淺談供配電設計中的節能方法和措施

何國棉

（佛山市南海多寶電力電器安裝有限公司 廣東佛山 528200）

摘要：隨著社會經濟的快速發展，能源的消耗也越來越多，節能減排已經被社會廣泛認同。電力行業在為社會生產和人們生活提供源源不斷的電能時，也存在一定的電能浪費現象，供配電中的節能設計，有利于電能的節約，在一定程度上緩解我國能源緊張的局面。本文中，筆者首先分析了供配電系統總體規劃方面的節能措施，包括供電電壓等級的選擇和供電線路的選擇，在此基礎上著重探討了供配電設計中的節能方法和措施，希望能夠為今后的相關研究提供一定的參考依據。

關鍵詞：供配設計；節能；方法與措施

0. 引言

我國是一個能源大國，但人均能源占有量遠低于世界平均水平，能源緊張的局面仍未得到明顯改善。特別是考慮到我國還是一個工業大國，工業用電的需求量非常大，再加上人們生活的用電量，更是加重了電能供應緊張的局面。供配電設計中使用技能技術和方法，滿足了當前社會經濟發展的要求，不僅改善了能源供應緊張的局面，還在很大程度上促進了可持續發展目標的實現，對社會的發展具有十分深遠的意義。

1、 供配電系統總體規劃方面的節能措施

關于供配電系統總體規劃方面的節能措施，首先要做的就是做好相關的規劃設計工作。在進行規劃設計的過程中，應當將供電距離、電網分布、設備特點以及負荷容量等因素考慮在內，然后從供電電壓等級的選擇、供電線路的選擇兩方面出發，實現對供配電系統的優化設計，為供配電系統的節能奠定基礎。

1.1、選擇合適的供電電壓等級

通常情況下，輸電線路的電壓與輸電距離、輸送容量呈正相關，也就是說輸電線路的電壓越高，輸電距離就越遠，輸電容量也就越大。如果輸電線路電壓相同，輸電距離越遠，則輸電容量會隨之減小；如果輸電線路電壓相同，輸電距離越短，則輸電容量將會變大。因此，在供配電系統總體規劃方面，要想實現節能的目的，應當根據供電距離、負荷容量與用電設備等因素選擇合適的供電電壓等級與設計配電系統[1]。在供電電壓的范圍內，適當提高供電電壓的等級，有助于節能目標的實現。

1.2、選擇合適的線路

供配電系統總體規劃方面，線路的選擇也會影響節能效果。一般而言，導線電纜的截面如果太小，其使用壽面也會縮短，線路運行的可靠性隨之受到影響，給供配電系統埋下一定的安全隱患，極有可能導致安全事故的出現，帶來巨大的經濟損失，危害人們的安全。但是，導線截面的選擇也不能過大，過大雖然能夠實現節能的目的，但是成本投入太大，不利于企業經濟效益的提升。線路設計時，技術人員應當堅持“降低線路損耗”為原則，這樣做的目的主要是因為電流在線路中傳遞總會有能量損失。在實際的電路設計中，要想控制電能的損失，就必須控制好線路的電阻。根據相關公式的計算可以得知，在進行線路設計的時候，盡量減少導線的使用，如果需要盡量選擇銅線作為導線，避免導線彎曲，變電所盡量布置在供電區域的中心位置[2]。

2、 變配電設計方面的節能措施

變配電設計方面的節能措施主要包括5個方面：變壓器的選擇、電動機的選擇、低壓電器的選擇、供配電系統功率因素的提高一以及光伏發電的合理利用。接下來，筆者在參考相關文獻資料的基礎上，結合自身的工作實踐，就變配電設計方面的節能措施進行深入探討。

2.1、合理選用變壓器

變壓器的參數可以直接反應其運行狀態和空載中的損耗大小。所以，變壓器的合理選擇第一步是變壓器各項參數的合理選擇，只有這樣才能確保所使用的的變壓器損耗低，以此實現節能的目的。結合當前電力行業發展的實際情況來看，高導磁優質冷軋晶粒取向硅鋼片制造是低損耗變壓器的第一選擇，這主要是因為該類變壓器的質量比較輕，抗沖擊能力比較強，運行效率比較高，能量損耗比較低，相比于其他類型的變壓器，該類變壓器有著無以倫比的優勢。民用常用的變壓器是D，yn11接線變壓器，在使用該類變壓器的時候需要注意兩個方面：第一，提高單相短路電流，保證低壓單相接地保護裝置動作靈敏度高；第二，限制三次諧波的含量[3]。

