1、变电工程设计中的节能降耗措施解析摘要：工程设计是节能降耗的源头，变电工程并不例外，变电工程中的很多可以节省的能耗都可以在工程设计阶段加以考虑，在设计阶段进行节能降耗的努力可以达到事半功倍的效果，本文分析变电工程中能耗来源和体现，介绍在工业设计阶段降低变电能耗的措施，有一定的参考价值。 关键词：变电工程；工程设计；节能降耗 中图分类号：TE08 文献标识码：A 1 变电站运行损耗的表现 变电站内运行损耗主要包括主变压器损耗和所用电损耗。主变压器的损耗主要表现在空载损耗和负载损耗。选择低损耗的主变压器是降低变电站运行损耗的关键措施。在满足将各电压侧短路电流水平限制在规定值的前提下,尽量不选用阻抗高
2、的变压器,尽可能地降低主变压器的空载损耗(铁损)，适当降低主变压器的负载损耗(铜损)。 对于主变压器的节能降耗措施，一方面是最大限度地降低自身损耗，另一方面，可以提高变压器的效率以降低损耗，而改善功率因数是提高变压器效率一个关键措施。功率因数的提高，相应地可使线路电流减小，而变压器的铜损是它一二次线圈电阻损耗的和，与负荷电流的平方成正比，所以提高功率因数可降低变压器损耗，提高变压器效率。因此，在变电站工程设计中，合理地设置无功补偿装置对变电站节能降耗起着重要作用。 2 降低变电站运行损耗的措施 (1)在所用变压器选择方面，广西电力工业勘察设计研究院严格按照变电站的实际用电负荷及所用变压器的负荷
3、进行设计。根据220500kV 变电所所用电设计技术规程 （DL/T5155-2002）的规定，220kV 变电站设 2 台所用变压器，在所用变压器的选择上，通过准确计算所用电容量来选择合理的变压器容量，同时也尽可能地降低空载损耗(铁损)，适当降低主变压器的负载损耗(铜损)。目前的工程中多使用 S11 型的所用变压器，比过去的 S9 型变压器损耗更低，产生了较好的节能效果。该院也考虑在以后的工程中逐步使用技术更新、节能效果更好的变压器作为所用变压器。如，非晶合金铁芯变压器、立体三角形卷铁芯变压器等。所用变压器的负载损耗会随着三相负载不平衡度的增加而增大。在三相负载最大不平衡度时，变压器负载的损
4、耗达到三相平衡负载时 3 倍之多，因此在变电站工程设计的过程中，该院注意将所用电的各个回路的负荷准确统计、合理分配，使所用电相间负荷的不平衡度降至最低，可以有效地降低所用变压器的损耗。在变配电系统的低压侧采用集中补偿的方式能提高建筑中的功率因数，且还能以变配电系统的无功功率作为计算补偿功率因数的依据。建筑中负荷性质产生变化，导致非线性负荷增多，从而造成一定量谐波出现。对于出现的谐波，应根据对配电系统的影响及对某些敏感电子设备的影响来判定是否对其采取抑制措施。谐波次数和谐波分量较难精确计算，因此为了有效对谐波进行抑制，在一些工程中会在运行初始阶段对线路进行测试，从而采取针对性的极为有效的抑制措施
5、。若是有的回路出现过多的谐波，就应在其负载末端设置谐波抑制装置及功率因数补偿装置。还有一些工程中，单相负荷大且集中，这时设计人员应采用单相功率因数补偿及谐波抑制装置。 (2)在变电站照明设计中，沿道路设置庭院路灯，保证正常巡视需要;在屋外配电装置及主变压器场地装设独立低柱万向型投光灯;在需要检修时，采用投光灯照明以保证检修的照度。投光灯采用金属卤素灯，具有发光效率高、省电显著、照明范围大的优点。高压配电室照明装置拟采用壁装投光灯方式，此灯与以往采用的普通壁灯相比，也具有发光效率高、省电的优点。主控制室、通信机房等处照明灯具，采用节能效果好的嵌人式紧凑型荧光栅格灯。通过计算，在满足全站照明要求的
