供配電設(shè)計(jì)中的節(jié)能方法和措施研究

黃偉

【摘 要】現(xiàn)如今，能源消耗受到越來越多人的關(guān)注，特別是在面對(duì)能源利用率持續(xù)低迷的消極狀況時(shí)，須提升能源利用效率。而電能作為一類二次能源，已然嚴(yán)重約束了我國(guó)煤礦產(chǎn)業(yè)的擴(kuò)張與發(fā)展。因此，在客觀闡述供配電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)機(jī)理，進(jìn)行綠色節(jié)能設(shè)計(jì)的現(xiàn)實(shí)意義基礎(chǔ)上，結(jié)合實(shí)際探討更加科學(xué)有效的節(jié)能設(shè)計(jì)方法。

【關(guān)鍵詞】供配電系統(tǒng)；結(jié)構(gòu)機(jī)理；綠色節(jié)能；設(shè)計(jì)方法

1供配電系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)原則

其一，適度原則。對(duì)其系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)結(jié)合企業(yè)的實(shí)際使用規(guī)模為準(zhǔn)，在正常生產(chǎn)等過程耗電基礎(chǔ)上，綜合考慮其他各方面的影響因素，不能一味追求降低能源損耗而節(jié)能設(shè)計(jì)，以免適得其反，同時(shí)，在不損害企業(yè)利益前提上積極引進(jìn)新技術(shù)、新設(shè)備，促進(jìn)更高效的利用。其二，經(jīng)濟(jì)原則。節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)就是為了降低能源損耗，減輕成本輸出，以獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益。因此，在統(tǒng)籌節(jié)能技術(shù)、設(shè)備問題上，要充分考慮節(jié)能技術(shù)、設(shè)備的投資成本問題，不可過度追求最大節(jié)能效果而盲目引進(jìn)新技術(shù)、新設(shè)備，避免得不償失。其三，可持續(xù)發(fā)展原則。企業(yè)在生產(chǎn)過程中，除了要追求經(jīng)濟(jì)效益，降低生產(chǎn)成本，還要講究社會(huì)效益和環(huán)境效益，促進(jìn)可持續(xù)企業(yè)的發(fā)展，才能在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)立足最大化。

2供配電系統(tǒng)綠色節(jié)能設(shè)計(jì)的現(xiàn)實(shí)意義

縱觀傳統(tǒng)的供配電系統(tǒng)，涉及內(nèi)部電網(wǎng)電能損耗幾乎已經(jīng)達(dá)到整體發(fā)電量的6%，電能浪費(fèi)隱患著實(shí)深入，長(zhǎng)期放置不管，只會(huì)令企業(yè)生產(chǎn)成本和總體耗能量急速增加。在此類環(huán)境之下，選擇針對(duì)供配電系統(tǒng)予以綠色節(jié)能化設(shè)計(jì)，顯得十分緊急。首先，針對(duì)供配電系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)期間，全面融入綠色節(jié)能理念，既可以大幅度提升電能的使用效率，又能夠達(dá)到日常損耗減少的要求，可以說是促使企業(yè)可持續(xù)運(yùn)營(yíng)發(fā)展的必經(jīng)途徑。其次，進(jìn)行供配電系統(tǒng)綠色節(jié)能設(shè)計(jì)，是進(jìn)行節(jié)約型社會(huì)發(fā)展的首要任務(wù)，畢竟綠色減排與節(jié)約能源如今都已經(jīng)成為社會(huì)不同行業(yè)改革進(jìn)步的一類關(guān)鍵理念。在此期間，作為企業(yè)務(wù)必要及時(shí)予以響應(yīng)，即基于電能節(jié)約層面入手，真正促成節(jié)約型企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)與發(fā)展結(jié)果。

