谈供配电设计节能技术和措施

杨彪

摘要：在我国能源消耗中，电力资源的消耗所占的比重较大，为了降低电力能源消耗，缓解能源紧张的问题，加强供配电设计中的节能技术水平尤为重要。本文对供配电过程中存在的不合理现状进行分析，并提出节能的技术措施。

关键词：供配电设计；节能技术；重要性；措施

一、促进供配电设计中节能技术使用的重要性

在供配電的设计中加入节能技术，主要是从节约资源的角度出发，以处理好资源和环境与社会经济友好发展的关系，从而为人类营造更好的生活环境。节能技术在供配电设计中的使用，可以有效提高单位电量的使用率，从而不断提高电能的优化配置率。要知道，现下无论是哪个国家，电能的使用率都是相当高的，主要是因为其使用面积非常的广，可使用的点非常的多，才导致了电能使用量巨大的局面。各国近年来，为提高本国的发电能力，也为减少对已有资源的过度开采和使用，都在不断的开发新能源，采用新技术。而在供配电设计中采用节能技术，来减少能源的浪费和过度使用，也不失为一个行之有效的节能方法。

在供配电设计中加入节能技术，是在工程的建造初期便将节能工程考虑入内，然后在工程的建造过程中，结合实地情况，提高节能技术的使用率，从而促进资源的合理利用的一种方法。近年来，这种方法在社会各行各业中的使用率不断提高，而这也因为是从全人类的根本利益出发的节能方法，逐渐受到了社会各界人士的重视。

二、供配电过程中存在的不合理现状

1、电器使用引起的火灾频发

目前，我国的住宅小区中，居民的用电负荷一直处在快速增长的水平。一些住户的电能表、配电线路及断路器很容易发生故障，并发生跳闸；些住户会自行更换成大容量的断路器，会造成很大的安全隐患；还有一部分住户强行使用微波炉、空调等电器；另外，很多小区中房间的插座设置是比较少的，用户为了满足用电需求往往自行安全多用性的插座以及临时导线，这样的话既不安全又不合理，很容易使户内外的导线快速发热，使绝缘层老化加快，最终因为导线短路而导致火灾的爆发，给人们的生命财产安全带来了极大的损失。这些都是在设计供配电系统时常常出现的问题。

2、中压的配电网络安全运行水平低

10 kV 配电网络线路接线模式大部分为单辐射；尤其是10 kV 配电网络线路的负载率与配变负载率不匹配的现象严重：部分线路负载率和配变负载率均较低，部分线路负载率和配变负载率均较高，上述情况均会导致电网损耗增加，属于不经济运行；有百分之二十线路不满足线路N-1 校正。

3、在供配电设计过程中，不能选用合适的线路

在供配电设计过程中，为加强供配电的节能效果，选择合适的线路是一项必须考虑到的问题。要知道，在电流的运行过程中，会因为电线本身所具备的线路电阻而产生功率消耗。而在电流通过量不变的情况下，线中电阻越大，所造成的电流损耗会越高。还可以将些季节性负荷的线路，用来作为常年使用的供电线路，以减少线路和电阻。

三、供配电设计中节能技术的探讨

1、选择合适的供电电压等级

一般情况下，输电线路的电压越高，可输送的容量越大，输送的距离也越远。在相同电压下，要输送较远的距离，则输送的容量就小，要输送较大的容量，则输送的距离就短。应根据负荷容量、供电距离及用电设备等因素合理设计供配电系统和选择供电电压等级。供电电压越高则线路电流越小，线路上损耗的电能就越少。变电所应尽量靠近负荷中心，以缩短供电半径，减少线路损失。在供电电压的范围内，提高供电电压的等级可以达到节能的目的，但却要增加投资，对此必须进行比较，拿出较经济的方案。

