浅析供配电系统节能问题

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摘要：本文首先研究了企业供配电系统节能的重要意义,之后从多个角度指出了企业供、配电系统节能的手段,并配合相关实例进行说明.

关键词：供配电系统:节能设计:安装

Abstract: This paper studied the importance of supply and distribution system energy saving, after from multiple perspectives that corporate supply and distribution system energy-saving means, and in line with relevant examples illustrate.Key words: supply and distribution system: energy-saving design: Installation

中图分类号：U224.3+1文献标识码： A 文章编号：

近年来，由于经济迅猛发展，国际加工产业形成新格局，能耗低效益的加工业逐步转向国内，进一步加剧了我国能源紧张这一矛盾。不断出现在我国许多省市的“电荒”已成为相当普遍的严重问题，尽管我国电力建设超常规增长，电力供应仍严重不足。为此，节省能源及节约用电已经引起了全社会的高度重视，采取各种有效节能的技术措施显得非常重要。节能在建筑领域的重要性也随之得到重视，笔者发下也浅谈节能在设计、实施等各阶段工作中的几点心得。

1、供配电线路中的节能问题

在中压和低压的配电系统中，大都采用温升法选择截面，即电线、电缆通过负载电流时，线芯温度不超过绝缘材料所允许的长期工作温度来选择截面，选出的截面一般比经济电流选择的截面要小，这是因为用温升法选出的截面，主要是考虑初投资的成本，只要选出的截面能满足技术要求就可以，至于运行中的电能损耗、运行费等考虑较少，如在相同的截面，交联聚乙稀电缆和乙丙橡胶电缆的载流量比聚氯乙稀绝缘及护套电缆的载流量大1.23倍，主要是允许的使用温度高（前者线芯允许长期工作温度为90℃，后者为70℃），即增加的载流量，是以增加线路电能损耗为代价。目前，随着建设规模愈来愈大，如能积极推行经济电流法选择电线、电缆截面，在中、低压配电系统中，能节约大量电能，有其重要的现实意义和深远的战略意义。

经过计算和对比，经济截面和温升法选出的截面，大约差二级，所以在用经济电流选择截面时，不必再去进行繁琐的计算，只需将温升法选出的截面放大１～２级，就可近似认为是经济截面了。

2、设备安装过程中节能措施

2.1严格执行施工组织设计及材料设备选型

施工组织设计和设备、设施选择是经有关专业工程师、设计师共同研究商定的，通过技术计算和验算，既有其使用价值，又可保证良好的经济效益，故在施工过程中，不要随便更改选用设备，否则会影响基础工作的进展。

2.2按预定计划开展安装工作

每一项机电设备安装工作顺序都有其科学性。一个安装工程的进度计划是经过多方面的考虑，经过技术论证及项目实施经验编制的，是有科学根据并有一定指导性的，不要随便改动，以免造成背工窝工，工程进度连续不上。

2.3对安装工作要总体布置、统一安排

对大型安装工程，由于设备多，安装环节多，因此对每一项安装都必须有总体布置，做到统一安排，施工过程中负责统一指挥的项目经理对各项工作进行协调处理，集思广益，多征求工程师的专业意见。作为管理人员对各项安装工序、质量要了如指掌，对下一步该干什么、怎么干、缺什么材料和与其他专业衔接、还存在什么问题等都要心中有数，该提前做的准备工作，必须提前到位，这样才不至于在安装工作中造成停工待料的被动局面。

2.4安装工作要有主有次

一个工程具备开工条件，首先得有临时电源，其次要有动力源，有提升装备（包括井架、提升绞车）。要想达到短期开工之目的，安装工作必须有主有次，分轻重缓急。只有对安装变电所、送风机、井架、提升绞车工作有一个合理的安排，有计划有目的地进行安装工作，才能达到事半功倍之效果。

2.5严格按设计要求施工

每一种设备的安装，都有很严格的技术要求，只有按设计和规范要求施工，才能减少不必要的时间流失和材料消耗。每一台设备、每一条管道、每一处末端都是经过精心设计，只有按要求施工，才能保证质量，保证安全。

3、通电调试

工程实体安装完毕，必须清洁场地经过仔细的检查和准备后进入调试步骤。笔者摸索出调试过程需要注意的事项：

3.1必须遵循“五先五后”原则先单机后联调；先手动后自动；先就地后远方（遥控）；先空载后负载；先点动后联动。

3.2要以“安全第一”为准则

包括人身安全和设备安全。不能急于求成而忽视安全的重要性。所有配电屏、柜和设备的送（受）电必须严格按规程操作，实行“送（受）电令”制度。送电单位由专人负责、统筹安排；不论是送电还是受电，都要在双方监理的监督下完成。