3供配電系統(tǒng)節(jié)能控制中存在的問題

（1）線路損耗問題。供配電系統(tǒng)在運(yùn)行中，線路損耗為主要存在的問題之一。由于供配電系統(tǒng)在運(yùn)行中涉及的用電設(shè)備較多，涉及的供電線路較多。因此線路損耗的控制，也為節(jié)能設(shè)計(jì)中主要存在的問題之一。具體分析當(dāng)前供配電系統(tǒng)運(yùn)行中，其線路損耗現(xiàn)象主要體現(xiàn)為：連接設(shè)備間的線路損耗，供配電網(wǎng)運(yùn)行中的線路損耗等。（2）統(tǒng)運(yùn)行控制中的節(jié)能設(shè)計(jì)問題。供配電系統(tǒng)在運(yùn)行中控制系統(tǒng)為主要的組成板塊之一，分析控制系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行對(duì)于節(jié)能性的有效發(fā)揮影響重大。因此從整體電能的供應(yīng)結(jié)構(gòu)方面便進(jìn)行分析，關(guān)于系統(tǒng)運(yùn)行控制中的節(jié)能設(shè)計(jì)，也為當(dāng)前供配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)中主要存在的問題之一。具體分析該類問題的出現(xiàn)，主要造成的不良現(xiàn)象體現(xiàn)為：設(shè)備的運(yùn)行中電能應(yīng)用效率低，系統(tǒng)運(yùn)行中無功損耗大。

4供配電系統(tǒng)節(jié)能控制

4.1進(jìn)一步提升供配電系統(tǒng)的功率因數(shù)

選擇針對(duì)供配電系統(tǒng)的功率因數(shù)加以提升，能夠更加有效控制系統(tǒng)運(yùn)行期間電能的損耗。基于此，相關(guān)技術(shù)人員需在嚴(yán)密性操控變壓器和電動(dòng)機(jī)等設(shè)備前提下，大力引入靜電電容器來同步進(jìn)行無功補(bǔ)償，持續(xù)到設(shè)備內(nèi)部電流傳輸功率損耗逐步縮減之后，滿足節(jié)能要求。除此之外，為了令供配電系統(tǒng)內(nèi)部的功率因數(shù)快速提升，還須針對(duì)高壓加以集中補(bǔ)償、對(duì)低壓實(shí)施分散補(bǔ)償，之后再妥善安置對(duì)應(yīng)的電容器組，力求透過整體層面改善系統(tǒng)整體運(yùn)行的實(shí)效性。需要注意的是，在進(jìn)行低壓分散補(bǔ)償環(huán)節(jié)中，還應(yīng)該做到配電室內(nèi)部電容器的分組配置，在做到令分散補(bǔ)償發(fā)揮應(yīng)有的功效之后，便能夠促使電能的順利節(jié)約。

4.2無功補(bǔ)償

最常用的無功補(bǔ)償方法是并聯(lián)電容，此外，根據(jù)安裝位置的不同，又可分為以下幾種無功補(bǔ)償方法：（1）高壓集中補(bǔ)償：特點(diǎn)是補(bǔ)償高、成本低、具有可調(diào)節(jié)功能；（2）低壓集中補(bǔ)償：適用于低壓母線，特點(diǎn)是補(bǔ)償范圍大，能自動(dòng)投切，性價(jià)比較高；（3）低壓分組補(bǔ)償和低壓分散就地個(gè)別補(bǔ)償：屬綜合補(bǔ)償，適用于高壓線路、低壓線路以及變壓器，范圍大、效果好，但成本較高、分散性大、管理和維護(hù)難度大。此外，關(guān)于供配電線中的電能損耗也是不可忽視的，在輸電線路中，電能損耗與阻抗成正比，與電力的二次方也成正比，電纜導(dǎo)電率越髙、橫截面越大，則阻抗越小，進(jìn)而產(chǎn)生更小的損耗。

4.3盡量采用架空的絕緣導(dǎo)線

在對(duì)供配電進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要盡量的簡(jiǎn)化線路的整體結(jié)構(gòu)，因?yàn)檫@樣的方式可以節(jié)省材料，同時(shí)對(duì)于環(huán)境的美化也有重要的意義；其次在設(shè)計(jì)過程中盡量避免停電，并且有效降低配電網(wǎng)的修理次數(shù)，有效的提升電網(wǎng)的使用效率；然后，要及時(shí)的對(duì)線路進(jìn)行檢查，降低線路的電力損耗以及電線的腐蝕，提升電線的使用時(shí)間。