2、合理选用变压器

PO作为变压器的空载损耗又称铁损，是由铁芯涡流损耗和漏磁损耗组成，其值受铁芯材料和制造工艺的影响，与负荷大小无关。因此在变压器的选择上最好选择节能性好的，比如S13、S15等型号。这些都是采用优质硅钢片，改进了铁芯结构，能够降低空载损耗，改进了绝缘的结构，降低负载损耗。要充分计算负荷和负荷性质等来选择变压器的数量与容量，对负荷进行合理分配，选择容量和电力负荷匹配的变压器，使其能够高效低耗。

3、照明系统节能设计

（1）照明灯具及光源选择

灯具的选择对节能来说至关重要，居民用电工具多为灯具用电，所以选择高效节能的灯具至关重要。

采用高效灯具。照明设计中应注意使用高效节能灯具，灯具效率即灯具的出射有效光通与光源总光通之比，灯具反射面的反射比越高，设计越合理，灯具效率也就越高，当然也该从灯具的寿命、能耗、维护性能等方面综合考量。现在上市的大量节能灯具也要根据适用场所进行合理选择，如客厅场所面积较为大，宜采用高效的LED灯或者紧凑型荧光灯作为照明光源，餐厅。居室、卫生间要逐渐淘汰白炽灯，可以选择紧凑型荧光灯或三基色细管径直管荧光灯，居民区电柱则宜选用电磁感应无极灯等适用于高大空间的灯具，对于住宅区室外照明，尽量采用高压钠灯、金卤灯等高强气体放电光源，不宜采用白炽灯、卤钨灯、白镇流高压汞灯等高能耗光源。合理的照明光源选择可以很好的避免浪费，达到综合效益。

（2）照明控制

合理高效的照明控制也属于照明节能的一部分。现在的照明控制方式有很多，如单灯控制、多灯控制、双控开关控制、楼宇自控系统控制、总线控制、探测器控制等等。

室外照明适合采用三相供电，隔盏换相，以便根据不同的需要配置合适的照度，起到节能目的，室内照明可以适当增加开关的数量，如近窗地方可以单设开关，当关照充足时，可以关掉照明。

居民住宅区的公共场所地域较大，浪费较大，所以，可以采用声控系统、光控系统或感应系统进行控制，需要时便提供照明，不需要时则减少浪费。

高档居民区的公共场所，可采用照明自动调光系统，根据环境的光亮程度自动调整照明亮度，达到进一步节约目的。

4、省电装置的应用

该装置采用一种特殊的电磁结构，它的内部是一个串联电抗器并联接人自耦调压器和外加独立相位调整兼消除高次谐波线圈，一起固定在一个三柱式铁芯上的综合型节电装置。该装置具有以下功能和特点：

（1）调整电压幅值及稳压

有些用电单位供电电压偏高，导致电气设备用电量增加，使用寿命缩短，同时加大了线路损耗。由于该装置采用了最新的电磁平衡原理来调整用电设备电压的平衡度和稳定性，即在它内部并联了一个自耦固定式调压器。

（2）减少电动机的启动电流

通过磁力作用及节电装置内部串联电抗器，可对电动机启动电流起到一定的抑制作用，一般可将启动电流减少到2-3倍的额定电流。如果有很多台小型电机或群控多台小型电机，其节电效果更为明显。

（3）降低了线路、变压器及电机绕组的铜耗

谐波高频率上升，高频电流增大，导致交流电阻增大，线损增加。由于该装置平衡了三相电压，抑制了高次谐波，由此降低了线路、变压器及电机绕组等的铜耗。按铜耗公式P=12R计算，减少电流值及电阻值对铜耗有明显的减少。

结语：电气设计人员在设计中应选择合理的设计方案， 尽可能有效地减小电能损耗，提高供配电系统运行的经济性，对提高电能的利用率、节约电能、促进经济可持续发展和建设节约型社会具有重要的意义。

参考文献：

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[3] 李承强 周鹏 王国龙.对供配电设计中的节能方法和措施的研究[J].电子制作，2014，06.