供配电系统中节能技术的应用

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摘要：随着经济的发展，能源消耗日益严重，人们不得不面对能源短缺的难题。在供配电系统中应用节能技术可以有效的提高电能的利用率，起到节约资源的目的，本文中主要探讨了当前供配电系统中节能技术及其应用，以促进电力系统的发展。

关键词：供配电；节能；技术；措施

节能技术应用于供配电系统中可以有效的提高电能的利用率，对电能进行合理的优化配置。就目前来看，电能是主要的能耗，各国对电能的需求都很大，因此，对供配电系统中节能技术进行研究，对促进国民经济的发展，实现可持续发展的战略目标具有非常重要的意义。

一、节能电气设备选择

在供电配电策划中，能够经过适宜的选用电器设施来提升用电设施的自然功率系数、完善电网中的电量偏执，进而能够节省能源。大多工业单位使用的无功功率，其中异步电动设备大约占了70%，变压设备占了20%，电线占了30%，在策划中，能够经过准确的抉择选用适宜的电动设备以及变压设备的容量，降低线路的电阻。在功率达到适宜的状态下，使用同步电动设备和空载切除的空隙作业制设施等方法，以便提升用电量较高的用户其自然功率系数。电动设备大多荷载的情况应该在标准容量的40%；变压设备荷载最好在75%～85%。

降低电动设备能量的使用主要办法是提升电动设备的工作速度以及功率系数。异步电动设备在空荷载抑或轻荷载工作时，功率系数不大，空载荷时在0.4以下，轻荷载大约是0.6；荷载达到70%甚至满荷载时功率系数比较高，大约在0.85。因此，策划时如果能够选用适宜的电动设备容量，最好是满载的情况下工作，能够在很大程度上提升自然功率系数。并且，在设计选择模式时，一定要注意使用低耗高效的节能电动设备，抛弃高消耗的电动设备。同时按照荷载情况、开启次数以及调节速度等方面的详细标准，使用适宜的电动设备，防止出现小题大做的现象，致使电能被耗费。

变频调速技术在我国钢铁工业节能环保的发展方向中得到了广泛应用，如除尘风机、循环水泵变频调速的应用。该技术利用公式： 及 可以推出：流量减少15% è 电机转速降低15% è 电机功耗降低40%。我们通过改变频率f（0 ≤f ≤50～60Hz）è 调节电机转速（0 ≤n ≤100～120%），以达到节能提效的作用。

在工业单位中使用电动设备，异步电动设备的使用很普遍，异步电动设备的功率系数以及速度是电动设备工作中关键的标准，并且这两者之间相互联系，在完善异步电动设备的速度时能够一起完善了功率系数。

在供电配电体系中，变压设备是使用很普遍的电能传递设施，它能够改变电能的级别。变压设备的绕线组从电源的处吸收有功功率，在电能量进行转变时，其中一些有功功率耗费在电阻上形成铜的损耗，有一些有功功率耗费在铁芯上形成铁的损耗。

变压器的铁损具体来说主要有两方面的内容，一是铁芯的涡流损耗，另一方面是漏磁损耗，这两方面的损耗是整个变压器铁损的主要组成部分，而这两方面的损耗主要的影响因素是变压器的原材料质量和在变压器制造过程中存在的相关问题，而与在变压器具体运行过程中的负荷无关。不同的变压器其有功功率损耗也各不相同，这就需要我们在变压器的选择过程中选择最恰当的变压器。

二、照明节能设计

照明用电可以说是整个电力消耗过程中最为重要的一部分，其所占的比重也最大，因此，在进行电量节能设计的过程中我们首先需要考虑的就是照明节能设计，事实也证明，结合具体的照明环境进行合理的节能设计确实能起到最佳的节能效果，尤其是结合天然采光设计能够对于电力的节省起到至关重要的作用。

照明设计也需要进行最为严密的计算，因为具体到每一处的照明情况其需要的照明标准各不相同，因此，也就需要我们根据实际的情况进行合乎规范的具体设计，这种具体的计算模式能够对于电力的节省起到至关重要的作用，尤其是在当前使用最为广泛的三相电设计中，合理的平均分配三相电的结构能够对于照明用电在传输线路中的损耗有重要的作用。

