)供配電的節(jié)能優(yōu)化首先最直接的可以有效控制購(gòu)電成本和用電費(fèi)用；其次，由于供配電系統(tǒng)的節(jié)能、方便化及其規(guī)范化節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)相繼提出，企業(yè)也能夠隨之不斷的優(yōu)化其用電設(shè)備、改進(jìn)其生產(chǎn)工藝，進(jìn)而促進(jìn)企業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化；最后供配電系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化概念合理的運(yùn)用到電力調(diào)度模式中也能對(duì)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)有一定的優(yōu)化作用［1］。

2　影響電力系統(tǒng)供配電節(jié)能優(yōu)化的因素

2.1電壓等級(jí)

電壓等級(jí)是指根據(jù)電氣系統(tǒng)總用電量的需求對(duì)其設(shè)計(jì)合理的額定電壓級(jí)別。電力系統(tǒng)各點(diǎn)的實(shí)際運(yùn)行電壓允許在一定程度上偏離其額定電壓，在這一允許偏離范圍內(nèi)，各種電力設(shè)備及電力系統(tǒng)本身仍然能正常運(yùn)行。

2.2變壓器

配電變壓器種類(lèi)選擇，對(duì)于整個(gè)供配電系統(tǒng)的節(jié)能尤為重要。配電變壓器運(yùn)行過(guò)程中的空載損耗（鐵損）主要發(fā)生在變壓器鐵心疊片內(nèi)部，是由于交變的磁力線經(jīng)內(nèi)部鐵心產(chǎn)生磁滯及渦流進(jìn)而產(chǎn)生損耗。

2.3供配電線路選材及布線

供配電線路的選材與布線直接影響到供配電系統(tǒng)的外耗與節(jié)能功能。電路選材方面主要考慮的是供配電導(dǎo)線和電纜的選擇上。電路的布線也包括了較多需要考慮的內(nèi)容，主要包括變電所選址、內(nèi)部線路布線、負(fù)荷位置優(yōu)化等過(guò)程。

3　實(shí)現(xiàn)供配電系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化的方法探討

3.1合理選用科學(xué)、利于節(jié)電的變壓器

在變壓器材質(zhì)選擇方面，非晶合金鐵心變壓器能夠降低變壓器空載損耗、具有更強(qiáng)的節(jié)能功能，另外，S11、S13、S15等型號(hào)的節(jié)能型配電變壓器，其卷鐵心結(jié)構(gòu)改變常規(guī)S7、S9疊片式鐵心結(jié)構(gòu)，在很大程度上降低了磁阻，減小空耗。另一方面，變壓器的臺(tái)數(shù)也需要經(jīng)過(guò)科學(xué)的規(guī)劃與分析，結(jié)合不同變壓器的負(fù)荷特性合理分配用電負(fù)荷，使多臺(tái)變壓器實(shí)現(xiàn)交換運(yùn)行、功能互補(bǔ)，實(shí)現(xiàn)變壓器的長(zhǎng)時(shí)間高效運(yùn)行、降低變壓器運(yùn)行總損耗。

3.2科學(xué)設(shè)計(jì)供配電線路，減少損耗與浪費(fèi)

導(dǎo)線選擇方面，在實(shí)際工程優(yōu)化節(jié)能設(shè)計(jì)過(guò)程中，銅芯電纜其電能傳輸效率較其它材質(zhì)優(yōu)越，但由于銅自身成本偏高，因此在進(jìn)行供配電線路綜合布線優(yōu)化設(shè)計(jì)過(guò)程中，要充分考慮設(shè)計(jì)方案的經(jīng)濟(jì)效益特性，合理選擇銅、鋁等材質(zhì)導(dǎo)線。電路的設(shè)計(jì)方面應(yīng)合理地避免迂回供電的問(wèn)題，布電時(shí)應(yīng)縱觀全局、系統(tǒng)考慮。不同的供電系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)供電場(chǎng)所單獨(dú)設(shè)計(jì)出適合實(shí)際使用的配電電路，例如在對(duì)低壓電路進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)注意將其供電半徑控制在200 m范圍內(nèi)。對(duì)于供電距離大于常用范圍時(shí)，為降低損耗、實(shí)現(xiàn)節(jié)能，可在穩(wěn)定線路的動(dòng)熱、載流量、電壓降等基本傳輸條件的基礎(chǔ)上適當(dāng)?shù)目紤]增大一級(jí)電路的電纜截面。

3.3系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程提高功率因數(shù)，進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償

在電力系統(tǒng)的供配電過(guò)程中如何進(jìn)行節(jié)電的控制也是我們需要考慮的問(wèn)題。目前，我們主要可以采用的方法是通過(guò)工作人員適當(dāng)?shù)靥岣吖β室驍?shù)來(lái)減小線路損耗，該過(guò)程就是人工無(wú)功功率補(bǔ)償?shù)倪^(guò)程。根據(jù)功率耗損大小的不同，選擇的人工無(wú)功功率補(bǔ)償方式也應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況相應(yīng)變化，主要的補(bǔ)償方式有分散補(bǔ)償、集中補(bǔ)償?shù)?，整個(gè)補(bǔ)償過(guò)程應(yīng)遵循節(jié)能最大化原則［2］。

4　結(jié)語(yǔ)

供配電系統(tǒng)在設(shè)計(jì)與使用過(guò)程中如何做到節(jié)能與優(yōu)化是關(guān)系到其未來(lái)發(fā)展的關(guān)鍵，也是實(shí)現(xiàn)中國(guó)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的基本措施。因此應(yīng)該將節(jié)能技術(shù)與供配電系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)高效結(jié)合，從全局的角度不斷地在發(fā)展中改進(jìn)原有系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)供配電系統(tǒng)的高效、節(jié)能和可持續(xù)性。

［1］吳乃進(jìn).高層建筑供配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)要點(diǎn)探討［J］.科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2012（12）:218.

［2］劉成剛，賈玉鳳，遲恩先.供配電系統(tǒng)的節(jié)能的優(yōu)化與提升探討［J］.中國(guó)科技博覽，2014（34）:385.

（編輯：王慧芳）

On the Supply and Distribution of Energy-saving Power System Optimization

Chen Hongyuan，Zhang Xiaodong，Cheng Haitao
（State Grid Shandong Jimo Power Supply Company，Jimo Qingdao 266200）

Based on the nature of the power supply and distribution system design，this paper analyzes the necessity of optimization of energy-saving power supply and distribution system，and then lists the factors affecting the energy-saving power optimization.And through the analysis of these factors，energy-saving power supply and distribution system optimization methods are discussed.

power systems；power supply and distribution；energy optimization；method

TM92

A

2095-0748（2015）22-0031-02

10.16525/j.cnki.14-1362/n.2015.22.12

2015-10-04

陳洪元（1986—），男，山東諸城人，本科，助工，研究方向：電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化。