摘要：能源消耗是现代社会发展所不可避免的一个问题，其中电能优势能源消耗最为严重的一项能源，人们日常工作和学习以及企业的生产都离不开电能，社会发展脚步不断加快，电能的消耗也越来越大，因此有必要降低对电能的浪费，实现绿色节能的理念。在供配电系统的设计方面，节能方法和措施是今后发展必不可少的趋势，科学合理的供配电节能设计，可以有效降低电能传输和使用过程中产生的不必要浪费，实现节能减排的目标并且给企业带来更大的经济效益。
关键词：供配电；设计；节能；措施
引言
电力工程建筑施工或运行时，都会有较大的能源消耗，因此在配电设计中，节能设计最为重要，而在配电节能设计当中也还是有待解决较多的问题，相关技术科技人员应深入探讨以及研究配电节能问题，尽量创造出有效节约能源的配电方法。 而对于电力局而言，应对配电节能设计给予更多的关注，并且投入相应资金来解决此种能源问题，只有综合考虑，万无一失，才能做好节能工作，另外在采取传统的节能措施时，还应该注意加大科技投入力度，从而有助于在整体上提升用电管理水平。
1 供配电系统的评价分析
电能资源是国民经济发展和生活中的必不可缺的能源，电能可以从其他形式能量转化而得，又能很方便的转变成其他形式的能量，可以进行长距离传输，电能的控制、分配、测量都很方便。用户所需要的电能，主要由电力系统提供，由于发电厂距离用户较远，需要通过输电线路和变电所等中间环节，才能把电力输送给用户，同时，为了提高供电系统的安全、稳定以及经济运行，通常需要将多个发电厂和电力网连接在一起并联运行，所谓电力系统就是由各种电压等级的输电线路将发电厂、变电所以及电力用户联系起来的一个发电、输电、变电、配电和用电的整体。
2 供配电系统总体规划
在设计供配电系统的总体方案时，应综合考虑供电距离及用电负荷的大小、特性、分布来确定供电电压等级，科学、合理规划供配电系统。节约供配电系统电能与投资方面，可以通过减少配变电级数，简化接线等方式实现，同时在选择变压器台数与容量时，应综合考虑负荷特点及运行的经济性。在确定受昼夜或季节变化较大的地区的变压器容量时，应根据负荷变化全面考虑变压器的技术经济性。
通常线路电流会随着供电电压的升高而降低，可以通过提高供电电压的方式来减少供电线路的电能损耗，应尽量把总变电所与配电所修建在距离负荷中心近的位置，这样可以缩短供电半径，降低供电线路上的损耗，此外在满足供电电压要求的前提下，可以通过增大线路的电压等级来实现节能的目的。
3 供电与配电线路的节能设计
配电线路通常包括以下两大组成部分: 电缆线路与架空线，任何一种线路的设计都要本着节能的原则，金属导线是线路电能传递的主体材料，然而，实际的电能传输中难免发生损耗，所谓的功率损耗则可能带来线损问题，对此需要科学设计供电与配电线路，根据已有的科学技术原理总结出: 电路负荷功率稳定时，线损则同功率因数以及线路电压等呈负相关关系，相反，同电阻阻值呈正比，对此可以通过控制电阻来减少线损，这其中需要明确影响电阻阻值大小的因素，例如: 导线长度、截面面积、电阻量等，具体可以从以下方面进行线路节能设计:
2.1 控制电路导线长度
为了减少线损应该尽可能地控制电路导线的长度，缩小导线间的距离，对此则要科学布局变电站，可以从整体上分析，根据线路的分布让变电站设计于一个中心地带，采用直线架设拉伸线路，低压配电操作施工中优先选择不需要回路的设备，控制导线长度，从而有效确保供配电线路的高效传输电能。
2.2 控制导线电阻
优选电阻值较小，低电阻的导线，其中铜芯材质的导线为最佳选择，因为其导电性较好，能够有效控制能量的损耗。同时，也要适度地扩大导线截面，以此来减少电阻，这其中要集中确保热量处于稳定状态，电流负荷也相对稳定，这样才能有效控制电阻值。
