電廠供配電系統的節能意義及措施

摘 要：介紹電廠供配電節能意義及措施，從設計、運行等方面采用先進可行的節能技術、方法和措施，有效減小電能損耗，提高配電系統，達到節能目的。

關鍵詞：供配電 節能 措施

中圖分類號：TU201.5 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）07（a）-0091-01

隨著我國經濟的快速發展，能源短缺問題愈來愈不可忽視，一方面是主要能源的不可再生性造成的能源短缺，另一方面是我國目前工業技術的局限性造成的不可避免的能源浪費，而對于電力企業，電力能源的節約更具有實際意義。

供配電能是各行各業中應用廣泛的一種二次能源，在電能的輸送、分配以及控制過程中，既簡便又經濟，因此得到廣泛的應用。在電能的利用和轉化的過程中，效率都不高，但也恰恰說明了電能節約的潛力很大。如今，各電廠應該認真貫徹落實我國節能減排政策，切實提高供電效率、減少不必要的電能損耗，降低供配電系統的線損及配電損失，有效提高電能的利用率。

1 供配電的節能意義

1.1 優化節能設計，提高供配電的效率

從理論上來說，節約用電是指以可行性的技術為手段，以合理的經濟投入為基礎，以整個生態及自然環境的無污染發展為目的而展開的一系列基礎措施。所以開展供配電系統節能設計，運用先進的工藝材料和先進的方法技術，在工程的建造初期節能工程考慮入內，然后在工程的建造過程中，結合實地情況，提高節能技術的使用率，可以有效提高單位電量的使用率，從而不斷提高電能的優化配置率，從而保證供配電系統及時發揮電力的調節作用，提高供配電的效率。

2 電廠供配電節能措施

2.1 合理選擇電壓等級

用電單位的供電電壓應從用電容量，用電設備特性，供電距離、供電線路的回路數，用電單位的遠景規劃、當地公共電網現狀和它的發展規劃以及經濟合理等因數考慮決定。電壓等級分高壓（35～110 kV）、中壓（6～10 kV）和低壓（380～660 V）配電電壓。從節能角度考慮，輸電線路傳送的功率是一定的，那么根據公式P=UI，電壓越高，電流越小；Q=I2RT，所以在同等功率（負荷），同等線路上，電壓越高，電能消耗越小。電廠用電動機的電壓一般按容量選擇。

（1）當廠用電壓為3 kV時，100 kW以上的電動機一般采用3 kV，100 kW以下者一般采用380 V。

（2）當廠用電壓為6 kV時，200 kW以上的電動機一般采用6 kV，200 kW以下者一般采用380 V。

（3）東方公司和PW工程600 MW機組采用3 kV和10 kV兩級高壓廠用電壓時，200～1800 kW的電動機采用3 kV，大于1800 kW的電動機采用10 kV，小于200 kW的電動機采用380 V。

2.2 合理選擇導線材質與截面

在供配電設計過程中，為了加強供配電的節能效果，選擇合適的導線是一項必須考慮到的問題。用作電線電纜的導電材料，通常有銅和鋁兩種。銅的導電率高，鋁線芯20℃時的電阻率約為銅的1.68倍；載流量相同時，鋁線芯截面約為銅的1.5倍。采用銅線芯損耗比較低，銅材的機械性能優于鋁材，延展性好，抗疲勞強度約為鋁材的1.7倍。但鋁材比重小，在電阻值相同時，鋁線芯的質量僅為銅的一半。因此，對于需要確保長期運行連接可靠的回路，如重要電源、重要的操作回路及二次回路、電機的勵磁回路等，還有對鋁有腐蝕的環境以及高溫環境、潮濕環境、爆炸及火災環境等采用銅導線。在對銅有腐蝕而對鋁腐蝕相對較輕的環境，如氨壓縮機房，以及架空輸電線路和較大截面的中頻線路，可以采用鋁芯導線。電纜截面的選擇分：按溫升選擇截面；按經濟電流選擇截面；按電壓損失校驗截面；按機械強度校驗截面。對于電廠使用的動力電纜而言，一般選擇交聯聚乙烯絕緣聚氯乙烯護套電力電纜，線芯長期允許工作溫度90 ℃，短路熱穩定允許溫度250 ℃，介質損耗低，性能優良，結構簡單，質量輕，載流量大，敷設方便，不受高差限制，耐腐蝕。在設計及施工中，配電室盡量靠近負荷中心設計，電纜考慮沿最短路徑敷設，盡量走直線，少走彎路。設計電力線路，除了滿足安全可靠性以外，還要考慮經濟性。經濟性既要節約投資費，又要考慮年運行費。因此存在一個按經濟電流密度選擇導線、電纜截面，從而使電力線路建設經濟上最優。

2.3 合理控制電壓偏差

電壓偏差是指供配電在正常運行的情況下，系統各部位的實際電壓對系統額定電壓產生的偏差，產生電壓偏差的主要原因是線路損耗。由于電壓偏差能夠直接影響供配電的電能質量，降低供電效率，所以必須采取科學、有效的措施調節電壓差。對于不常用的用電設備，使用時間短暫且次數很少的用電設備以及少數遠離變電所的用電設備等，其電壓偏差允許范圍可以適當放寬，以免過多的增加線路投資。但像電阻焊機這種用電設備，當電壓正偏差過大時，將使焊機出熱量過多而造成焊機過熔，其負偏差過大時會使焊機熱量不足而造成虛焊。改善電壓偏差的措施：（1）合理選擇變壓器的變比和電壓分接頭。（2）合理減小配電系統阻抗。（3）合理補償無功功率。（4）盡量是三相負荷平衡。（5）改變配電系統運行方式。（6）采用有載調壓變壓器。

2.4 合理選擇電氣設備

從電廠供配電系統用電設備的功率因數等角度來說，設計人員需要最大限度的提升電廠生產系統當中變壓器設備以及電動機裝置的負荷系數，進而確保其運行狀態與周期的穩定性。在對這一部分用電設備進行節電改造的過程中，需要從用電設備的實際負荷功率入手，對變壓器與電動機的類型、容量、數量進行合理選取，并配合這部分設備的改用接法，達到變壓器及電動機裝置運行電壓的合理降低。以此提高用電設備的功率因數，全方位的降低電能損耗度，最終實現整個供配電的節能目的。

3 結語

節能降耗是一項涉及全人類的艱巨工作，如果怠慢輕視它，就會失去立足之基。電氣設計人員在設計中應從安全性、可靠性、經濟性及節能等方面綜合考慮，有效減小電能損耗，提高供配電系統的經濟性。電能不足已經成為制約經濟、技術發展的瓶頸，為了解決缺電問題，電力建設和節約能源是密不可分的。

參考文獻

[1]程彥華.電能質量問題及改進措施[J].青海電力，2005，（4）.

[2] 雍靜.供配電系統[M].北京：機械工業出版社，2003.

[3]李林.論供配電系統節能技術方法與措施[J].黑龍江建材，2007，33（5）.

[4]錢方.淺談供配電設計節能技術和措施[J].吉林冶金，2009，29（4）.