關(guān)于節(jié)能措施在地鐵低壓配電中的應(yīng)用探析

劉念

摘? ? 要：伴隨著城市化的高速發(fā)展，城市地面空間越來越擁擠，為了有效緩解城市交通的壓力，各種城市地鐵工程越來越多。低壓配電系統(tǒng)是地鐵系統(tǒng)的重要組成部分，其在實(shí)際運(yùn)行中的能耗往往較高，在能源形勢越來越緊張的今天，矛盾越來越突出，有必要將節(jié)能技術(shù)積極應(yīng)用其中。為此，我將要在本文中對(duì)關(guān)于節(jié)能措施在地鐵低壓配電中的應(yīng)用進(jìn)行探析，希望對(duì)促進(jìn)我國地鐵事業(yè)的發(fā)展，可以起到有利的作用。

關(guān)鍵詞：節(jié)能措施;地鐵低壓配電系統(tǒng);應(yīng)用

1? 引言

隨著能源形勢的不斷緊張，節(jié)能減排、發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)已經(jīng)成為了非常熱門的話題。地鐵是城市中的耗能大戶，尤其是地鐵配電系統(tǒng)的能耗非常突出，如何更加合理采取節(jié)能措施，最大程度降低地鐵的負(fù)荷，是每個(gè)工程師應(yīng)該認(rèn)真考慮的問題，有必要對(duì)地鐵低壓配電節(jié)能措施進(jìn)行深入探討，探索科學(xué)有效的節(jié)能措施。

2? 節(jié)能設(shè)計(jì)的基本原則

應(yīng)該在獲得良好節(jié)能效果的同時(shí)，還能滿足地鐵各種設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行的要求，滿足地鐵通風(fēng)系統(tǒng)舒適性的要求，滿足地鐵照明光照度、色溫、顯色指數(shù)的要求。

在節(jié)能設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)該考慮到經(jīng)濟(jì)因素，不能為了得到節(jié)能效果，付出過高的投資，應(yīng)該保證通過節(jié)能可以及時(shí)回收節(jié)能投資的成本，實(shí)現(xiàn)地鐵的節(jié)能建設(shè)。

減少無謂的能源消耗。在節(jié)能設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)該考慮哪些能耗是和地鐵功能發(fā)揮是無關(guān)的，然后在考慮采用什么樣的節(jié)能措施。例如在地鐵低壓配電系統(tǒng)變壓器的功率損耗中，很多損耗都屬于無用的能量損耗，可以通過采用節(jié)能技術(shù)來降低這部分能耗。

3? 地鐵電氣節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)該采取的具體措施

對(duì)配電房進(jìn)行合理配置。一個(gè)地鐵車站就是一個(gè)變電所，通過對(duì)車輛控制室、通信、信號(hào)電源室進(jìn)行集中布置，能夠大大減少供電傳輸?shù)木嚯x。對(duì)于用電負(fù)荷比較大的車站，可以設(shè)置一個(gè)跟隨變電所，這樣可以有效減少電纜的長度。對(duì)環(huán)控室應(yīng)該布置在環(huán)控機(jī)房附近，對(duì)低壓配電室的位置進(jìn)行合理布置，減少輸電線路的長度。

對(duì)變壓器的容量進(jìn)行合理選擇。在地鐵車站的實(shí)際運(yùn)行過程中，經(jīng)常會(huì)存在變壓器容量選擇過大的問題，很多地鐵車站在運(yùn)行低峰期，其變壓器負(fù)荷往往會(huì)不足百分之十，在用電高峰期，其運(yùn)行負(fù)荷一般也不會(huì)超過百分之五十，造成大量電能的浪費(fèi)，增加了運(yùn)營的成本。

變壓器的有功功率損耗可以表示為：Δp=p0+Pkβ2，其中Δp是變壓器的有功功率損耗，p0是變壓器的空載損耗，Pk是變壓器的短路損耗，β是變壓器的負(fù)載率。p0又被稱為變壓器空載損耗，是由鐵芯渦流損耗和漏磁損耗組成的，由變壓器鐵芯的制造工藝決定，其制造工藝先進(jìn)程度直接決定了變壓器的節(jié)能性能。Pk變壓器的傳輸損耗，其和變壓器線圈繞組和繞組電流所決定，和負(fù)載率β的平方是成正比的關(guān)系。因此，為了降低這部分能耗，可以采用銅芯變壓器。通過計(jì)算可知，當(dāng)變壓器的空載損耗等于負(fù)載損耗時(shí)，變壓器的能耗最小。從當(dāng)前變壓器的實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)上看，將其符合了控制在百分之五十五左右，可以讓變壓器運(yùn)行在最佳狀態(tài)。因此，在變壓器的選擇過程中，應(yīng)該對(duì)其負(fù)荷情況進(jìn)行認(rèn)真計(jì)算，通過選擇合適容量和種類的變壓器，能夠有效對(duì)變壓器的損耗能量進(jìn)行控制。