3.3形成有关工程调试数据资料

要求施工单位提交的资料真实、准确、完整。有的监理人员只是用巡视的方法简单地介入调试过程，不熟悉调试情况和调试结果，对调试资料中的数据持怀疑态度，往往不及时签署或要求重新安排调试，造成资料延迟、失真或浪费人力、物力，也不能体现监理在关键工序的旁站监理作用。

4、提高电动设备的节能效果

减少电动机能损耗的主要途径，是提高电动机的工作效率和功率因数。在工程设计中应选用高效率的电动机，应根据负荷特性合理选择电动机，避免大马拉小车的现象。在工业用电动机中，异步电动机是最多的一种，异步电动机的功率因数和效率是电动机运行中的两个主要经济指标，二者是密切相关的，改善异步电动机效率的同时也改善了功率因数。异步电动机所引起的无功功率约占工业企业无功功率的70%以上。在异步电动机轻载或空载时，功率因数很低，空载时功率因数只有0.12 ～ 0.13，满载时功率因数很高，约为0.185 ～ 0.189。所以，设计时要正确选择异步电动机的容量，容量不能过大，应尽可能满负荷运行。一般异步电动机的额定功率和功率因数按负荷系数在75% ～ 100%范围内设计，故电动机额定输出功率应为选择负荷功率的1.110 ～ 1.115倍为宜。

但是在具体工程中，电动机通常都是由专业设备配套的，由设备制造商统一供应，所以节能措施只能贯彻在运行过程中。除了就地电容器补偿以减少线路损耗外，主要是减少电动机轻载和空载运行。轻载运行下的电动机效率极低，切实可行的办法是采用变频调速控制电动机，使其在负载率变化时自动调节转速与负载变化相适应，从而提高电动机轻载时的效率，达到节约电能的目的。

5、提高供配电系统的功率因数

提高功率因数可以减少线路无功功率的损耗，达到节能目的。在输电线路损耗ΔP中，包含了线路传输有功功率时引起的线损和线路传输无功功率时引起的线损。传输有功功率是为了满足设备功能所必须的，是不变的。而在供配电系统中，某些用电设备如电动机、变压器、灯具的镇流器等都具有电感性，会产生滞后的无功电流，它要从系统中经过高低压线路传输到用电设备末端，无形中又增加了线路的功率损耗。这部分损耗可以通过下面两种方法来降低：

（1）减少用电设备无功损耗，提高用电设备的功率因数。在设计中尽可能采用功率因数高的用电设备如同步电动机等，电感性用电设备可选用有补偿电容器的用电设备（如配有电容补偿的荧光灯）等。

（2）用静电电容器进行无功补偿。电容器可产生超前无功电流抵消用电设备的滞后无功电流，从而提高功率因数同时又减少整体无功电流。在具体设计中有采用高压集中补偿、低压分散补偿和低压成组补偿等方式，可根据具体情况选择补偿方式。高压集中补偿是将并联电容器集中装设在高压变配电所的高压母线上，主要对电力系统起补偿作用，即补偿高压母线前（电源前方）所有线路上的无功功率。这种方式主要适用于大型变电所。低压分散补偿是将并联电容器分散装在各用电设备附近，补偿安装部位前的所有高低压线路及变压器的无功功率，补偿范围大，效果好，但投资大且不便于维护。这种方式主要用于有特殊要求或就地无功较大的场所。低压成组补偿是将并联电容器组装设在变电所低压母线上，补偿变电所低压母线前包括变压器和用户高压配电线路在内的所有无功功率，其补偿集中补偿大，但比低压分散补偿小。这种补偿方式应用较为广泛。

结语：

为了应对我国的能源供应不能持续满足我国经济发展的状况，我国已把节能减排作为重要的大事而列入对各级政府的考核要求。科学技术的进步使电能得到了大幅的提高，但我们更应该注意并认识到由此而产生的相应危害，节约用电，从而保证我们在享用科技进步成果的同时，其不会对我们的生活现状造成明显的损害。

参考文献：

[1]李蔚；电气节能技术在工程设计中的应用[J]；建筑电气；2006年04期

[2]中国建筑标准研究院.全国民用建筑工程设计技术措施-电气节能专篇[S].北京：中国建筑工业出版社，2007.