關于電力設計的節電問題及方法分析

摘 要：電力是眾多能源中的一種，對經濟和社會的發展影響比較大，電能在使用的時候不會產生過多的污染，因此，其在生產市場中的消耗量是非常大的。電力企業在發展過程中要完成電能的生產、輸送、配電和供電，在這個過程中會出現電能浪費的情況，因此，在電能供應過程中，一定要采取措施來進行電能節約。為了更好的對電能進行節約，可以從電力設計方面著手。

關鍵詞：電力設計；節約電能；方法

現代工業化不斷發展，使得自動化技術得到了很大的提高，同時人們的生活水平在經濟快速發展的帶動下也出現了很大的變化，現在人們使用的電器設備越來越多，這也就使得電能在需求量方面出現了更大的需求。電能消耗越來越大導致了電能資源供應一直都處在一個比較緊缺的狀態下，為了更好的利用電能，保證經濟的更好運行，在節能減排和環境保護方面人們要做出更多的努力。我國在發展過程中逐漸成為了電能資源非常匱乏的國家，為了更好的建設國家，同時也是為了更好的緩解用電緊張的情況，采取節約電能的措施是非常必要的。電能在所有的能源供應中是一種比較昂貴的資源，因此，為了更好的保證電能的供應和銷售，一定要做好電能的設計工作。

1 節約電能的條件

在進行電力設計的時候要涉及的內容主要包括變配電系統設計、電氣設備選擇以及電氣控制等方面，要想對電能進行節約只有在這幾方面采取措施即可。要進行電能節約也是有一定的條件，不能為了節約電能就忽視其他方面的因素。在進行電能節約的時候不能影響產品的質量、性能和產量，同時也不能對環境帶來破壞。在進行電力設計的時候，為了節約電能，在照明方面很多的情況下都減少了燈具的數量或者是使用瓦數較小的燈泡，這樣就會導致一些工作場所的照明出現了降低的情況，對于工作人員來說工作環境發生了很大的變化，同時在排放廢棄物方面也能避免對環境帶來很大的污染。在進行電力設計的時候可以在短時間內收回節約電能所有花費的投資費用，投資回報期通常在五年以內，這樣不會出現更多的額外費用。

2 節約電能的途徑

2.1 提高供配電系統的電壓等級

在進行供配電系統設計的時候要考慮的影響因素是非常多的，首先要對用電設備的容量情況進行掌握，同時對用電設備的特性也要進行掌握。在進行設計的時候，也要對供電的距離進行研究，同時對公共電網的現狀進行分析。設計的時候要避免對環境進行影響，這樣能夠更好的對電力系統的電壓等級進行合理的確定。然后再根據用電設備的電壓要求和負荷大小以及負荷的分布情況來對配電系統的電壓等級進行確定。在進行配電系統確定的時候要避免出現長距離的低電壓大容量送電情況，這樣可以更好的避免輸電線路上出現電能損失，同時也能提高電能輸送過程中的質量。

高電壓深入負荷中心在進行供電的時候效果更好，這是因為電力系統輸電電壓越高，電能輸送的距離就越遠，同時輸送的電能功率就越大。在輸送相同功率的電能時，電壓越高，輸送線路上流過的電流就越小，這樣在相同截面上輸電線路的電能損失就會越小，這樣就可以達到節能的目的。提高輸配電的電壓等級是節約電能的重要方法，這樣做也可以縮短配電線路的長度，配電線路越短電能的損耗就越少。高壓輸配電還能更好的在輸電線路中降低電壓情況，這樣在保證用電設備的安全性上也是非常好的。

