供配電設計中的節能方法和措施的研究

作者/高超，山東省冶金設計院股份有限公司

供配電設計中的節能方法和措施的研究

作者/高超，山東省冶金設計院股份有限公司

隨著我國社會經濟的快速發展，能源問題日益凸顯，成為各行業不可忽視的危機問題，因此，科學、合理地運用節能方法和措施，不僅有助于保證社會的發展，同時也能有效緩解能源緊張的局面。本文以供配電系統的節能規劃為研究對象，重點分析供配電線路的設計以及電器設備選擇，為供配電設計的節能方法和措施提供理論參考。

供配電；設計；節能；措施

引言

現代社會的快速發展以及經濟的高速增長，加劇了對能源的消耗以及對環境的破壞，在世界范圍內不可再生資源的使用率逐年上升，現今，能源和環境問題也已經成為全球關注的焦點。對不斷惡化的生態環境和日益緊缺的不可再生資源，國家在《國民經濟和社會發展第十一個五年規劃綱要》中明確提出“節能減排”規劃綱要，并制定相關法律條例。在電力企業方面，需要對供配電系統進行科學合理的規劃，最大限度地降低能源消耗實現節能減排的最終目標。本文從供配電設計方面主要對節能方法和措施的應用進行了詳細地探討和論述。

1.供配電系統的評價分析

電能資源是國民經濟發展和生活中的必不可缺的能源，電能可以從其他形式能量轉化而得，又能很方便的轉變成其他形式的能量，可以進行長距離傳輸，電能的控制、分配、測量都很方便。用戶所需要的電能，主要由電力系統提供，由于發電廠距離用戶較遠，需要通過輸電線路和變電所等中間環節，才能把電力輸送給用戶，同時，為了提高供電系統的安全、穩定以及經濟運行，通常需要將多個發電廠和電力網連接在一起并聯運行，所謂電力系統就是由各種電壓等級的輸電線路將發電廠、變電所以及電力用戶聯系起來的一個發電、輸電、變電、配電和用電的整體。

2.供配電系統的節能設計

在供配電系統中，金屬導線是電能傳輸的主要方式，主要分架空線路以及電纜線路兩個大類。在電能長距離傳輸的過程中，會產生一定的電阻，由此而產生的功率損耗將是不可避免的。在對供配電進行節能設計的過程中，可以采用降低輸電線路電阻的方式以及提高輸電線路功率因數和電壓等級等方式來實現降低功率損耗和節約電力資源的目的。供配電線路電壓、傳輸功率以及輸送距離關系如下表1所示。

在供配電節能設計過程中，盡量保證輸電線路沿直線方向，曲線傳輸會增加輸電線的長度，電阻也會隨之上升，增加了電能損耗，這就要求變電所盡量縮短與負荷中心的距離，減小供電半徑；在低壓配電過程中，最大限度地減少輸電導線的長度，從而達到降低輸電線路電阻的最終目的。此外，增加導線的橫截面積可以起到節約電能的目的，因此可以將輸電導線的截面面積適當增大。

表1 供配電線路電壓、傳輸功率以及輸送距離關系

3.電器設備的選擇

在供配電系統節能設計過程中，電器設備是非常重要的基礎設備，適用范圍廣、數量多，雖然就電器設備個體而言，消耗的電能并不多，但整個供配電系統眾多電器設備總量龐大，其中所產生的電能消耗不容忽視，因此合理選擇電器設備也是節能降耗設計中不可缺少的一部分。

供配電系統當中，電動機、變壓器等用電設備都具有一定的電感性，通電后會產生滯后的無功電流，改電流會經過高低壓線路傳輸到各個用電設備的末端，必然增加了線路的電能耐損耗，因此，需要通過合理的設計來降低這種消耗。在滿足功率條件的情況下，可以通過合理選擇變壓器的容量和電動機的方法，來達到降低線路感抗的目的，例如運用同步電動機和選擇使用間隙工作制設備，前提是該電器設備具有空載切除功能。通過降低電器設備的無功損耗，來提高其功率因數（Power Factor），從而實現降低能耗的目的。功率因數是電力系統中很重要的一個技術數據，用來衡量電氣設備的使用效率。如果功率因數低，表示整個電力系統用于交變磁場轉換的無功功率大， 影響電器設備的使用效率，增加了電能損耗。因此，在進行節能設計時，需要盡量采用功率因數較高的用電設備。同時，在選擇電動機時，還需要充分考慮電動機啟動次數、負荷性質等各方面因素，從而避免不必要的電能消耗。

4.結論

綜上所述，能源消耗是現代社會發展所不可避免的一個問題，其中電能優勢能源消耗最為嚴重的一項能源，人們日常工作和學習以及企業的生產都離不開電能，社會發展腳步不斷加快，電能的消耗也越來越大，因此有必要降低對電能的浪費，實現綠色節能的理念。在供配電系統的設計方面，節能方法和措施是今后發展必不可少的趨勢，科學合理的供配電節能設計，可以有效降低電能傳輸和使用過程中產生的不必要浪費，實現節能減排的目標并且給企業帶來更大的經濟效益。

＊ [1]工業和信息化部，質檢總局，發展改革委.三部委關于印發《配電變壓器能效提升計劃(2015—2017年)》的通知[J].寧波節能.2015(04)

＊ [2]徐曉東.高壓輸配電線路節能降耗技術探討[A].公共管理體制改革與發展研討會論文集[C].2014

＊ [3]廖國棟,楊高才等，供電方式對中壓配電網技術經濟性的影響[J]電網技術.2011(03)

＊ [4] Xingzhao，WangZhen Liu.Application of the EMC Mod el in Distribution Network of Energy—saving Projects[A]2015 SSR International Conference on Social Sciences and Information(SSR—SSI 2015)