3 电器设备的选择
在供配电系统节能设计过程中，电器设备是非常重要的基础设备，适用范围广、数量多，虽然就电器设备个体而言，消耗的电能并不多，但整个供配电系统众多电器设备总量庞大，其中所产生的电能消耗不容忽视，因此合理选择电器设备也是节能降耗设计中不可缺少的一部分。供配电系统当中，电动机、变压器等用电设备都具有一定的电感性，通电后会产生滞后的无功电流，改电流会经过高低压线路传输到各个用电设备的末端，必然增加了线路的电能耐损耗，因此，需要通过合理的设计来降低这种消耗。在满足功率条件的情况下，可以通过合理选择变压器的容量和电动机的方法，来达到降低线路感抗的目的，例如运用同步电动机和选择使用间隙工作制设备，前提是该电器设备具有空载切除功能。通过降低电器设备的无功损耗，来提高其功率因数（Power Factor），从而实现降低能耗的目的。功率因数是电力系统中很重要的一个技术数据，用来衡量电气设备的使用效率。如果功率因数低，表示整个电力系统用于交变磁场转换的无功功率大，.影响电器设备的使用效率，增加了电能损耗。因此，在进行节能设计时，需要尽量采用功率因数较高的用电设备。同时，在选择电动机时，还需要充分考虑电动机启动次数、负荷性质等各方面因素，从而避免不必要的电能消耗。
4 无功补偿的优化
供电与配电设计中，要想能够最大程度地控制配网系统电能传输中的能量损耗就要优化无功补偿。首先应该深入调查并了解变压器、电动机等必需的负载电量，负载电量大小应该成为无功补偿的一大参考数据，优选能够有效适合供电、配电系统的电气设备，以此来提升无功功率因数。也要做好人工补偿，具体措施和方法为: 配置无功功率补偿设施，用来提升功率因数，其他的感性负载人工无功补偿通常适合通过并联电力电容器。可以尝试就地平衡补偿的方法来控制线损问题，并保护电压安全，也就是说根据电容器所处的位置就近补偿，例如: 低压线路的补偿应该来自于低压电容器，或者参照实际情况来优选独立的就地补偿方式，也可以借助其他补偿方式，例如: 分散与集中补偿穿插分布，手动投切等，为了达到节能的目标，可以选择无功自动补偿，但是最好选用无功参数调节的方法。如果选择并联电容器来实现无功补偿，电容器有着自身的弱点和缺陷，体现在: 易于吸收谐波电流，从而导致过载发热问题，这是因为电容器具有容性阻抗特征，而且阻抗与频率之间呈反比，如果容性阻抗和电力系统内部的感性阻抗之间契合一致，则可能带来谐波谐振问题，最终电容器的温度升高，出现绝缘击穿故障，对此可以选择并联电容器人工补偿时，应该选择谐波治理的方法积极预防绝缘击穿问题。
5 供配电系统的整体规划设计
供配电系统的节能设计要有一套科学的设计方案，其中主要涉及到电压级别的设定、传输距离的把握、电路运输量等，电压等级的高低都可能影响线路电压的传输能力，具体可以参照表 1:
结束语
我国未来经济的发展速度在很大程度上取决于我国能源利用领域的进步速度，建筑及建筑相关领域节能无疑是我国能源利用领域的重点课题，建筑电气方向供配电系统的节能设计在我国未来节能领域具有巨大的潜力，其能保证我国国民经济高速、持续、健康发展。优良的设计不仅可以大幅降低工程造价，更可以提高整体工程质量，为工程项目创造良好的效益。因此，供配电系统在实际工程中的节能设计势在必行。
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论文作者:胡卫清
论文发表刊物:《电力设备》2017年第18期
论文发表时间:2017/11/7
标签：电能论文; 节能论文; 供配电论文; 线路论文; 导线论文; 系统论文; 电压论文; 《电力设备》2017年第18期论文;