摘要:随着我国经济的高速发展,我国的用电量也急速增长,电在国民经济及人们的日常生活中已经不可替代,供电系统作为电力供应的基础,其重要性不言而喻。由于电力供应系统与我国经济高速发展的不匹配,造成我国在用电过程中,会有很多不必要的浪费,电力短缺甚至已经影响到部分区域、某些行业的可持续发展,因此节能势在必行,而电力系统供电设备的节能设计起了至关重要的作用。本文介绍了配电设备节能设计的重要性,并且从输变电、供配电、以及照明这三个方面讨论了有关节能的措施。
关键词:电能损耗 供配电 措施 节能
随着我国经济的高速发展,我国用电量也急剧上升,但是电能的损耗也急剧上升,那么减少不必要的电能损耗,保障经济发展和居民日常用电日益增长的高需求,实现经济的可持续发展,就成为了电力行业一个重要的研究方向。下文就此来分析一下我国供配电体系中的一些节能措施,以期达到节能减排,实现国民经济的可持续健康发展。
一、供电系统在节能措施方面的总体规划
(一)、确定相应的供电电压
我们都知道,在远距离输电过程中,为了减少输电线路的电能损失,一般都会采用高压输电。随着电压的升高,输电线路两端可输送的电能容量也就越大,输送的距离相对来说就可以越远。而在电压相同的情况下,若是电能输送的容量较大,那么输送的距离就会相对应的变短,而电能输送的容量较小,那么输送的距离就会相对应的变长。我们应该根据用电用户集中区域上一时期总体的用电量,来推测下一阶段用户的用电总量,并且根据这一用电总量合理的选择供电电压、供电距离以及配电系统,供电电压会影响到供电的效率,若要使供电线路上电能损耗降低,就要降低供电线路上的电流,而降低电流最好的方法就是提高供电电压。变电所的选址建设应该尽量靠近供电厂及用户,在供电端变电所提高供电电压、在用电端变电所再根据需求相应的降低电压,以此来减少供电线路造成的电能损耗。提高供电电压确实可以达到节能的目的,但是所需要投入的资金就会相对应的提高,这就要求我们供电管理部门提前作好供电规划、确定经济合理实用的供电方案。
(二)、选择相应的线路
电缆的横截面积大确实可以减小电阻所带来的电能损耗,但是由电缆横截面积增加所造成的投资增加也不可避免;而选择横截面小一些的电缆虽然可以减少投资,但是却增加了电阻所带来的电能损耗,而且还会缩短电缆的使用寿命,存在一定的安全隐患。因此,我们应该在保障供电安全的前提下来选择供电方案,尽量在经济合理、安全可靠、节能环保方面找到最佳契合点。
理论上当一条线路通过相同的电流时,电阻越小、产生的电能损耗就越小;而在现实生活中,相对稳定的供电场所的电流是基本不变的,所以只有尽可能的减少线路上的电阻来减少线路上电能的损耗。根据相关资料可以得知,在相同的状态下,电阻率越小的材料电阻越小,所以要选择电阻率较小的材料来制成电缆;线路越短,电缆的电阻就会越小,所以要尽量的减少电缆的长度,线路应该尽量的走直线,这样就会大大的减少电缆的长度,以达到减少电能损耗的目的。
二、合理选择变配电设备可以有效节能
(一)、选择合适的变压器
变压器是对提升电压和降低电压非常有效的设备,现在已被广泛的应用于电力系统,由于变压器的使用量非常巨大,具有运行时间长、不易损坏等特点,因此变压器在节能方面有着巨大的潜力,选择高效节能的产品对我国能源的节约有重大的意义。而且合理的选用变压器可以有力的保障供电安全、降低投资运行维护成本、减少电能损耗,是企业保障生产安全,改善经济效益的有效手段,符合可持续发展的理念。变压器作为使用最为广泛的电力设施之一,其数量和种类繁多,对节能减排有着重要意义,为此国家电网特别规定新安装的变电器必须达到性能S9以上。若将目前仍大量使用的S7型高耗变压器,更换成S11型低耗变压器,只要大概7年就能收回初始投资,这还不包括由此带来的环保效益。随着对变压器的安全性及电能转换质量的要求越来越高,变压器存在数量巨大、型号复杂、难以管理等问题益显突出,这就需要各方提高节能环保意识,对变压器的设计及应用进行深入的研究,才能更合理的使用变压器,从发达到节能环保创效的目的。
