摘要：电力的出现改变了人们的生活方式。随着社会经济的快速发展，社会对于电力资源的需求越来越多，因此急需保证城市供电的可靠性以及安全性，以满足人们日益增长的要求。在供电系统中，配电系统是一项重要的组成部分，并提出供配电系统的节能措施，包括变压器、电动机、低压电器以及功率因数等的合理选择等方面。因此文章就低压供配电系统中存在的问题以及应对措施进行了说明，希望对我国电力系统的完善有所帮助。
关键词：供配电系统；电力资源；电力系统；供电可靠性；变电所；配电线路
引言
电力能源作为一种清洁能源，是人们日常生活中不可或缺的，近几年随着能源日益紧缺，如何节省电力能源，提高能源的利用率，已经成为当前供电系统需要重点解决的问题。
1约用电的重要意义
节约用电第一个重要意义，体现在它可以弥合供需矛盾。经济飞速发展带来了用电需求的增加，而用电需求的急剧增加，使得我国当前与发电相关的基础设施的建设并不能够完全与之同步，这就造成了行业的需求与用电的供应之间存在着不可弥合的矛盾，在人们用电当中强调节约用电，能够减少一定时期内用电的消耗量，这可以缓解地区和行业之间用电的矛盾，减少因需求过大而给电力行业的整体运行带来的巨大的压力。
2供配电系统节能设计的主要内容
高层建筑物伴随社会发展进程的进步而不断发展，在提升土地资源利用率的同时，也存在着电能消耗量大的问题，且高层建筑供配电系统受施工组织及技术方面的影响均存在着较大的问题。据统计，高层建筑电能消耗中照明消耗占据了40%以上，因此需进行建筑节能系统优化设计，依据标准JGJ16－2008《民用建筑电气设计规范》以及GB50034－2004《建筑照明设计标准》等，进行建筑系统节能优化。首先需结合国家及行业政策、节能标准进行电力系统优化设计，充分进行负荷统计、无功动态补偿及谐波治理等的计算。
3供配电系统的节能措施
3.1合理选用变压器
供配电系统的电力传输是通过电压的转换进行的，而电压的转换需借助于变压器实现，因此变压器在电力系统中应用较广泛，实际应用中10KV变压器的应用率高达100%，变压器的运行时间也相对较长，使用量大，因此变压器的应用中节能潜力较大，尤其是对10KV变压器而言。总之，变压器设备的优化选择可有效促进资源的集约化利用，有利于企业经济效益的提升。在变压器的合理选择中，需优先选用S10等节能低耗类型，以有效降低变压器损耗；对于供电质量有特殊要求的场所应选用节能型电力变压器；对于消防要求较高的建筑单位优先选用干事节能低耗变压器。
3.2合理选用电动机
电动机节能的关键在于电机功率因数及工作效率的优化提升，在实际生产过程中，电力系统中应用较为广泛的为异步电动机，且异步电动机的工作效率及功率因数是主要性能评价指标，二者间具有紧密联系，且功率因数的提升有利于电动机功率的提升，另外，由于电动机无功功率占据了整个电力系统功耗的65%，因此当异步电动机空载时其功率因数会升至0.9，这就要求在初期系统设计及电动机与荷载间的匹配协调时合理选用电动机容量，尽可能保证满载运行。在其额定功率与功率因数的计算时，电机额定输出功率取负荷功率的1.1倍，系统负荷系数宜定为0.75～1。供配电的节能设计一方面要降低电量损耗，这可以通过接地补偿电容器来实现；此外，需增加电机轻载时的工作效率，此时可以设置调速变频设备来控制电机运转速度，实现减少电动机的运行空载和轻载，以节约电能。
3.3选择主接线
3.3.1选择接线方案
本厂电源总进线为10kV，车间供电需要经过工厂总降压变电所降压后才可以使用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆主接线对电力系统运行的经济性和可靠性、变电所设备的类型和布置方式、机电保护方式等都有比较大的联系，是供电系统设计中非常重要的环节。一次侧使用内桥式连接，二次侧使用单母线分段总降压变电所。一般来说、内桥式接线在电源线路比较长，容易发生故障而停电检修的线路中应用比较多，而且变电所变压器不用经常对总降压变电所进行切换。一次侧使用外桥式连接的方式进行连接，二次侧使用单母线分段总降压变电所，这种主接线的方式具有较高的灵活性，供电可靠性比较高，适合在一级负荷和二级负荷工厂使用。这种外侨式接线方式适合在变电所负荷变化比较大、电源线路比较短的变电所中使用；另外，一次电源电网使用环形接线方式时，也可以使用这种接线方式。
