低压供配电系统设计中节电技术应用

王伟

摘 要：在现代社会经济发展迅速的态势之下，电能消耗量日渐激增。由于电能的消耗要大量的能源燃料作为基础，为了推动现代经济的可持续发展，我国日益关注电力系统的设计，尤其是低压供配电系统设计中的节电技术的运用。通过技术改造可以提升电能的利用率，减少能源的耗费现象，满足社会发展的需求。本文遵循国家的节能原则，对低压供配电系统设计中节电技术应用意义、节点方法、智能节电器在低压供配电系统设计中的应用进行探讨，以供借鉴。

关键词：低压；供配电系统；设计；节电技术

中图分类号：TM92 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）12-0156-02

节能减排已经成为当代的一个时尚理念，涉及到生活的方方面面，已经渗透到各个行业中。在节能减排观念日益深入人心的形势之下，低压供配电设计领域中的节电技术的应用，成为人们关注的话题，在构建节能型、经济型社会的要求之下，节能降耗成为了当前的战略任务和目标，在低压供配电系统的设计领域中应用节电技术，可以使电能应用更为安全可靠。本文对低压配电系统设计中节电技术的应用展开探讨，以供借鉴。

1 低压供配电设计中节电技术的应用意义

电力资源是现代社会中必不可少的重要资源，涉及到我们生活的各个环节，如果没有电力资源支持，人民的生活质量将无法想象。可见电力资源对我们的生活意义重大。在低压供配电设计中应用节电技术，能够节约我们的日常生活用电量，大大地提高用电的效率。我们要明晰节电技术的发展演变趋势，我国在借鉴国外成功经验的前提下，节电技术不断更新换代，由第一代的电容器无功补偿、第二代的晶闸管斩波技术、第三代的变频技术、第四代的抑制浪涌技术以及第五代的电磁平衡调控技术[1]。现代采用的第五代电磁平衡调控技术与计算机智能控制电路相融合，实现了对电器设备变化情况的动态监测，实现电源与输出功率的精准匹配，极大地减少了线路上的无谓电力损耗，增加了线路容量，使电压得以平衡，提升了节电效率。节约了国家资源，是节能减排理念在电力企业的重要体现，也很好地体现了可持续发展战略。

2 低压供配电系统设计中的节电方法

2.1 降低线路的电力损耗

在现代高层建筑日益增多的形势下，变配电室应当与电气竖井相靠近，以便于减少电缆线路的缠绕长度，增加线路的稳定性。对于建筑面积较大高层建筑的情况，则还需要在中间地段设计电气竖井，以最大程度上减少线路的无谓损耗。在具体施工的过程中，要减少配电箱和低压柜中的同头线或弯线，要采用直线出线的方式，以尽量缩短线路长度。并将变配电所靠近负荷中心位置，大约在负荷中心的直径400m范畴之内。另外，对于较长线路的铺设施工，还要尽量增加导线的截面积，这样可以有效地节约电能，要进行投资的成本分析，在增加导线截面积的施工过程中，必然增加投资成本，然而这个成本投入通常会在短短的几年就回收，通过对比分析，可知，增大导线的截面积的铺设方法相对实际有效，可以较好地节约大量的电能。

2.2 提升功率因数

在低压供配电系统的设计之中，功率因数的大幅度提升可以较好地实现无功补偿，降低无功功率，更好地实现电能的节约使用。由于低压供配电系统之中，无功功率会引发电压不稳定的状态，并限制供电容量、增加线路的损耗量，因而通过提升功率因数，就可以较好地避免这一问题[2]。

在低壓供配电系统之中，电动机、变压器等电感设备可以产生无功功率，较好地节约电能。为此，可以在供配电系统之中安装电容箱装置，在电容箱装置的设计之下，用超前无功电流实现对滞后无功电流的补偿，以减少供配电系统整体的无功电流，提升功率因数。在这种设计之下，可以使功率因数提升20%，并使线路损耗降低40%，由此可见，安装电容箱装置对于降低电能损耗的重大意义和功效。另外，在供配电系统的设计和应用之中，还要结合当地的具体情况，确定适宜的功率因数，并使之保持在0.85～0.9的范围之内。