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(二)、选择合适的电动机
异步电动机是在工业电动机里比较常用的一种,而它的两个主要指标就是功率因数和工作效率,二者不可分离、密切相关。如果想改善电动机的功率因数,就要改变它的工作效率。异步电动机在轻载或者空载的时候功率因数会很低,但是满载的时候功率因数却会变得很大,所以设计者在设计异步电动机的时候要注意容量的大小,要让电动机时刻的保持在满载的状态下。在具体的工程中,由于电动机是整套设备中的一部分,所以要控制电动机的运行效率就要在电动机运行过程中开始进行控制,而减少电动机的损耗的一种方法就是补偿电容器以减少电路的损耗,另一种方法就是是电动机空载和轻载的时间尽量减到最低,从而提升电动机的运行效率,以达到节约能源的目的。
(三)、选择合适的低压用电器
低压电器可分为配电电器和控制电器两大类,是成套电气设备的基本组成元件,具有品种多、产量大、涉及面广等特点,几乎应用到工业、农业、交通、国防以及居民用电等所有用电领域,是安全用电的重要保证,是低压用电系统可靠运行的基础,在国民经济中有着不可替代的重要地位与作用。因此,对老旧落后低压电气系统进行相应的优化改造,从而减少和控制能耗。当然,我们不能单纯去看能耗的高低,还要考虑使用的安全性和舒适度,要正确的应用节能技术,即达到节能的目的,又满足用户个性化供电要求。
(四)、提高供配电系统的功率
用电设备的总功率是由有功功率和无功功率组成,有功功率跟功率因数密切相关,所以为了减少无功功率的消耗所要做的就是提高功率因数。在供配电系统中某些常用的设备如变压器、电动机等为了稳流都会在其中增加一个镇流器,而镇流器都是有电感线圈组成,对于整个线路来说这就是增加了无功功率的原因,但是这部分消耗是可以通过一些特殊的手段来避免的,例如:首先,减少用电设备的无功损耗,以达到提升用电设备的功率因数,在设计方面我们可以设计一些功率因数高的电力设备,如同步发电机以及有补偿电容器的电气设备。第二种方法就是用静电电容器进行补偿无功功率,电容器可以抵消用电设备的无功功率以便提高有功功率,同时可以采用补偿的方法来减少用电设备的无功功率,具体情况可根据用电设备的实际情况来进行分析,看是否采取集中补偿或者分散补偿。
三、提倡节能照明
在照明系统方面,我们应该提倡的就是绿色照明,绿色照明包括照明节能技术本身,以及有益于提高学习、工作效率,改善生活舒适度的设计理念,保护环境、节约能源、提高居民生活质量也是节能的真正意义。
通常照明系统节能措施有以下几种:
(1)充分利用自然光源,自然光源是无能源消耗、无污染的清洁光源之一,所以在设计的时候,需要设计者根据有利地形来充分利用自然光源已达到节能目的。
(2)推广使用耗电能低的光源附件,例如:节能型电感镇流器、电子触发器等,在候车室、医院等公共场所里面应该选用带有具有无功功率补偿的灯具。
(3)改用节能型的开关来控制灯具,我们可以根据照明的特点来采用节能型的控制开关例如声控、光控等开关可以有效的减少电能的损耗,而且在病房、卧室、等地方可以加装一个控制灯亮度的开关,例如:宾馆里面可以采用节能钥匙开关,走廊、楼道里面可以采用节能自熄开关,以达到节能目的。
总结:
综上所述,采用科学的节能技术可以有效的降低电能损耗,也可以促进社会经济的可持续发展,在供配电系统中实现节能技术的应用,在不影响经济效益的情况下,可以有效的节能减排,进而可以提高电力工程的经济效益,具体而言,我们应该合理选择电力设备这样才能降低能源的消耗,实现真正的节能减排,提升经济效益。
参考文献:
[1]黄清社,邵俊川,李显华,等.电力工程供配电设计节能技术和措施[J].工业b,2015(05):33.
[2]郭文高.关于供配电设计中节能方法的探讨[J].华东科技:学术版,2015(02):204.
论文作者:周萍
论文发表刊物:《电力设备》2018年第6期
论文发表时间:2018/7/9
标签:电能论文; 节能论文; 变压器论文; 功率因数论文; 电动机论文; 功率论文; 电压论文; 《电力设备》2018年第6期论文;