2.2、合理選用電動機

變配電節能設計的實現，在選擇電動機的時候，應當選擇能耗低的電動機，而實現這一目的的主要方法就是提高電動機功率因素，同時提高電動機的工作效率。在工業生產中，比較常見的電動機是異步電動機。異步電動機的功率因素和工作效率是其最重要的兩個指標，二者有著十分密切的關系，所以在改善功率因素的過程中，其實就是改善了電動機的工作效率。異步電動機的無功功率一般占到工廠總無功率的7/10以上，在空載或者輕載的時候，其功率因素處在較低的水平，通常只有0.2左右，在滿載的情況下功率因素則比較高，通常在0.85左右。所以，異步電動機的選擇，要保證其容量在合理范圍內，盡可能使其滿負荷運行。

2.3、合理選擇低壓電器

低壓電器按用途或所控制的對象分類，可分為配電電器和控制電器；按其動作性質分類，可分為自動電器和手動電器。低壓電器是供用電企業中的重要設備，在供用電中處于極為重要的地位，是保證配電網、生產設備安全可靠運行和人身安全的關鍵設備。低壓電器的選擇合理與否直接關系到變配電設計的節能，從而影響到整個系統的節能。所以，在變配電節能設計的時候，一定要在低壓電器的選擇方面多加考慮。低壓電器作為系統中使用率較高的基礎元件，就低壓電器單體來分析，其電能的消耗很低，總體消耗量比較大，這就使得在進行變配電節能設計的時候，必須要選擇可靠性高、成熟性高、有效性高的低壓節能電器。

2.4、提高供配電系統的功率因數

通過對供配電系統能耗的觀察，從中不難發現，改善系統的功率因素有助于系統節能的實現。眾所周知，輸電線路的損耗包括兩部分，一部分是線路無功功率引起的損耗，另一部分是線路有功功率引起的損耗。線路傳輸過程中，一定是有功功率狀態，在供配電的系統中部分設備會產生一些滯后的無功電流，這些設備主要是具有電感性的特性，常見的有變壓器、電動機、燈具鎮流器等。無功電流在高低壓線路的傳輸中，無形之中會加大線路功率的損耗，因此產生的損耗可以通過兩個方面來避免。第一，降低用電設備的武功損耗，提高設備的功率因素，選擇功率因素較高的用電設備。第二，采用靜電電容器進行無功補償，靜電電容器會產生超前無功電流，可以抵消用電設備產生的滯后無功電流，從而有效地提高功率因素。

2.5、合理利用光伏發電

光伏發電本身就是一種節能措施，太陽能是取之不盡，用之不竭的，無需消耗燃料和架設輸電線路；其次，太陽能是理想的清潔能源，不會對環境產生破壞；再次光伏發電可靠性高，使用壽命長；最后，太陽能電池組件體積小，方便運輸安裝。在變配電系統設計過程中，技術人員一定要充分考慮到自然光這一因素。所以，在設計照明系統的時候，電氣專業人員要與建筑設計人員多溝通、多交流，盡可能地增加自然光的折射率，實現自然光的最大化利用，合理利用光伏發電，使得室內照明和自然光實現有機結合，進而實現照明節能的目的。

3、 結語

供配電系統中，不可避免地會存在能量損耗的情況，鑒于當前社會經濟發展面臨的能源緊缺現狀，有必要在供配電系統設計中強化節能環保意識。在設計的設計過程中，認真分析供配電系統的特點，研究供配電系統節能設計時存在的問題，從供配電系統總體規劃方面的節能措施和變配電設計方面的節能措施兩個方面著手，讓節能設計深入到電力技術人員的心中，實現供配電系統的節能設計，保證電能的正常供應。

參考文獻：

[1]張超.淺談供配電設計中的節能方法和措施[J].能源與節能，2016，12（04）：92-93.

[2]盛景泉.供配電設計中的節能方法和措施分析[J].電子技術與軟件工程，2015，24（04）：245-245.

[3]高超.供配電設計中的節能方法和措施的研究[J].電子制作，2017，12（06）：82-83.