中船第九设计研究院工程有限公司 上海市 200063
摘要:目前,我国是经济快速发展的新时期,人民的总体生活质量有了显著改善。电力事业作为至关重要的基础性行业之一,与国计民生息息相关。因此当下必须紧随时代发展的脚步,全面提升供配电系统的质量,改善节能设计水平,让其在实际运作过程中能够合理控制电能的损耗。本文深入分析了在供配电系统总体规划、变配电设计以及照明设计当中的具体的节能技术及措施。
关键词:供配电;节能技术;省电措施
引言
能源节约和可持续发展作为当今全球共同关注的话题得到了极高的重视程度。现如今社会的生产经营和人们的日常生活都离不开电力能源,因此在确保供电质量不受损的情况下如何做到节约电力能源成为了我国电力行业必须攻克的难题。而通过对当前供配电系统采取一系列节能措施可以有效解决上述问题。通过对供配电节能技术的研究,来使其应用于我国各个供电企业中,为社会发展提供电力能源的基础上最大限度的提高电力能源使用效率,避免出现能源浪费的现象。
1供配电设计中应用节能技术的价值
如今供配电设计的主要基础就是节能,以确保社会、环境和资源可以协同发展,并提升利用电力能源的效率。供配电设计中应用节能技术,一方面可以使单位用电量使用率得到提高,另一方面也能优化配置资源,为此有关部门在建设工程的初期就要考虑到节能技术。建设中,要依照电力工程实际建设情况加以应用,从而缓解电力资源被过度使用或浪费的情况。
2供配电系统总体规划中的节能措施
2.1选取合适的供电电压等级
通常情况下,输电线路的电压与可输送容量成正比,而且电压越高,输送的距离也越远。在电压一致的情况下,若要进行远程送电,就必须缩小输送的容量。反之,若要输送较大的容量,就必须缩短输送距离。因此,必须综合考虑负荷容量、用电器以及供电距离等多方因素,对供配线系统进行科学设计并且选取合适的供电电压等级。当供电电压越高时,线路电流也就越小,电能的损耗也就能够得到有效控制。变电所必须尽可能地挨着负荷中心,从而缩小供电半径,降低线路损失。虽然在供电电压的范围中,提升供电电压等级能够实现节能,但是会显著上升成本投入,所以应当深入分析,采取较为经济的方法。
2.2选择合适的配电线路
一般情况下,导线电缆的横截面积越大,其在电能传输过程中所出现的能源损耗就越小。但并不能因此而将导线电缆的截面设计的越来越大。这是由于导线电缆的界面增加,会徒增很多资金成本,而导线电缆的截面过小不仅会造成不必要的能源损耗,同时还会缩短导线电缆的总体使用寿命。因此在选择导线电缆的过程中既要考虑其能源的节约同时还要考虑导线电缆的经济成本。通常配电线路的电流量一般会都是固定不变的,造成不同配电线路产生高低不同的能源损耗主要是由于配电线路中电阻量的不同。因此若要有效减少配电线路中的能源消耗,首先要解决的就是降低配电线路中的电阻。选择配电线路的过程中尽可能选择电阻较小的导线电缆。
2.3合理使用电机
通过提高电动机的工作效率和功率因数可以更有效的节约能源。目前在我国的工业用电中使用频率最高的设备为异步电动机。为了更好的实现能源节约,需要在现有基础上提高异步电动机的工作效率,提高异步电动机工作效率的同时也提高了其功率因数。一般情况下异步电动机在空载时,功率因数往往会很低,在0.2~0.3之间;而当异步电动机满载运转时,功率因数也会增加到0.85~0.89之间。因此,在异步电动机进行工作的过程中要尽量避免空载运转,空载运转会造成严重的能源浪费情况,要确保异步电动机能够尽可能保持满载状态运行。
3变配电设计中的节能技术
3.1科学选择变压器
在整个电力系统中,变压器作为重要的电压变换设备,发挥着不可或缺的关键作用。尤其是10kV以及35kV电压等级的变压器,运用得极为广泛。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由于变压器用量大且运行时间长,采取合理有效的措施能够节约大量的能源。在选择变压器的过程中,应当尽可能选择损耗较低的节能型变压器,如S型、S10型以及S11型等。如果是高层建筑、化工企业或是对消防要求极高的建筑物,则需使用低损耗的节能型干式电力变压器,如SG10型、SC6型以及SG11型等。倘若电网电压波动很大且频繁,为了优化电能的总体质量,则可以使用有载调压电力变压器。
3.2在供配电设计中应用抑制谐波
