淺談供配電設(shè)計中的節(jié)能方法和措施

何國棉

（佛山市南海多寶電力電器安裝有限公司 廣東佛山 528200）

摘要：隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，能源的消耗也越來越多，節(jié)能減排已經(jīng)被社會廣泛認(rèn)同。電力行業(yè)在為社會生產(chǎn)和人們生活提供源源不斷的電能時，也存在一定的電能浪費現(xiàn)象，供配電中的節(jié)能設(shè)計，有利于電能的節(jié)約，在一定程度上緩解我國能源緊張的局面。本文中，筆者首先分析了供配電系統(tǒng)總體規(guī)劃方面的節(jié)能措施，包括供電電壓等級的選擇和供電線路的選擇，在此基礎(chǔ)上著重探討了供配電設(shè)計中的節(jié)能方法和措施，希望能夠為今后的相關(guān)研究提供一定的參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：供配設(shè)計；節(jié)能；方法與措施

0. 引言

我國是一個能源大國，但人均能源占有量遠(yuǎn)低于世界平均水平，能源緊張的局面仍未得到明顯改善。特別是考慮到我國還是一個工業(yè)大國，工業(yè)用電的需求量非常大，再加上人們生活的用電量，更是加重了電能供應(yīng)緊張的局面。供配電設(shè)計中使用技能技術(shù)和方法，滿足了當(dāng)前社會經(jīng)濟發(fā)展的要求，不僅改善了能源供應(yīng)緊張的局面，還在很大程度上促進了可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的實現(xiàn)，對社會的發(fā)展具有十分深遠(yuǎn)的意義。

1、 供配電系統(tǒng)總體規(guī)劃方面的節(jié)能措施

關(guān)于供配電系統(tǒng)總體規(guī)劃方面的節(jié)能措施，首先要做的就是做好相關(guān)的規(guī)劃設(shè)計工作。在進行規(guī)劃設(shè)計的過程中，應(yīng)當(dāng)將供電距離、電網(wǎng)分布、設(shè)備特點以及負(fù)荷容量等因素考慮在內(nèi)，然后從供電電壓等級的選擇、供電線路的選擇兩方面出發(fā)，實現(xiàn)對供配電系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計，為供配電系統(tǒng)的節(jié)能奠定基礎(chǔ)。

1.1、選擇合適的供電電壓等級

通常情況下，輸電線路的電壓與輸電距離、輸送容量呈正相關(guān)，也就是說輸電線路的電壓越高，輸電距離就越遠(yuǎn)，輸電容量也就越大。如果輸電線路電壓相同，輸電距離越遠(yuǎn)，則輸電容量會隨之減?。蝗绻旊娋€路電壓相同，輸電距離越短，則輸電容量將會變大。因此，在供配電系統(tǒng)總體規(guī)劃方面，要想實現(xiàn)節(jié)能的目的，應(yīng)當(dāng)根據(jù)供電距離、負(fù)荷容量與用電設(shè)備等因素選擇合適的供電電壓等級與設(shè)計配電系統(tǒng)[1]。在供電電壓的范圍內(nèi)，適當(dāng)提高供電電壓的等級，有助于節(jié)能目標(biāo)的實現(xiàn)。

1.2、選擇合適的線路

供配電系統(tǒng)總體規(guī)劃方面，線路的選擇也會影響節(jié)能效果。一般而言，導(dǎo)線電纜的截面如果太小，其使用壽面也會縮短，線路運行的可靠性隨之受到影響，給供配電系統(tǒng)埋下一定的安全隱患，極有可能導(dǎo)致安全事故的出現(xiàn)，帶來巨大的經(jīng)濟損失，危害人們的安全。但是，導(dǎo)線截面的選擇也不能過大，過大雖然能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能的目的，但是成本投入太大，不利于企業(yè)經(jīng)濟效益的提升。線路設(shè)計時，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)堅持“降低線路損耗”為原則，這樣做的目的主要是因為電流在線路中傳遞總會有能量損失。在實際的電路設(shè)計中，要想控制電能的損失，就必須控制好線路的電阻。根據(jù)相關(guān)公式的計算可以得知，在進行線路設(shè)計的時候，盡量減少導(dǎo)線的使用，如果需要盡量選擇銅線作為導(dǎo)線，避免導(dǎo)線彎曲，變電所盡量布置在供電區(qū)域的中心位置[2]。

2、 變配電設(shè)計方面的節(jié)能措施

變配電設(shè)計方面的節(jié)能措施主要包括5個方面：變壓器的選擇、電動機的選擇、低壓電器的選擇、供配電系統(tǒng)功率因素的提高一以及光伏發(fā)電的合理利用。接下來，筆者在參考相關(guān)文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上，結(jié)合自身的工作實踐，就變配電設(shè)計方面的節(jié)能措施進行深入探討。

2.1、合理選用變壓器

變壓器的參數(shù)可以直接反應(yīng)其運行狀態(tài)和空載中的損耗大小。所以，變壓器的合理選擇第一步是變壓器各項參數(shù)的合理選擇，只有這樣才能確保所使用的的變壓器損耗低，以此實現(xiàn)節(jié)能的目的。結(jié)合當(dāng)前電力行業(yè)發(fā)展的實際情況來看，高導(dǎo)磁優(yōu)質(zhì)冷軋晶粒取向硅鋼片制造是低損耗變壓器的第一選擇，這主要是因為該類變壓器的質(zhì)量比較輕，抗沖擊能力比較強，運行效率比較高，能量損耗比較低，相比于其他類型的變壓器，該類變壓器有著無以倫比的優(yōu)勢。民用常用的變壓器是D，yn11接線變壓器，在使用該類變壓器的時候需要注意兩個方面：第一，提高單相短路電流，保證低壓單相接地保護裝置動作靈敏度高；第二，限制三次諧波的含量[3]。