2.3 平衡三相负荷

低压供配电系统在运行过程中容易被单相高次谐波所干扰，引发低压供配电系统的三相负荷不均衡，在较长时间的运行状态之下，会导致低压供配电系统的异常故障，不利于低压供配电系统的安全与稳定。这种不良的状况具体表现为：（1）电机、变压器等电感设备受损，安全性下降。（2）零线、相线的线路损耗现象越发严重。（3）照明设备受到干扰和影响，降低其使用寿命。（4）通信状况不通畅等等。针对上述三相负荷不平衡的状态，要采用及时调节的方式，使变压器的出口电流稳定在10%之内、支线电流稳定在20%之内。

3 智能节电器在低压供配电系统设计中的应用

3.1 智能节电器的构成类型

智能节电器运用先进的、核心的电磁平衡原理，在分相采样和分相稳压调压的方式之下，平衡和稳定三相输出的电压和电流，并对过剩电压进行调节，以便较好地抑制谐波和过滤电涌及瞬流。智能节电器的分类主要包括有适用于电力系统配电及末端设备的电力型智能节电器、适用于照明系统配电的智能节电器、适用于电力与照明混合系统配电的智能节电器。

3.2 智能节电器的基本原理及功能

在电网供电的过程中，必然会产生不同的负荷变化，这就使电动机的磁通密度升高，电动机自身的温度上升条件下产生损耗，会减少其使用寿命。而智能节电器的使用，则可以极为有效地调节电压，使输出电压保持恒定状态，从而减少电能损耗[3]。智能节电器的应用功能，具体表现为以下几个方面：

（1）调整电压幅值。为了使电压处于稳定状态，在电压处于波动状态之时，可以采用电磁平衡原理，使偏高的电压值调整到额定的电压范畴之内，以节约电能。（2）抑制瞬变电涌。智能节电器可以通过抑制瞬变电涌的方式，延长电感设备的使用寿命，由于瞬变、电涌均是一种瞬时态的畸变状态，并表现为超调压、高频次的浪涌和谐波形式，会对系统造成损害，使耗电量增加。而在系统之中应用智能节电器，则可以较好地拦截瞬变干扰的来路，并切断内部配电系统瞬变产生的回路，确保设备的安全稳定运行，成倍地延长设备的使用寿命。（3）降低电动机起动电流。智能节电器可以抑制电动机的起动电流，并实时动态监测负荷变化，自动调控输出功率，实现精准匹配，使电动机在最佳的负载率下稳定运行。（4）抑制谐波。为了改善功率因数，智能节电器还可以极其有效地抑制低压电器设备的谐波电流，阻止谐波对供电系统的循环和叠加干扰，减少多余的有功输出，净化电网，提升供电质量。

3.3 智能节电器在低压供配电系统中的实际应用

（1）在变压器低压侧总开关安装智能节电器，使之替代传统的无功功率补偿及消除谐波装置，并且要注意不可同时安装这两种装置，但是，这种方法应用还较少，通常还是采用安装传统的无功功率补偿及消谐装置的方式。（2）在单回路放射式的电力配电干线的末端配电箱总开关后，安装智能节电器，成为电力干线的节电应用，实现对电动机的控制保护和节电的目的。（3）将智能节电器安装于单回路放射式的照明配电干线末端的配电箱总开关后，成为照明干线的节电应用。

4 结语

总之，随着我国经济建设的高速发展，节能降耗已成为我国经济和社会发展的一项战略任务。建设节能型社会、促进经济可持续的发展是实现全面建设小康社会宏伟目标、构建和谐社会的重要基础保障。电力行业是我国发展迅速的支柱性行业，在对低压供配电系统的设计过程中，为了提供系统的供电质量，节约能源的无谓损耗，可以采用节电技术和设备，根据配电系统的负荷性质和类型，选用适宜的低压供配电节电技术，并逐渐向规范化、标准化的方向发展，达到保护生态环境、提升电力系统的经济效益的目标。然而，当前的节电技术的应用还并不广泛和成熟，还存在着很多不足，有待进一步完善和提升。

参考文献

[1]盘惠良.节电技术在低压供配电系统中的设计应用[J].科技创新导报，2014（5）：35.

[2]许立.低压供配电系统设计中节电技术的应用研究[J].科技传播，2013（6）：58-59.

[3]万国军.试论节电技术在供配电系统中的应用[J].黑龙江科学，2013（11）：90.