分析電力技術中電力節能技術應用

摘要：隨著人類生活的不斷提升，電能使用量越來越高，由于我國發電方式主要為火力發電，不僅會造成能源的消耗，還會對環境造成破壞，于是需要降低對電力的浪費現象。電力技術中的電力節能技術正好能夠降低電量，文章將主要研究電力節能技術的應用。首先對電力節能技術的作用進行分析，發現其不僅能夠引領時代新潮流，而且還能夠降低電力使用量、降低工廠能量的消耗。再對電力技術中電力節能技術應用進行分析，通過使用節能型配電系統和節能設備，能夠大幅度降低電力浪費現象，從而有助于達到電力節能的目的。

關鍵詞：電力技術;電力節能技術;應用

中圖分類號：TM92

文獻標識碼：A

文章編號：1001-5922（2020）06-0158-04

隨著我國科技技術的不斷提升，電力技術有了進一步的發展。很多相關的研究者不斷對電力技術進行研究，在他們的努力之下，使得如今的電力技術愈發先進[1-2]。當人類意識到節能減排的重要性之后，我國電力主要為火力發電，在資源有限的情況，電力將會消耗掉更多的資源，并且對環境還會造成破壞，于是需要加大節能減排的力度[3]。表1為2009-2018年我國的用電情況，從表中可以看出，我國電力消耗不斷增加，這對于能源的消耗將會是巨大的，另外，其中還會存在大量的浪費電量。據統計，電網損耗大致占到中電量的7%-8%之間，所以急需進行大量的電力節能技術[4]。如今，我國在電力節能技術的應用上也比較廣泛，并且具有較為成熟的應用。隨著時代的不斷發展，電力節能技術還需進行發展應用，主要是降低電能的使用量，從而可以節約我國有限的資源，另外還能夠降低環境的破壞程度[5]。所以電力技術中的電力節能技術十分重要，于是本文將主要研究電力節能技術的應用。

1 電力節能技術的作用

1.1 有利于引領新時代新潮

電力節能技術有利于我國電力事業的可持續發展，對人類的未來生活至關重要。我國的電力損耗不斷變多，使用電力節能技術顯得非常重要。各種關于電力節能技術不斷被應用，從而達到節能的目的。比如，我國改造了吸收式換熱技術供熱系統，通過對其熱能進行改造，達到節能的目的。在我國很多方面，比如電力企業、各種大型工程中，都會使用到電力節能技術。如今，電力節能技術無處不在，即使我們日常所使用的燈泡都會進行節能設計，引領了新時代新潮流，極大的降低了我國的電力消耗。

1.2 有效降低電力使用量

熱水器使用過程中利用太陽能進行發熱，從而可以減少對電能的使用，這種通過使用清潔能源降低對電能的使用也屬于一種電力節能技術。這種方式不僅達到節能的目的，而且還有利于環保。另外，電力節能技術在其他方面的應用中，通過對各種設備進行改進，降低其電能消耗，可能會提高造價成本，但是在通過長時間的考驗，能夠節約電能，從而可以將其成本收回，所以以長遠的視角進行分析，使用電力節能技術更有助于企業的經濟效益，而且對于環境也會有所幫助，能夠降低電力的使用量。

1.3 減少工廠能量的消耗

通過對企業的用電量進行調查發現，工廠的用電量是最高的。工廠中涉及到很多的設備需要長時間的進行工作，并且工廠中的整個配套系統還會存在浪費電量的情況，于是工廠中的用電量會非常多。為了降低工廠的用電量，使用電力節能技術，最為明顯的是使用風機，風機的種類比較多，總之是通過風力進行發電，從而可以降低工廠電能的使用。表2為2018年來我國各類發電方式的增長情況，從表中可以看出，使用太陽能進行發電的增長速度比較快，使用風能進行發電的增長率也比較大。總之，通過使用其他節能方式進行發電，從而降低電能的使用，因為我國很多的電能是通過使用不可再生能源進行發電，對環境將會造成很大的傷害，所以通過使用電力節能技術，能夠降低不可再生能源的使用，而且還有助于提高環境，達到節能的目的。