在一個(gè)地鐵車站工程中，電纜的總長度往往不下萬米，線路的損耗往往是非?？捎^的，減少線路的損耗顯得非常重要。由于電纜上傳輸電流的大小往往不能改變，如果想降低電纜的損耗，就必須減少線路的電阻。由于線纜的電阻是和線路的長度成正比的，可以從以下幾個(gè)方面入手。一、對(duì)地鐵電纜應(yīng)該盡可能使用銅芯電纜，減少電纜的電阻率。二、應(yīng)該讓線路盡量走直線，避免線纜走彎路，這樣也可以減少導(dǎo)線的長度。三、在配電室的布置中，應(yīng)該將配電室盡量布置在電纜井，低壓配電室與電纜井位置的布局應(yīng)該使線路分向前送，避免線路回頭現(xiàn)象的出現(xiàn)。四、在電纜截面積的選擇過程中，在滿足載流量、熱穩(wěn)定、保護(hù)配合與電壓降的情況下，可以適當(dāng)增加導(dǎo)線的截面積，雖然這樣會(huì)在一定程度上增加工程的成本，但線纜的壽命也可以得到顯著的延長。

提供供電系統(tǒng)的功率因數(shù)。功率因數(shù)是供電系統(tǒng)的一項(xiàng)非常重要的指標(biāo)，在設(shè)備消耗大量有功功率的同時(shí)，也消耗著大量的無功功率。通過提升系統(tǒng)的功率因數(shù)，能夠減少務(wù)工電能在線路上的傳輸，從而達(dá)到節(jié)能的目的。為了提高設(shè)備的功率因數(shù)，減少設(shè)備的超前無功需求，可以采用功率因數(shù)比較高的同步電機(jī)，對(duì)熒光燈可以使用電子鎮(zhèn)流器，對(duì)單燈還可以加裝電容器等，這些都可以顯著提升功率因數(shù)，減少線路的超前無功功率。由于電感產(chǎn)生的是滯后無功，可以通過采用電容來進(jìn)行補(bǔ)償。

在配電線路節(jié)能工作的開展中，我們必須遵守以下的原則：一、在節(jié)能降耗措施的實(shí)施過程中，不能對(duì)用戶的正常供電造成影響，保證客戶的供電量和質(zhì)量。二、節(jié)能降耗工作應(yīng)該具有一定的經(jīng)濟(jì)效益，其應(yīng)該在節(jié)約用電的過程中，產(chǎn)生足夠的經(jīng)濟(jì)效益，以利于節(jié)能降耗工作的持續(xù)開展。不能盲目開展一些沒有經(jīng)濟(jì)效益的節(jié)能降耗項(xiàng)目，雖然能耗將下去了，卻是賠本的買賣。三、應(yīng)該保證配電線路的實(shí)際使用壽命。配電線路的壽命問題一直是一個(gè)難題，我們應(yīng)該在節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用過程中，有效提高相關(guān)設(shè)備的實(shí)際使用壽命，讓企業(yè)的綜合效益得到保證。

及時(shí)對(duì)老舊線路進(jìn)行更換。如果線路的使用時(shí)間過長，部分線路出現(xiàn)了較為嚴(yán)重的老化現(xiàn)象，則配電線路的損耗往往較大，需要我們及時(shí)對(duì)這些老舊線路進(jìn)行更換，從而有效降低配電線路的電能損耗。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，一些節(jié)能效果更好的輸電線路被研制了出來，其線路電阻更小、供電能力更強(qiáng)，我們應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)這些新線路的應(yīng)用力度。

由于地鐵工程的特殊性，白天正常運(yùn)營過程中，也需要使用非常多的燈具，其耗能非常巨大。當(dāng)前節(jié)能照明技術(shù)發(fā)展非常迅速，各種節(jié)能燈越來越多，應(yīng)該積極對(duì)這些節(jié)能燈具進(jìn)行使用。

4? 結(jié)束語

在地鐵系統(tǒng)的運(yùn)行過程中，低壓配電系統(tǒng)的耗能往往非常可觀，為了有效降低該系統(tǒng)的能耗，應(yīng)該將節(jié)能技術(shù)合理應(yīng)用其中，對(duì)低壓配電工程合理進(jìn)行規(guī)劃，加大對(duì)老舊設(shè)備的改造，增加對(duì)節(jié)能設(shè)備的應(yīng)用。

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