其次，照明节能设计的一个重要环节还是照明灯具的选择，照明灯具对于电力消耗也是至关重要的，不同的照明灯具电力消耗的功率必然存在很大的差异，尤其是随着科学技术的发展，越来越多的新型照明灯具在我们的日常生活中被使用，这些灯具的开发和利用对于照明节约电力也起到了至关重要的作用，比如，当前最为流行的荧光灯便能够对照明电力消耗起到至关重要的作用，大约能够相对于白炽灯节省10%的电量，此外，还有许多不同型号的HID 光源和荧光灯，这些灯具的使用都能够达到节省电力的目的，值得我们在日常生活中进行推广。

最后，照明的控制方式也能够对照明节能起到重要作用，尤其是随着各种声控、光控设计的普及，必然会对于照明电力的节省做出巨大贡献。

三、供配电设计节能措施

1、对无功功率进行有效控制与补偿

输电网络对运行效率的要求日益提高，为了有效利用输变电容量，应对无功进行就地补偿；电源远离负荷中心，远距离的输电需要灵活调控无功以支撑解决稳定性及电压控制问题；配电网中存在大量的电感性负载，在运行中消耗大量无功，使得配电系统损耗大大增加；直流输电系统要求在换流器的交流侧进行无功控制；用户对于供电电能质量的要求日益提高，因此，对电网无功进行就地补偿，尤其是动态补偿在输配电系统中十分必要。

2、选用合适的线路在供配电设计过程中

为加强供配电的节能效果，选择合适的线路是一项必须考虑到的问题。我们知道，在电流的运行过程中，会因为电线本身所具备的线路电阻而产生功率消耗。而在电流通过量不变的情况下，线中电阻越大，所造成的电流损耗会越高。故而对变电站的选址尤为重要，为了最大限度的减少供电半径，变电站要尽量的建在负荷中心旁边。在供配电节能技术的要求下，电线在使有用过程中，首先会尽量采用电阻率较小的导线，例如，铜芯导线最佳，而铝芯导线次之；然后会在电线的布线设计上，尽量走直线，避免走弯路，以减少线路长度，而且在低电压时，电线要尽量少走或不走回头路。另外，还可以将些季节性负荷的线路，用来作为常年使用的供电线路，以减少线路和电阻。例如，在建筑设计中，将空调风机、风机盘管与照明、电开水器等计费相同的负荷，集中在一起，然后采用同一干线供电，这样就可以在春秋两季空调不用的时候，使同样大的干线截面传输较小的电流，从而达到减小线路损耗的目的。

3、充分利用自然光

为在供配电中达到良好的节能效果，充分利用自然光也是一个不错的节能措施。建筑物在照明条件上，可以尽可能的采用自然光。例如，在外界自然光充足的情况下，可以将窗开大，还可以多采用透光强的玻璃门窗，以达到充分利用自然光的目的。所在，在综全节能的条件分析下，可以利用自然光的就尽量利用自然光，以减少电能的使用，达到节能的效果。

4、采用合理的灯具控制方式

为促进供配电设备节能，室内照明灯尽量不使用单联开关，哪怕是两根灯管也应该使用双联开关来控制，因为这样可以达到节电50%的效果。所以，在灯具的控制方式上，我们也可以加强改善和管理，从而达到更有力的节能效果。

5、合理选用变压器

变压器是电压变换设备，广泛应用于电力系统，特别是10kv 和35kv 电压等级的变压器，在电力和配电系统中普遍使用，数量巨大。据有效估计，目前在电网上运行的10kv 和35kv 级变压器约有10亿kva 以上。由于使用量大，运行时间长，变压器在选择和使用上存在着巨大的节能潜力，特别是量大面广的 10kV 和35kV 级变压器。选择高效节能产品，不但对节约能源具有重要意义，同时还可以大大降低变压器的运营成本，是企业改善经济效益的重要途径。因此，选择变压器时，应选用低损耗节能型变压器，如S系列或S10系列。对于高层建筑、地下建筑、化工等单位及对消防要求较高场所，宜采用低损耗节能型干式电力变压器。对电网电压波动较大，为改善电能质量，可采用有载调压电力变压器。

四、结束语

综上所述，节能设计涉及到多方面的知识，节能工作需要我们每一位公民的积极参与，因此，需要公民长期坚持下去。只有这样才能大幅度降低电不必要的电能损耗，从而保证供配电系统高效的运转下去。

参考文献：

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[3]王忠勇.高层建筑供配电系统节能设计分析[J].低压电器，2009（22）.