摘要：变电站的设备种类多样，在传统的变电站建设时由于相关技术的缺乏，特别是节能理念的淡漠，生产过程中耗电量大，为提高变电站的运行效率必须对变电站进行节能改造，本文在一个总的设计方案的框架之下，根据变电站的构造分别节能设计方案，目的在于推进输变电项目的节能降耗，促进资源的节约和综合利用。
关键词：变电站；节能设计；绿色能源
经济的迅速发展离不开能源的支撑，但是能源消耗的加剧会给经济的可持续发展带来阴影，鉴于能源在经济发展中的支柱地位，建设资源节约型社会已经成为我国未来经济发展的方向。为适应国家节能环保的理念的推广，在变电站的建设上节能环保成为变电站项目建设和改建的方向。目前，变电站的设备种类多样，在传统的变电站建设时由于相关技术的缺乏，特别是节能理念的淡漠，生产过程中耗电量大，且资源严重浪费，因此变电站的节能改造已经成为刻不容缓的问题，以此来提高变电站的运行效率。
一、设计方案
变电站节能设计的目的是在满足电网安全可靠运行的基础之上进行能源利用的设计，提高资源的利用效率，减少能源浪费。变电站的节能设计是一个跨专业的综合性的项目工程，节能设计的一个前提是保障变电站的正常使用和运转，在此之上进行提高资源的综合利用率，最终实现节能目标。本文的节能减排设计主要从从变电站的各个组成部分：变电站高压开关柜及开关机构箱、变电站照明等方面分别进行。
二、高压开关柜及开关机构箱节能设计
一般情况下高压开关柜及开关机构箱内会配备加热器以及空调以调节温度，在一些特殊的环境之下，比如北方的冬天气温比较低，高压开关柜及开关机构箱内电器设备在低温之下投入使用会有极大的隐患，容易产生事故，在此时加热器的适用就非常重要，从而减少内外温差，以防止故障的发生，延长设备的适用寿命。对高压开关柜及开关机构箱内温箱的在使用时必须有专门的人员对其进行巡视，视天气的变化适时的打开以及调整温度。但是基于变电运行以及维修人员繁重的工作如果仅靠人工操作难免会发生遗忘，因此应当建立自动检测装置以方便巡查人员适时查看，节约巡查人员的时间提升巡查效率。但是由于自动检测装置上并没有配备自动报警，如果对自动检测装置过分依赖，对加热器的自动断线情况无法检测，则非常容易发生故障，同样会带来很大的安全隐患。因此必须研发安全警报装置同时安全可靠并且可以长期运行的设备的也就也非常重要。我国的夏季普遍高温，就需要利用空调进行降温，空调耗能高的原因在于设置的温度过低，以及开机时间过长或者门窗打开过长导致冷气的流失，应当加装温度自动控制器来感应和调解室内温度。当检测到室内温度超过设定的温度上线时可以自动打开进行降温处理，当室内温度低于预先设定的温度时空调会自动断电或者出于休眠状态，以此来减少空调不必要的开机时间，以减少能源的浪费。
三、变电站部分节能设计分析
1、电气设备节能设计分析
电气设备节能设计的通用原则：为实现节能降耗的目的必须在相同电气参数之下进行比较优先选择耗损率低的产品。这是电气设备生产组装的原则。在主变的选择上应采用自然循环风，使用冷载调压低损耗变压器。在将电压侧短路控制在规定值的前提下，应当尽量少的使用阻抗较高的变压器，以降低主变的空载损耗和负载损耗。工程中应对计量站的用电量进行精确的测量，优先使用造作建议，运行过程中耗能低的电气设备。在照明光源的选择上应当使用节能灯具，对于户外采光，应兼采集中照明与分散照明两种方式，正常运行时分散，巡视时用集中照明，两种方式的结合达到资源利用的最大效益。
2、总布置节能设计分析
总布置节能设计的目的在于最大限度的为减少站址占地，总布置节能设计主要包括以下几个方面，首先，在符合电气设备正常的距离要求的前提下尽可能的使电站的建筑物以及构筑物等布局紧凑，以减少用地面积。其次、应减少条快分割以减少占地面积，比如可以采用联合建筑的方式将配电装置、继保室、接地变室、警传室等设施集中布置在配电装置楼内。
