關于鐵路電力節能的相關研究

摘 要：為響應我國能源節約、可持續發展的號召，鐵路事業對電力系統采取節能管理的措施，主要針對鐵路電力系統中各個電力模塊，進行能源節約的設計，通過對模塊電力進行設計，實現電力能源的節約發展，因此，本文通過對鐵路電力的用電環節、用電設備以及輸電線路進行研究，探討鐵路電力節能的相關問題和措施。

關鍵詞：鐵路電力；能源節約；設備損耗

1 鐵路電力節能設計思路

鐵路電力節能設計的思路主要體現在變電、配電、用電三個方面，針對其進行細化分析，提出以下電力節能的設計思路：

1.1 變電模塊電力節能的設計思路

對變電模塊實行電力節能的設計，需對核心設備變壓器進行設計，首先需要對變壓器進行設計，變壓器在運行時，分為兩種電能損失，鐵損和線損，變壓器在工作時，由于功率產生的損失，線損會隨著消耗功率的增加而增加，鐵損則是根據變壓器的基本性能產生，屬常規固定值，因此，鐵路電力選擇變壓器時必須遵循節能降耗的原則；其次是兼并融合變壓器，變壓器的數量越多，代表其在傳輸過程中，需要消耗的能量越大，為防止電能消耗過度，可利用兼容性比較大的變壓器代替分散的變壓器，則將鐵路系統的變電方式改為集中式，事實證明，將變壓器進行集中變電，可較傳統變壓器節電20%左右；最后保障容量合適，變壓器運行過程中，容量選擇不合適會增加變壓器的損耗，同時加重無功運行的負擔，選擇容量值時，結合電力的實際情況，保障變壓器的經濟運行狀態[1]。

1.2 配電模塊電力節能的設計思路

鐵路電力配電模塊即是實現高壓到變電，低壓到用電的轉換過程，在配電線路結構中，由于電阻的存在，會在配電轉換的過程中，產生不良損耗，因此配電線路的損耗與線路中的電流、電阻變化存在較大的關系。為提高配電模塊的節能設計，可研究線路中的電流和電阻。公式I=P/Ucosφ，可推斷出電流與功率的變化關系，通過提高配網中的φ，實現損耗的降低，安裝無功補償，不僅可以減少配電模塊中的浮裝，而且可提高載荷的效率；降低配網中的電阻，同樣可節約配電能源，根據公式R=ρL/S，可得電阻與電阻率的正比關系，因此，配網中可以降低電阻值的方式，降低能源消耗，首先在選擇配電導線時，以電阻率較小的材料為主，例如：銅線、鋁線；第二盡量減少配網線路長度，避免盤旋、拉距式的線路安裝，最好采用直線安裝的方式；第三增加橫截面積，橫截面的增加，不僅可以延長導線的使用壽命，而且可在很大程度上提高配電效率，減少損耗。

1.3 用電模塊電力節能的設計思路

用電模塊屬于鐵路電力的終端，用電設備與用電類型多種多樣，鐵路電力中照明用電類型占據用電模塊較大比重，實現節能降耗措施主要圍繞照明，例如：優化鐵路照明系統的線路設置，采用節能型的線路安裝；有效采取照明控制，目前比較常用的為聲控、光控和觸摸控；采用節能型的照明設備，如節能光源、燈具；采取自然光照明等。

2 電力節能技術的實際應用

鐵路電力節能技術的實際應用，不僅規劃了鐵路的實際用電，而且取得極大的效益。因此，針對電力節能技術進行以下分析：

2.1 電能節點監控技術

監控技術課對鐵路電力系統采取節能節電的監測和控制，同時監控技術具備較高的實踐能力，節點監控技術主要用于監控鐵路電力系統中的導線容量、變壓器、電機等設備，提高對設備用電的監控能力，控制電量的使用[2]。例如：通過節點監控技術可監測到電力系統中高消耗的節點，實行重點監控，避免出現電力遺漏，而且監控技術的應用為多項節能技術的使用提供運行環境，增加鐵路電力系統節能技術的節電效率。

2.2 節能方案的規劃

鐵路電力系統中的節能方案具備技術性的特點，其不僅可以實現電力節能的規劃，同時也可安排相應節能技術的使用。利用節能方案規定多項技術的節能操作，提高鐵路電力節能的效率[3]。首先引進節能新技術，根據鐵路電力的實際運行情況，引進各類有助于提高節能效率的設備、工藝，促使科研人員對其進行試驗、測試，找出最節能的技術，并將其投入到實際鐵路電力節能的使用中；其次根據節能方案制定合理的電力工作，對鐵路電力系統的相關部門提出工作要求，進而明確電力系統中的各種用電情況，編排合理的用電方案；最后根據國家的用電標準，制定節能方案，采取強制性的執行措施。

2.3 電力節能技術的效率衡量

電力節能技術使用效果的衡量因素為節能效率，通過節能效率衡量節能技術是否具備實踐的意義，多項節能技術的綜合使用，還可在很大程度上提高電力節能的效率，提高節能技術科學、規范的使用力度。

3 電力節能在鐵路事業中的意義

近幾年，鐵路事業的發展非常迅速，其對資源的利用逐漸上升，為保障我國資源的可持續發展，必須針對鐵路事業的電力系統，采取有效的解決措施，提高電能的節約效率，因此，電力節能在鐵路事業中具備長遠意義[4]。第一，節約鐵路電力中的電能資源，促進電能資源的持續使用，通過鐵路電力節能，控制電能消耗，不僅可以為我國的能源事業做出貢獻，而且可為鐵路電力提供后備支持；第二，提高鐵路電力的經濟、社會效益，保障鐵路電力符合國家能源建設的發展，提升鐵路電力在社會中的影響力，進而為其他行業的電力節約做出榜樣和標準。

[參考文獻]

[1]任燕春.淺談鐵路電力節能設計[J].甘肅科技縱橫，2010（02）.

[2]裴彰.淺談高速鐵路電力節能措施[J].黑龍江科技信息，2012（36）.

[3]劉貴田.供電系統設計中節能技術的應用研究[J].中國高新技術企業，2011（25）.

[4]張海山.關于鐵路電力系統實行20kV配電電壓等級的新思路[J].鐵道建筑技術，2012（S2）.