供配电设计中,抑制谐波是节能的一个重要技术,一般可以把谐波理解成影响供配电系统的一种事物,供配电系统内谐波不但会使有关供配电系统耗费大量电能,也会破坏到有关设备,比如变压器。所以,为提高供配电设备工作的效率,采取抑制谐波这一方式可以有效处理,通常能借助谐波器加以抑制。不过实际安装中,要结合无源和有源使用滤波器,此外要在变压器低压范围中安装滤波器。供配电设计的节能技术会涉及有关设备、灯具和线路等内容,所以节能设计中要考虑到有关因素的影响,采取针对性的节能措施加以处理。
3.3节能设计电气设备
在设计配电节能中非常关键,若想将电能传输的质量得以有效地保证,电气设备的选择非常关键。尤其是变压器35kV和10kV的电压等级,普遍应用在配电系统和电力中,数量也非常大。变压器由于运用的时间比较长,用量也大,在使用和选择上,节能的潜力非常大。对高效节能产品进行选择,既能够将变压器运营成本很大程度地降低,又能够节约能源,对企业经济效益的改善可谓是重要的途径。所以,对变压器进行选择时,应该选择节能且低损耗的变压器。节能型低损耗干式变压器无论对于地下建筑和高层建筑,还是消防和化工单位等较高要求的场所,都比较适用。有载调压电力变压器,对于电压电网波动比较大的场所适合用,能够将电能质量有效地改善。此外,应该在运行的状态下,长时间让配电变压器进行工作,设计人员在计算负荷时,能够将负荷的各个参数准确地计算出来。从理论上讲,通常变压器经济运行的负载率为60%~70%,因此,对变压器的容量S=PJ/60%~70%进行选择的同时,负荷的发展也需要进行考虑。
3.4全面提升供配电系统的功率因数
提升功率因数能够有效降低线路无功功率的损耗,继而实现节能降耗的目标。输电线路的损耗主要涵盖了两大块,一是有功功率传输过程中引起的线损,二是无功功率传输过程中引起的线损。虽然有功功率的传输满足设备必不可少的功能。但是供配电系统当中的部分设备全部都具有电感性,比如变压器、电动机以及灯具的镇流器等,这些设备均能产生滞后的无功电流,从系统当中经过高低压线路后,传输至用电器的尾部,这就增添了许多线路的功率损耗,但是这种损耗可以通过两种方式进行规避。
3.5照明设计当中的节能措施
照明节能设计应当大力倡导绿色照明,即在保障不影响总体照明质量及不降低作业面视觉要求的基础上,尽可能地降低照明系统当中的光能损耗,进而最大限度地充分使用光能。(1)应当充分利用自然光。自然光的高效利用是照明节能的重要方法之一,广大电气设计工作者在设计过程中,应当综合考量建筑的实际情况,实现自然光和室内人工照明的高效结合,进而有效节约电能。(2)要合理控制单位面积内灯具的安装功率。在确保照明质量的基础上,普通的场所最好是使用照明质量好且能源损耗低的紧凑型荧光灯。对于一些规模较大的车间厂房或是室外照明,则最好是使用气体放电光源,如高压钠灯或高压汞灯。(3)应大力推广并普及耗能较低的光源用电附件。如节能型的电感镇流器或电子变压器,运用于公共场所的荧光灯最好是使用附有无功补偿的灯具,紧凑型荧光灯最好是使用电子镇流器,而气体放电等则最好是使用电子触发器。(4)需要优化改良灯具的控制方案。根据照明的实际需要,可以适当增加开关的数量或是使用分区控制的方式。如在家中的卧室或是医院的病房中,可以使用调光开关,而高级的客房中则可以使用节电钥匙开关。至于室外的一些场所或公共场所,则可以使用相应的程序进行控制,或是安装声控开关。
结语
综上所述,若想使配电系统经济型运行得以有效地保证,电气设计人员既要将实际工作经验总结,又要不断地提升技术水平,从而使电力供应的可持续发展得以推动。
参考文献
[1]周龙武.供配电系统总体规划节能措施与变配电设计节能技术[J].科技资讯,2017,15(16):27-28.
[2]杨建华.供配电系统总体规划节能措施与变配电设计节能技术[J].建筑设计管理,2016,33(11):88-90.
[3]韩贵晶.供配电设计中节能方法与技术措施的运用实践[J].中国新技术新产品,2015(15):169.
[4]盛景泉.供配电设计中的节能方法和措施分析[J].电子技术与软件工程,2015(04):245.
论文作者:刘圣艳
论文发表刊物:《防护工程》2019年第6期
论文发表时间:2019/6/28
标签:供配电论文; 变压器论文; 节能论文; 电压论文; 能源论文; 线路论文; 系统论文; 《防护工程》2019年第6期论文;