2.2 提高功率因數

在電網中使用了很多的電動機和變壓器，這些用電設備的使用對電能也是一種消耗。其中，發電機的用電量是非常大的，這樣在節約電能方面就可以從用電設備方面進行入手。發電機的額定負荷時功率因數在0.8左右，在輕負荷時功率因數是非常小的，這樣就出現了一個問題就是發電機在使用的時候在滿負荷情況下是很少工作的。發電機在運行的時候通常都不是在功率達到一的時候進行運行，這樣就說明發電機在運行的時候不僅僅向用電設備提供必要的功率，同時也會出現大量的無功功率情況，這樣會導致發電和輸配電設備在使用的時候能力不能得到充分的使用。發電機的功率因數出現降低的情況也說明輸電線路在電能供應過程中出現了大量的電能損耗情況。因此，提高功率因數是非常必要的，不僅可以減少電網中的損耗情況，也能使電網中的設備在能力方面得到提升，同時還能提高電能的供應質量。

2.3 選擇量佳導體截面

導體使電能輸送成為可能，但是由于導體電阻的存在，使導體在傳輸電能過程中要消耗掉一些能量。通常設計中選擇導體的截面是按滿足允許溫升，電壓損失，機械強度等要求的最小截面來選擇，而不是按最佳導體截面來選擇。所謂最佳導體截面指達到最少時的截面。比如說如果采用規定的導體截面的最小者，那么初始投資是小了，但會造成較大的線路損耗和導體較熱的運行，如果采用較大截面的導體，初始投資雖然要大一些，但線路的損耗減小了，使線路在整個壽命使用期中節約了電能和費用，且所節約的電能和費用要相當于因增加導體截面而增加的費用的許多倍。導體的損耗是以熱的形式消耗掉的，小截面的導體，損耗大，導體運行的溫度高。導體的溫度也影響導體的電阻。在溫度升高時導體的電阻將增大。導體的電阻一增大，導體的損耗也跟著增大。從這一點看，選擇較大截面的電纜，在降低導體運行溫度的同時也間接地降低了導體的電阻及損耗。對電纜電線而言，導體的溫度低還會降低絕緣材料的老化速度，使其使用壽命增長且更安全可靠。

2.4 采用變頹調速技術

在工業企業中需要大量使用風機和水泵，其中大部分的風機和水泵需要根據不同的工藝情況調節風和水的壓力或流量，以往壓力或流量的調節是指初始投資和整個導體經濟壽命中的損耗費用過調節管道上的閥門開度來實現，結果造成電能的大量浪費。即使是不需要調節壓力或流量的風機與水泵，由于與之配套的電動機功率都比實際需要的大，所以電動機也不是在額定功率下運行，如果不采取措施同樣存在電能浪費的問題。

變頻調速技術是一種高效率、高性能的技術。變頻調速器用于交流異步電動機特別是鼠籠型異步電動機的調速，因其體積小，技術性能高、保護功能完善，工作安全可靠，能實現電動機軟啟動、軟停止及可平滑無級調速等特點，已在各行各業中得到了廣泛的應用。

2.5 采取先進的控制裝置

工業生產系統中，有些生產設備要求按工藝順序實現聯鎖控制。比如大型連續生產的皮帶等運輸系統，一般是要求逆流程起動順流程停車。對線路較長，設備較多且用電容量較大的系統，如果按過去的老方式控制，會使較多的設備處于空運轉狀態一段時間，這樣就浪費了大量的電能。但是如果利用現代的計算機技術，采用可編程序控制器等，可以實現優化的起動控制順序，原則是計算好時間，當前1臺設備物科到來時，后1臺設備空載起動剛好完畢，這樣可以大大減少每臺設備的空運轉時間，從而使電能損耗大大降低。

3 結束語

節約電能的意義是非常大的，而且對經濟和社會的發展也是有很大影響的，在這樣的環境下，電力設計人員在進行電力設計的時候更應該重視電能節約的問題，在設計方面做到優化，將電能合理利用，不但能夠使電力企業獲得更多的經濟效益，同時也能獲得更多的社會效益。電能的節約是為了更好的實現我國節能減排政策，同時也是為了更好的做到經濟和社會的可持續發展，為未來的經濟和社會發展提供能源保證。

參考文獻

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