2 電力技術中電力節能技術的應用

我國人民生活水平不斷提升，對于電力能源的使用也飛速增長。為了節約能源的使用，應用電力節能技術十分重要，能夠實現能源的合理配置，保證我國的電力正常發展。于是在電力技術中應用節能技術比較廣泛，并且也相當重要。所以本部分將對電力技術進行分析，將電力節能技術應用其中，從而達到節能的作用，提高電力技術的應用效果。

2.1 使用節能型配電系統

2.1.1 合理供電電壓

在確定合理的供電電壓之前，需要考慮到很多方面的因素，比如每位用戶的用電情況、當地的供電現狀，還有電力企業的未來發展計劃等等;另外，在設置電壓時，還要考慮到用戶和變電站的距離，最后根據電容量確定最為合適的電壓[6]。當電壓設置不合理時，不僅會消耗大量的電能，而且還會縮短電力系統的使用壽命。所以在設置電壓時要能夠綜合多方面因素進行科學、合理的設置。一般情況下，配電網絡選擇的是在6-lOkV之間，如果為了使得電力系統更加的節能，可以選擇使用lOkV配電模式，這種設置方式節能的效果更好。如果當配電系統和配電金屬的能夠都比較小時，選擇lOkV的配電電壓最為合適。如果使用6kV的用戶非常多，且其容量大，此時需要選擇的電壓最合適設置在6kV。另外，還有一種情況時在網絡中有使用3kV電壓的用戶，且用戶的占比很小，此時可以選擇10 （6） /3kV的專用變壓器。在電力技術中合理設置供電電壓，還一種基礎的電力節能技術，能夠提高電力系統的穩定性，并且達到節能的作用。

2.1.2 使用無功補償裝置

無功補償方案比較多，較為常用的有3種方式，分別為LVCA型靜態無功補償裝置、TLFP- 1.2型無功補償濾波裝置和TLFP型有源濾波器，每種方式都各有其優勢和劣勢，所以在實際的使用過程中，需要考慮到多方面的因素，從而根據無功補償方案的優勢和劣勢進行選擇。選擇合適無功補償裝置能夠降低能源效率，達到節能的目的。

1） LVCA型靜態無功補償裝置。圖1即為這種裝置的示意圖，其主要優勢在于其造價低，所以一般的小型企業會考慮使用該種無償方式，雖然其造價低，但是其缺陷比較多，比如對于負載急劇變化工況對諧波電流產生放大的這種情況下，是不能使用該無功補償方案，因為會增加電網的負擔，從而就會造成電容器發生損壞。

2） TLFP-I.2型無功補償濾波裝置。圖2即為這種方式的示意圖，該方式的主要優勢在于能夠快速投切，并且不會發生電流沖擊，不會造成諧波現象，所以就可以減小供配電系統的損耗。然而其缺陷在于有級投切，并且相對于第一種無功補償裝置，其價格是比較高的[7]。

3） TLFP型有源濾波器。圖3即為該種無償裝置的示意圖，該方式的主要的優勢比較多，比如高速動態響應，不會發生諧振濾波，不會受到電流方向、電壓和系統阻抗等因素的影響，具有很好的穩定性。其最大缺陷就是價格昂貴，對于一般的企業來講會比較不容易接受。

在電網中，很多的電力負荷屬于感性負荷，比如常見的電動機和變壓器，它們在工作過程中就會提供無功功率。通過設置無功補償設備，在電網網絡上面安裝并聯電容器，可以給感性負荷設備提供所需的無功功率。如圖4所示的使用并聯電容器可以達到節能的作用[8]。安裝并聯電容器是一種比較常見的無功補償裝置，能夠減少電網中無功功率的流動，還能夠降低電力的損耗。對于大型的電網來講，其中的性感負荷所造成的電能損耗會非常的大，通過使用無功功率補償裝置，不僅能夠達到節能的作用，而且還可以實現電網的穩定運行和電壓調整。對于小型的電網來講，可能節約的電能并不會很多，但是能夠實現調整三相不平衡電流。所以不管是大型還是小型的電網，通過使用無功補償裝置使得電力技術將會具有更多的效果和優勢。