4.4進(jìn)行供電電壓和電源線路的綠色節(jié)能設(shè)計(jì)

在供電線路設(shè)計(jì)活動(dòng)期間，不單單要基于電能負(fù)荷的實(shí)際狀況來維持供電過程的安全性，同時(shí)還要集中一切技術(shù)力量來發(fā)揮系統(tǒng)的節(jié)能功效，最終切實(shí)做到將經(jīng)濟(jì)和安全性融為一體。就好比是選擇相對(duì)小一些的電纜截面時(shí)，就會(huì)使當(dāng)下的壓降增加，到頭來不僅僅會(huì)影響到礦井運(yùn)作的安全和穩(wěn)定性，嚴(yán)重情況下甚至?xí)?dǎo)致全礦停電的狀況；再好比是沿用一些較大的電纜截面之后，便會(huì)令這部分工程投資成本飛速增加，給經(jīng)營(yíng)企業(yè)造成不小的經(jīng)濟(jì)壓力。所以說，在篩選礦井進(jìn)線的電壓環(huán)節(jié)中，應(yīng)該將供電單位的實(shí)際狀況充分考慮進(jìn)去，特別是在面對(duì)一些存在較大年產(chǎn)量?jī)?yōu)勢(shì)且需用電設(shè)備較多的礦井時(shí)，電壓等級(jí)需相對(duì)高一些，通常維持在35～110kV最為妥當(dāng)。除此之外，在設(shè)計(jì)兩會(huì)路線過程中，應(yīng)該要確保分別透過區(qū)域不同的變電所引入，如一些規(guī)模不大的礦井，其須使用的用電設(shè)備自然不會(huì)過多，此時(shí)兩會(huì)線路則可以透過不同區(qū)域變電所10kV側(cè)，亦或是由相同變電所而不一樣的母線段引入，之后順勢(shì)將下井高壓設(shè)置為10kV。

4.5應(yīng)用智能供配電調(diào)節(jié)系統(tǒng)

分析當(dāng)前供配電系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行現(xiàn)狀，為合理有效的落實(shí)節(jié)能設(shè)計(jì)效果，油田企業(yè)可采用智能供配電調(diào)節(jié)系統(tǒng)的應(yīng)用，進(jìn)行供配電系統(tǒng)的節(jié)能應(yīng)用。具體分析智能供配電調(diào)節(jié)系統(tǒng)的運(yùn)行原理，其通過各類傳感裝置及網(wǎng)絡(luò)控制的方式，進(jìn)行供配電系統(tǒng)運(yùn)行的智能調(diào)節(jié)。以此優(yōu)化節(jié)能應(yīng)用中的實(shí)際效果，并且降低因線路損耗等原因造成的供電能耗上升現(xiàn)象。

4.6篩選適當(dāng)?shù)淖儔浩?/p>

該類設(shè)備屬于不可或缺的變電設(shè)備，為了進(jìn)一步落實(shí)供配電系統(tǒng)的綠色節(jié)能控制目標(biāo)，就必須要沿用諸如S14.SH15、S11.S13等型號(hào)的損耗節(jié)能變壓器，亦或是那些保留載調(diào)壓功能的變壓器，在令供配電系統(tǒng)內(nèi)部的電壓波動(dòng)得以細(xì)致性調(diào)節(jié)之后，達(dá)成對(duì)供電質(zhì)量的提升目標(biāo)。

結(jié)語

現(xiàn)階段，我國(guó)供配電系統(tǒng)節(jié)能發(fā)展良好，但在細(xì)節(jié)方面還存在較多的問題。具體分析為有效的提升系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量，并且降低企業(yè)運(yùn)行中的電能損耗現(xiàn)象。企業(yè)在其供配電系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)中，可通過加強(qiáng)線損控制，應(yīng)用無功補(bǔ)償技術(shù)，優(yōu)化供配網(wǎng)線路設(shè)計(jì)，應(yīng)用智能供配電調(diào)節(jié)系統(tǒng)的方式，進(jìn)行節(jié)能效果的實(shí)際發(fā)揮。

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（作者單位：四川省食品發(fā)酵工業(yè)研究設(shè)計(jì)院）