1、谈供配电设计的节能措施摘要：节能是一项涉及全社会的工作，广大电气设计人员在设计中应精心考虑，反复比较设计方案，拿出一套符合各种技术指标，在满足功能需求的前提下, 行之有效而又切实可行的节能措施，从而达到真正节约电能的目的。本文探讨了供配电设计的节能措施。 关键词：供配电；设计；节能；措施 中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号： 我国能源供应一直紧张，但从另一个角度看，能源的损耗也是比较高的，能源的总利用率仅占 30左右，与发达国家的差距很大。电力作为广泛使用的二次能源；更是成为制约工农业生产发展的关键因素之一；在电力系统中进行供配电节能设计，能有效节约能源、降低损耗，推动我国可持续发
2、展，从而取得较大的社会效益与经济效益，因此供配电的节能设计引起广大设计人员的高度重视。 一、供配电系统总体规划方面的节能措施 供配电系统总体的规划设计，应充分考虑负荷容量、供电距离及分布、用电设备特点等因素，做到系统尽量简单可靠，操作方便。变配电所应尽量靠近负荷中心，以缩短配电半径，减少线路损耗。合理选择变压器的容量和台数，以适应由于季节性造成的负荷变化时能够灵活投切变压器，实现经济运行，减少由于轻载运行造成的不必要的电能损耗。 1、 选择合适的供电电压等级 一般情况下，输电线路的电压越高，可输送的容量越大，输送的距离也越远。在相同电压下，要输送较远的距离，则输送的容量就小，要输送较大的容量，
3、则输送的距离就短。应根据负荷容量、供电距离及用电设备等因素合理设计供配电系统和选择供电电压等级。供电电压越高则线路电流越小，线路上损耗的电能就越少。变电所应尽量靠近负荷中心，以缩短供电半径，减少线路损失。在供电电压的范围内，提高供电电压的等级可以达到节能的目的，但却要增加投资，对此必须进行比较，拿出较经济的方案。 2、选择合适的线路 导线电缆的截面选择过大，虽然可以达到节能的目的，但却会增加投资；而选择太小又会影响可靠运行，缩短使用寿命、危害安全并带来经济损失。线路设计时应遵循以减少线路损耗为原则。 由于电流通过配电线路时产生功率损耗，其中线路电阻 R 在通过电流不变时，线路长度越长则电阻值越
4、大，所造成的电能损耗也越大。在具体工程中，线路上的电流一般是不变的，要减少线损，就只能尽量减少线路电阻。根据公式可知：要减少电阻值，应尽量选用电阻率较小的导线，如铜芯导线较佳，铝线次之。尽可能减少导线长度，线路应尽量走直线而少走弯路。在低压配电中，尽可能不走或少走回头路。变电所应尽可能地靠近负荷中心，以减少供电半径。对于较长的线路，在满足载流量，热稳定，保护配合及电压降要求的前提下，在选定线截面时加大一级线截面。增加的线截面费用，完全可由节约能耗而减少年运行费补回。 二、变配电设计方面的节能措施 1、合理选用变压器 电力系统的变压器是通过转换电压来进行电力传输，因此变压器在电力系统中被广泛应用
5、，尤其是 10 kV 变压器在电力配电系统的覆盖率达到近 100%。目前我国运行电网的 10 kV 变压器具有近百亿 kVA。因为变压器具有运行时间长、使用量大等特点，在使用与选择上变压器均存在较大的节能潜力, 尤其是面广量大的 10 kV 变压器。因此选择节能高效的产品，不仅能够有效节约能源，还能够大幅度降低变压器的生产成本，这也是企业提高经济效益的关键途径。所以，在选择合理的变压器过程中，应优先选择节能低损耗的变压器，如 SIO、SI 与 SII 等系列。对于地下、高层、化工等建筑单位和有较高消防标准的场所，应优先采用干式节能低损耗电力变压器。为了确保电网电压稳定，提高电能质量，应尽量选择
6、节能电力变压器。 2、合理选用电动机 减少电动机能量损耗的主要途径是提高电动机的工作效率和功率因数。在工业用电动机中，异步电动机是最常用的一种，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，且二者密切相关，在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. 2- 0. 3；满载时功率因数很高，约为 0. 85-0. 89。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%
7、范围内设计，故电动机额定输出功率应选择为负荷功率的 1. 10- 1. 15 倍为宜。但在具体工程中，电动机通常都是由专业设备所配套的，由设备制造商统一供应的，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。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使其与负载变化相适应，以提高电动机轻载时的效率从而达到节约电能的目的。 3、合理选择低压电器 低压电器是量大面广的基础元件, 就每只低压电器而言，所消耗的电能并不大，但总的用量大，在设计中可采用成熟、有效、可靠的节能型低压电器。 4、提高供配电系统的功率因数 功率因数
8、提高了，可以减少线路无功功率的损耗，从而达到节能的目的。前面提到的输电线路损耗 vP 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。而在供配电系统中的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。然而，这部分损耗是可以避免的，可以通过以下两种方法来降低损耗: ( 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，应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
9、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以抵消用电设备的滞后无功电流，从而提高功率因数。同时减少整体无功电流在具体设计时可采用高压集中补偿、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。 三、照明节能设计 在工业企业、民用和公共建筑以及市政道路等场所，照明设施在供配电系统的用电终端中数量巨大，照明的节能设计成为设计人员不容忽视的问题。在照明设计中，可以在充分利用天然采光的基础上，从合理的照明计算、负荷分配，对照明灯具、电光源以及照明控制方式的正确选择等方面进行节能设计。 在照明计算方面，应按照现行照明设计标准，对照度、功率
10、密度进行计算，并对比复核。在低压照明配电系统中存在大量的单相负荷，为此，在照明设计的负荷分配中，应注意三相负荷的平均分配，避免由于三相负荷分配不均而造成的三相不平衡加重变压器及线路的损耗。 在节能效果方面，照明灯具和电光源的选择尤为重要。随着科技的发展进步，照明灯具和电光源不断向节能高效方向发展，其节能效果十分显著。与普通白炽灯对比，T8 型荧光灯的节能可达 10%，T5 型荧光灯比 T8 型节能效果更好，紧凑荧光灯比普通灯具的寿命长，节能效果好; 高压钠灯替代高压汞灯，可节能约 37%，金卤灯替代高压汞灯，可节能约30%。另外，LED( 发光二极管 Light EmittingDiode)
11、作为继白炽灯、荧光灯和 HID 光源之后的第四代电光源，正以其寿命长、启动时间短、结构牢固和功耗低等优点在照明的节能设计中被广泛应用。照明控制方式的合理选择也是照明节能设计的有效措施，尤其在智能建筑设计中更为重要。一般，根据工作场所的照明系统要求，通常采取分区分时以及调节亮度的控制方式，结合智能模块、传感器、智能开关和总线控制等先进技术对工作场所的照明灯具进行科学控制，在节能的同时，简化了照明系统布线。 参考文献： 1 阳若宁,李建云. 某供配电系统改造的节能设计J. 建筑电气. 2009(04) 2 黄国庆. 浅谈供配电设计及电力监控J. 科技资讯. 2009(09) 3 陈一靓. 浅谈供配电系统设计中的部分节能J. 科技资讯. 2009(22) 4 甘建荣. 供配电设计及电力监控探析J. 机电信息. 2009(30)