3.3.2主接线的选择和确定
1）10kV侧接线方案选择。单母线分路段旁路母线具有下述优点：供电系统可以灵活运行，具有较高的供电可靠性，一般在出线回路不多时使用。但是，对于负荷比较重的中小型变电所，由于母线隔离开关和母线出现故障时，所有的支路都要立即停止工作，因而在对引出线短路器进行检修时需要中止供电。单母线带旁路母线优点：可靠性高，在对断路器故障进行检修时，可以在不停电的情况下进行，但供电缺乏灵活性，适合对重要用户进行供电。通过对比两种接线方案，本工厂选择单母线分段接线方式作为接线方案，2）35kV侧接线方案选择单母线分段带旁路母线的优点：运行灵活、可靠性高等，主要应用于负荷比较重、回路数不多的中小型变电所。单母线旁路接线优点：可靠性较高，故障率比较低，投入资金少。线路灵活性好，在双母线两组母线通顺进行工作时，通过母联断路器并联运动，负荷和电源会在两组母线上进行平均分配，在断开母线断路器后，可以将变电所负荷全部接到副母线和母线上。两组方案相比，单母线接线方案更适合在本工厂中使用。
3.4减少配电线路电能损耗措施
在电流不变的情况下，线路长度越大，电阻越大，产生的能耗也越大。为了降低电能消耗，需要做好下述几点。1）加大导线横截面积。在保证负载电流量充足、供电电压稳定的情况下，可以增加导线的横截面积，虽然短期，会加大投入，但从长期看，会降低运行费用，节省电能。2）缩短导线长度。设计配电箱和低压箱出线回路时，尽可能走直线，并且设计变配电所要尽可能接近负荷聚集的区域，低压线路供电半径保持在200m内，少负荷区供电半径控制在250m内，负荷密集区供电半径控制在150m内。
3.5对三相负荷进行平衡
为了降低三相负荷不平衡能耗，需要对三相负荷进行调整，保证不平衡度可以达到规定要求：（1）支线和干线首段的不平衡度要保持在20%的范围内；（2）配电变压器出口位置电流不平衡度要保持在10%的范围内；（3）中性线电流的强度要控制在额定电流强度的1/4；（4）平均分配三相配电干线，最小相负荷要控制在三相负荷平均值控制的85%以上，最大相负荷要控制在三相负荷平均值的115%内。
3.6无功补偿
10kV配电无功补偿主要对配电变压器低压侧进行集中补偿，并辅以高压补偿。无功补偿装置容量设计为变压器最大负载率的75%，设计负荷自然功率因素为0.85，主变压器容量按照20%~40%配置[3]。可以结合负荷的基本特征，进行无功补偿装置的配置。进行无功补偿前，要做好经济技术比较，保证选择的电容补偿容量方案节能效益最好、投入资金最小，最大限度降低无功损耗。
结束语
我国经济的快速发展需要强大的供配电系统的支持，但是从当前的电力系统中可以看到还是存在着一些问题的，这些问题主要集中于供配电系统技术、设计以及管理层面上。在上述的内容中我们重点讲述了这些问题，同时也提出了相应的应对措施，采用集中接线的方式、加强漏电保护、严格审核设计图纸、建立健全管理规范等，只要及时地对问题进行解决，相信配电系统的安全可靠性将得到显著的提升。
参考文献：
[1]高大杰.工厂供配电系统综合节能决策研究[D].上海交通大学，2012.
[2]李巍巍.浅谈供配电设计中的节能方法和措施[J].铜业工程，2012，04：71-74.
[3]邱雪峰.谈供配电系统节电技术措施[J].黑龙江科技信息，2012，34：39.
论文作者:殷庆斌,王健伊
论文发表刊物:《电力设备》2017年第18期
论文发表时间:2017/11/3
标签：母线论文; 负荷论文; 接线论文; 变电所论文; 变压器论文; 系统论文; 节能论文; 《电力设备》2017年第18期论文;