配電網(wǎng)電氣節(jié)能方案設(shè)計(jì)

王永權(quán)

摘 要：當(dāng)今社會電力技術(shù)在不斷發(fā)展，配電網(wǎng)的電器節(jié)能設(shè)計(jì)在電力企業(yè)中占有重要地位，它不僅保證了用戶用電的穩(wěn)定性和安全性，而且還使得電力企業(yè)大幅度向前發(fā)展。在本文中，為達(dá)到我國節(jié)能減損的基本要求，針對我國配電網(wǎng)管理的現(xiàn)狀進(jìn)行分析，并且提出了合適的配電網(wǎng)電氣節(jié)能方案，從而達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：配電網(wǎng)；電器節(jié)能；設(shè)計(jì)

1 目前我國配電網(wǎng)的形勢

在我國電力企業(yè)中，配電網(wǎng)起著關(guān)鍵的分配作用，根據(jù)不同要求，對電能進(jìn)行分配，以供用戶使用。從配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)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(shè)備構(gòu)成。從其工作步驟來看，在電力網(wǎng)絡(luò)中，發(fā)電廠所發(fā)生的電以負(fù)電荷為主，而不同發(fā)電廠之間距離較遠(yuǎn)，這不利于電力的運(yùn)輸。從電壓等級的角度來看，配電網(wǎng)可分為高壓、中壓和低壓3種類型。從供電區(qū)域的角度來看，配電網(wǎng)分為城市、農(nóng)村和工程。在這樣的情況下，配電網(wǎng)可以供更多的設(shè)備使用，影響的范圍也更加廣泛，隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，配電網(wǎng)設(shè)備也需要不斷更新。

2 配電網(wǎng)電氣節(jié)能方案設(shè)計(jì)

2.1 混合系統(tǒng)的治理

高壓配電網(wǎng)一般采用兩種補(bǔ)償器，對無功功率過程損耗進(jìn)行補(bǔ)償，一種是靜止?fàn)顟B(tài)器SVC，另一種是分組自動狀態(tài)的VQC。前者是將電容器與電抗器并聯(lián)，值得強(qiáng)調(diào)的是，電容器需要是固定模式的，而電抗器需要可以調(diào)整與控制的。通過調(diào)節(jié)電抗調(diào)節(jié)器根據(jù)負(fù)荷無功的不斷變化來實(shí)現(xiàn)對無功消耗的動態(tài)補(bǔ)償。無功自動補(bǔ)償裝置的原理是改變鐵蕊偏磁來調(diào)節(jié)電量感，其弊端是高成本，運(yùn)行原理復(fù)雜，維護(hù)機(jī)制繁瑣、給電網(wǎng)安全帶來危害等。后者是把電容器進(jìn)行分組，當(dāng)無功負(fù)荷變化發(fā)生巨大變化時會根據(jù)自動投切完成跟蹤補(bǔ)償，當(dāng)無功負(fù)荷產(chǎn)生相對較小的無功負(fù)荷時其無法完成跟蹤補(bǔ)償，所以這種補(bǔ)償方式存在著效果不明顯、容易出現(xiàn)故障、設(shè)備運(yùn)行效率較低的問題。在對無功功率進(jìn)行動態(tài)補(bǔ)償?shù)耐瑫r也需要對諧波治理加以關(guān)心，讓兩者采用同步的編碼開關(guān)，智能電容器組由專用開關(guān)、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(yùn)行體系更加順暢，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能增容的目標(biāo)，提高了電壓質(zhì)量，彌補(bǔ)了無功補(bǔ)償效果不高的現(xiàn)象。

2.2 合理選擇運(yùn)行電壓等級

經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，有功損耗與電壓之間有著重要的關(guān)聯(lián)，當(dāng)提高電壓時電能損耗就會下降，想要把有功消耗降到節(jié)點(diǎn)就需要適當(dāng)調(diào)節(jié)運(yùn)行電壓。在中壓配電網(wǎng)中，合理降低電壓運(yùn)行，經(jīng)研究，會出現(xiàn)空載損耗近半數(shù)以上、空載損耗量達(dá)到80%的情況。針對此類問題，需要結(jié)合用戶用電需求，對用電的不同時間段進(jìn)行監(jiān)測，事先做好高峰和低谷時段的電網(wǎng)供需情況的預(yù)判，特別是需要關(guān)注用電的高峰時段因?yàn)殡娏ο到y(tǒng)負(fù)荷量過高，而導(dǎo)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(fù)荷的高峰期需要提高電壓，在電負(fù)荷的低谷時期合理降低電壓，以此來減少電能損耗，提高負(fù)荷率，實(shí)現(xiàn)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?yàn)橹C波的產(chǎn)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(tǒng)的建立是依附于電抗原理和電磁感應(yīng)原理濾波補(bǔ)償，目的是減少諧波電流產(chǎn)生的跳閘、變壓器溫度過高的問題出現(xiàn)，使諧波對電網(wǎng)的干擾大大減少甚至完全消除。在抑制電流波動、吸收電網(wǎng)諧波的同時也補(bǔ)償了無功功率，使電力使用率達(dá)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(nèi)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(yī)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(yōu)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(yè)。

2.4 HVC

為了避免電網(wǎng)出現(xiàn)負(fù)荷崩潰的情況，就需要運(yùn)用到HVC?；祀s控制的混合型HVC通過檢測電網(wǎng)中的電壓和無功功率，以功率因數(shù)結(jié)合無功功率的判斷依據(jù)來投切電容器，為了可以從中心的數(shù)據(jù)網(wǎng)接口進(jìn)行信息的傳輸與反饋，需要在系統(tǒng)中配置開關(guān)。有了這個系統(tǒng)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(wǎng)的質(zhì)量提高了，從而延長了電容器的使用年限。

2.5 電網(wǎng)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(wǎng)抗風(fēng)險能力有著密切的關(guān)系，為此需要在前期對電量負(fù)荷做出預(yù)測，對輸電線路做好規(guī)劃，以確保網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的安全性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性以及合理性；加強(qiáng)城市和農(nóng)村中低壓配電網(wǎng)的建設(shè)與改造，不斷優(yōu)化電源分布，為增加變?nèi)輭喝萘?，縮短供電半徑減少供電范圍，電源應(yīng)盡量布置在負(fù)荷中心的位置；改造時需對老舊的發(fā)電設(shè)備進(jìn)行分析，廢除舊的變壓器，使用新的節(jié)能型變壓器；合理安排電源分布，優(yōu)化輸電網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行方式，從而減少電力網(wǎng)絡(luò)中電能的損失和污染。

3 結(jié)束語

綜上所述，在電力能源不斷進(jìn)步發(fā)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(zhì)量要求也越來越高。如何優(yōu)化配電網(wǎng)電氣節(jié)能管理系統(tǒng)使其大大降低電力系統(tǒng)運(yùn)行所造成的電力污染與損耗，減少電力企業(yè)運(yùn)行成本、提高電力質(zhì)量就成為許多電力企業(yè)的重要發(fā)展目標(biāo)。電力能源是不可多得的清潔能源，是我國未來能源發(fā)展的必然選擇，為此我國要大力宣傳節(jié)能減排，從實(shí)際出發(fā)提高電能的利用率。

參考文獻(xiàn)

[1]韓四化.某城市配電網(wǎng)升級改造方案設(shè)計(jì)與實(shí)施[D].華北電力大學(xué)（保定），2014.

[2]史婷.配電網(wǎng)電氣節(jié)能管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)[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）