2.1.3 使用節能式變壓器

節能變壓器在定義中已經說明了是三相的油浸式變壓器，并且相比于CT/T6541，其中設置的參數負載和空載損耗至少要降低10%，所以節能變壓器能夠達到降低能源的作用;還有一種定義是干式變壓器，與GWR10228相比，其負載和空載損耗也至少降低10%[9]。2種定義中的干式變壓器和油浸變壓器個存在一定的優勢和劣勢，其中油浸變壓器的維護會比較困難，維修費用也會比較高，所以為了能夠節約成本，可以使用干式變壓器。但是對于一些已經使用了舊式油浸變壓器的電網，可以通過對其進行改造，從而達到節約成本、提高節能效果。

2.2 選擇合適的節能設備

2.2.1 提高變頻器的使用

節能理念不斷深入人心，于是電力系統中高壓變頻器的使用頻率越來越多，如今已經能夠達到成熟的應用效果，所以具有廣泛的使用。例如，對于工況企業來講，其中需要使用到大量的風機、水泵等設備，這些設備在使用過程中會一直處于工頻狀態，會使用閘閥技術進行控制，在這個過程中會浪費大量的電流，通過使用變頻調節技術于是可以節約大量的電流。

2.2.2 使用節能電氣

用戶照明設計屬于我們常見的一種設備，在對其進行設計時，不僅需要考慮到照明的設計理念，而且還要能夠根據時代的發展，節能的要求不斷提升，在對照面進行設計時，還需要考慮到節能的作用，使用節能電氣，設計出一種穩定、安全、節能的照明設計。在照明設計中利用節能技術，有助于節約電能，造成不必要的浪費。

2.2.3 使用低阻電纜

在電力技術中，電纜的使用會造成比較多的電能浪費，為了體現出電力節能技術，需要在選擇低阻功效的電纜，并且還需要合理選擇線纜截面。通過經驗可得，輸電線路中電能的損耗和電阻關系是一種平方狀態，當電阻越來越大時，電路的損耗就會越來越多，同時還會增加電纜的熱量。為了達到節能的目的，需要降低電阻值，于是選擇低阻的電纜，不僅能夠達到節能的目的，而且還能夠降低熱量。由于在炎熱環境和負載電流處于高峰期時，線路散熱不好，于是造成了嚴重的安全事故，通過使用低阻電纜，可以降低事故的發生。另外，還需要合理選擇電線截面積，截面積不能過大也不能過小，需要考慮到兩點因素，分別為線路使用負荷量，線路未來成長性。當考慮大這2個因素之后，即選擇截面積最小的電纜，可以降低線路安裝的成本費用。

2.2.4 Y型高效電動機

與普通的電動機相比，Y型高效電動機在設計上比較占有優勢，其中的核心組件包含銅值和高質量的硅鋼片，因為使用了更好的設計材料，所以使其在功耗上有所降低。與普通的電動機相比，改電動機能夠降低20%-30%的能耗，而且還可以提高2%～7%的的效率。另外，雖然Y型高效電動機的購買費用比較高，但是其能夠在1-2年內將收回投入，甚至有的在幾個月內就將投入收回，所以使用這種高效電動機非常的節能，而且具有經濟效益。表3即為Y型電動機與普通電動機的對比，從表中就可以明顯的看出，Y型高效電動機的優勢更多，電能節能技術中使用該電動機將具有更好的應用效果。

3 結語

綜上所述，我國電量在使用過程中存在較大的浪費現象，對其進行電力節能設計不容小視。于是，電力節能技術在很多方面中都有應用，并且與我們的生活息息相關。文章通過對電力節能技術在電力技術中的應用進行分析，使用節能型配電系統和節能型設備能夠有效降低電能的損耗，

從而達到電力節能的目的。隨著我國電力技術的不斷發展與強化，往后電力節能技術將會有更加寬廣的應用，并且還會有更好的應用效果。

參考文獻

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作者簡介：李軍（1968-），男，漢族，山東肥城人，碩士研究生，高級工程師，主要研究方向：電力與機械。