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3、站内建（构）筑物节能设计分析
对于站内建筑物以及构筑物的节能应当充分考虑气候的变化，特别是冬夏气温的变化，结合不同地区气候的特点，选择更注重保温隔热的设计还是更注重通风降温的设计，以此来降低站内建筑能源消耗，主要包括以下几方面的措施：
3.1根据站址所在的地区选择装置楼的走向，尽量使用天然能源改善室内的气温环境。
3.2门窗由于其构造上的特殊性成为，成为建筑物内能耗损失最大的地区，但是也必须满足屋内通风、采光等要求，因此门窗的设计尽量在满足通风采光要求的全体下减少门窗面积，提高建筑物内的密封箱。同时还可以采用中空玻璃等材料，以此改善门窗等的密封以及隔热效果。
3.3加强墙面的保温隔热工作，选择密度较小，导热系数高的材料，既可以降低屋面的重量以及厚度又能防止屋内热量的流失，具有保温节能的双重效果。
3.4在夏季应当尽量减少阳光等对屋内的垂直照射，安装隔热窗帘，以遮挡阳光，但是在冬季可以安装隔热玻璃既可以达到遮挡阳关的作用同时又不影响屋内的采光，充分利用自然光线。
4、变电站照明节能设计
变电站的一个重要组成部分是照明节能，照明节能的一个重要思路就是“绿色照明”。实现绿色照明首先就要使用绿色能源，照明能源采取太阳能和电能交替使用，不但具有降低照明符合的作用还能保护灯具，延长灯具的适用寿命，减少资源浪费。对于实现太阳能与电能的自由互换可以照明回路上加装互锁，当太阳能充足时适用太阳能供电，当日照不充分或者夜间时可以连接电源，改为站内系统供电。
5、送电线路部分节能设计分析
在导地线及金具选择上，笔者认为可以选用高导电率的稀土钢芯铝绞线作为工程导线，因为稀土钢芯铝绞线相对于铝合金绞线而言，具有更高的导电率，从而在最低线损的条件下达到最高的能源利用率。但是如果采用相同材质的导体材料，因为在大小相等的截面下分裂导线载流量与分裂根数呈反比例关系常规单根导线载流量的倍数呈现正比关系和，比如采用2根的倍数为1.189，采用4根的倍数为1.414，而载流量可以分别提高19%和41%。可以通过增加相导线分裂导线的方式达到满足可听噪声和无线电干扰限值的目的。如果工程子导线分裂间距设定为600mm是可以满足导线输送要求的，同时还具有降低导线表面电位梯度的作用。如果要达到防止电晕以及减少涡流损失的作用应选用铝合金材料来制造防晕线夹，利用铝合金材料制作绝缘子串加装均压环。防振锤的夹线也应采用铝合金材料以满足220kV线路的要求。
6、铁塔及基础设计
220kV的塔型有两种，被称为长短腿塔型。由于铁塔的建设地址可能会位于农田或者其他环境脆弱的地区基于环境保护的目的，保护铁塔建立地区的植被，减少护坡以及围墙等的设置，防止水土流失等环境因素同时也为了降低工程造价，塔型长短腿的具体设计要与塔位的地形，坡度等结合，同时还要与基础主柱的加高值相结合，综合考虑以此满足环境的要求。在工程建设上要尽量根据地势的不同以及地质条件的差别可以选用掏挖式基础、人工挖孔桩基础、钻孔灌注桩基础，斜柱柔性基础等作为基础型式，以达到减少基坑土石挖方量的目的，尽最大可能的降低对自然环境的损害。
结语
本项目采取的节能降耗措施有利于资源的节约和综合利用，切实保护了生态环境。推广输变电项目的节能降耗设计是满足国家和社会发展战略需求的，是企业生存发展的重要举措。
参考文献：
[1]陈小红.220kV输变电工程项目节能设计分析[J].电工技术.2016（7）
[2]何颖.论变电工程设计中的节能降耗措施[J].企业科技与发展.2008（24）
论文作者:康小东
论文发表刊物:《电力设备》2017年第7期
论文发表时间:2017/6/27
标签：变电站论文; 节能论文; 目的论文; 导线论文; 能源论文; 温度论文; 开关柜论文; 《电力设备》2017年第7期论文;