6、条件下最大限度地节约照明负荷。照明灯具及照明光源均选择节能型的设备， (3)变电站的建筑合理优化设计也能产生节能降耗的良好效果。通过严格控制体形系数，设计时对建筑造型、平面布局、采光通风等进行优化。在总平面布置和建筑设计中还考虑利用冬季日照、夏季自然通风，避开冬季主导风向，可以有效减少变电站的电热和空调负荷;建筑物的平、立面尽量不出现过多的凹凸，控制好建筑高度，并对建筑物进行优化设计，既节约“三材”又节省工程造价。在外坡及门窗设计时，围护结构均采用燕压粉煤灰砂砖取代传统猫土砖，节约土地资源;门窗设计要充分考虑门窗的朝向、面积和遮阳状况，控制窗墙面积比，对需要采光好的房间合理设计采光效果好的窗户
7、以减少室内照明，避免东西向开大窗，保证南北空气对流。主控通信楼外墙窗采用遮阳性和气密性良好的铝合金窗，长时间使用空调的房间窗玻璃采用(6+9+6)厚中空玻璃，美观、保温.同时尽量采用能耗低的空调以降低所用电的能耗。在屋面设计时，采用倒置式屋面做法，屋面设置预制钢筋混凝土板、挤塑型聚苯乙烯保温隔热板，并使用两层三元乙丙防水卷材，既能减少屋面漏雨的几率，方便施工，又能有效降低屋面引起建筑内部温度的波动，降低了能耗，并减少了维护的成本。 (4) 供电电缆线路不断加长，导致电缆的阻抗也不断加大。在配电设计规范标准中对配电线路的电压降做出了明确要求，且其应将电力设备维持在10%，照明系统维持在5%。若是
8、照明系统的压降为 5%那么就会造成光源效率下降，降低流明数的输出，从而导致照明效果下降。因而为了更好的确保照明效果，就非常有必要的进行对配电线路线缆的截面积方面的分析，从而确保截面积的选择合宜，最大限度减少线路的损耗。 (5)节能型镇流器选用 现阶段传统型电感镇流器仍被广泛使用，其具有使用寿命长、价格低廉和可靠性高等优点，同时也具有重量重、有噪声、功率因数低、体积大和自身功率耗能大等缺点，且其不属于节能型的镇流器。而新型的电子镇流器具有节能、功耗低、灯光效率高、灯光效率高、体积小、体积小、起动可靠、无噪声、允许出现较大电压偏差等优点， ，但是其也存在缺点那就是价格相对较高。但是相较于传统的电感
9、镇流器，电子镇流器拥有广阔的前景，值得大力推广使用。 (6)采用建筑设备监控系统 在建筑中采用建筑设备监控系统，能更好的确保节能效果，其主要内容就是对建筑中照明设备和机电设备等通过利用直接数字控制技术进行合理有效的监控。为了保证建筑中机电设备的节能运行，应建立优秀的控制器及量身订做的软件系统，这有着举足轻重的作用。建筑设备监控系统是基于节能的基础上而进行设计的，因而在设计过程中，应紧绕节能进行相关工作，并注重该系统的节能功能。且系统通信协议问题在建筑设备监控系统的应用中具有至关重要的作用，因此，为了方便系统的集成和综合管理，其通信协议应是开放式的，这样能让建筑中各类子系统相互联通，还能共享所有
10、的息资源。 3 结语 在变电站工程设计中，只要通过精心设计，采用新的节能技术及合理的降耗措施，就可以有效地降低变电站的运行损耗，达到节能效果，同时能够降低电网运行的成本，产生良好经济效益和社会效益。. 参考文献： 1尹克宁.变压器设计原理M.中国电力出版社,2003. 2胡景生.变压器能效与节电技术M.机械工业出版社,2007. 3胡景生.配电变压器能效标准实施指南M.中国标准出版社,2007. 4方大千.节约用电速查速算手开M.水利水电出版社,2 创汤. 5李宏毅,金磊.建筑工程电气节能M.中国电力出版社,2004. 6DL/T5155-2002500kV 变电站所用电设计技术规程s. 7张文才，金丽萍，王建华.建筑电气节能技术与方案若干问题的探讨工程师与制造商伙伴们的观点J.电气应用，2012（18）：1417. 8许志中等. 我国建筑节能技术的研究开发与发展前景探讨J，工业建筑，2004