2.2、合理選用電動機

變配電節(jié)能設(shè)計的實現(xiàn)，在選擇電動機的時候，應(yīng)當(dāng)選擇能耗低的電動機，而實現(xiàn)這一目的的主要方法就是提高電動機功率因素，同時提高電動機的工作效率。在工業(yè)生產(chǎn)中，比較常見的電動機是異步電動機。異步電動機的功率因素和工作效率是其最重要的兩個指標(biāo)，二者有著十分密切的關(guān)系，所以在改善功率因素的過程中，其實就是改善了電動機的工作效率。異步電動機的無功功率一般占到工廠總無功率的7/10以上，在空載或者輕載的時候，其功率因素處在較低的水平，通常只有0.2左右，在滿載的情況下功率因素則比較高，通常在0.85左右。所以，異步電動機的選擇，要保證其容量在合理范圍內(nèi)，盡可能使其滿負(fù)荷運行。

2.3、合理選擇低壓電器

低壓電器按用途或所控制的對象分類，可分為配電電器和控制電器；按其動作性質(zhì)分類，可分為自動電器和手動電器。低壓電器是供用電企業(yè)中的重要設(shè)備，在供用電中處于極為重要的地位，是保證配電網(wǎng)、生產(chǎn)設(shè)備安全可靠運行和人身安全的關(guān)鍵設(shè)備。低壓電器的選擇合理與否直接關(guān)系到變配電設(shè)計的節(jié)能，從而影響到整個系統(tǒng)的節(jié)能。所以，在變配電節(jié)能設(shè)計的時候，一定要在低壓電器的選擇方面多加考慮。低壓電器作為系統(tǒng)中使用率較高的基礎(chǔ)元件，就低壓電器單體來分析，其電能的消耗很低，總體消耗量比較大，這就使得在進行變配電節(jié)能設(shè)計的時候，必須要選擇可靠性高、成熟性高、有效性高的低壓節(jié)能電器。

2.4、提高供配電系統(tǒng)的功率因數(shù)

通過對供配電系統(tǒng)能耗的觀察，從中不難發(fā)現(xiàn)，改善系統(tǒng)的功率因素有助于系統(tǒng)節(jié)能的實現(xiàn)。眾所周知，輸電線路的損耗包括兩部分，一部分是線路無功功率引起的損耗，另一部分是線路有功功率引起的損耗。線路傳輸過程中，一定是有功功率狀態(tài)，在供配電的系統(tǒng)中部分設(shè)備會產(chǎn)生一些滯后的無功電流，這些設(shè)備主要是具有電感性的特性，常見的有變壓器、電動機、燈具鎮(zhèn)流器等。無功電流在高低壓線路的傳輸中，無形之中會加大線路功率的損耗，因此產(chǎn)生的損耗可以通過兩個方面來避免。第一，降低用電設(shè)備的武功損耗，提高設(shè)備的功率因素，選擇功率因素較高的用電設(shè)備。第二，采用靜電電容器進行無功補償，靜電電容器會產(chǎn)生超前無功電流，可以抵消用電設(shè)備產(chǎn)生的滯后無功電流，從而有效地提高功率因素。

2.5、合理利用光伏發(fā)電

光伏發(fā)電本身就是一種節(jié)能措施，太陽能是取之不盡，用之不竭的，無需消耗燃料和架設(shè)輸電線路；其次，太陽能是理想的清潔能源，不會對環(huán)境產(chǎn)生破壞；再次光伏發(fā)電可靠性高，使用壽命長；最后，太陽能電池組件體積小，方便運輸安裝。在變配電系統(tǒng)設(shè)計過程中，技術(shù)人員一定要充分考慮到自然光這一因素。所以，在設(shè)計照明系統(tǒng)的時候，電氣專業(yè)人員要與建筑設(shè)計人員多溝通、多交流，盡可能地增加自然光的折射率，實現(xiàn)自然光的最大化利用，合理利用光伏發(fā)電，使得室內(nèi)照明和自然光實現(xiàn)有機結(jié)合，進而實現(xiàn)照明節(jié)能的目的。

3、 結(jié)語

供配電系統(tǒng)中，不可避免地會存在能量損耗的情況，鑒于當(dāng)前社會經(jīng)濟發(fā)展面臨的能源緊缺現(xiàn)狀，有必要在供配電系統(tǒng)設(shè)計中強化節(jié)能環(huán)保意識。在設(shè)計的設(shè)計過程中，認(rèn)真分析供配電系統(tǒng)的特點，研究供配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計時存在的問題，從供配電系統(tǒng)總體規(guī)劃方面的節(jié)能措施和變配電設(shè)計方面的節(jié)能措施兩個方面著手，讓節(jié)能設(shè)計深入到電力技術(shù)人員的心中，實現(xiàn)供配電系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計，保證電能的正常供應(yīng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]張超.淺談供配電設(shè)計中的節(jié)能方法和措施[J].能源與節(jié)能，2016，12（04）：92-93.

[2]盛景泉.供配電設(shè)計中的節(jié)能方法和措施分析[J].電子技術(shù)與軟件工程，2015，24（04）：245-245.

[3]高超.供配電設(shè)計中的節(jié)能方法和措施的研究[J].電子制作，2017，12（06）：82-83.