谢锐龙
（九州能源有限公司）
摘要：电能损耗是当下能源发展中的一项重大能源浪费，无论是日常生活用电，还是企业发展的工、商业用电对电能的需求量将越来越大，而电力能源在使用的过程还经常出现浪费的现象，导致极大的经济损失，进而影响到产业布局和经济的发展，加剧了能源供应紧缺的状况，针对此类的问题的产生，解决电能损耗，提供电能利用效率，实现绿色节能理念，供配电设计中的节能设计是必不可少的趋势，电路节能设计的应用，在电能能源节约上起到良好的积极作用，优秀的节能设计方案，还能给企业带来可观的经济效益，同时降低了电网的压力，从而达到节能的目的，为国民经济增长带来了更大的效益。
关键词：供配电设计；节能方法；措施
一、电力系统供配电整体规划的节能措施
在进行电力系统配电整体规划设计时，应首先计算供电距离、电网分布、设备特点以及负荷容量等因素。在电网的负荷中心周围布置系统的变配电所，可以降低线路的电流损耗，减少配电网络的半径。为满足季节性变化的负荷要求，选择合适变压器的台数与容量，从而降低运行荷载产生的不必要的电流损耗，实现运行经济化。
1、选择合适的供电电压等级。一般来说，输电线路的电压越高，可输送的距离越远，输送的容量越大。在相同电压下，要输送较大的容量，则输送的距离就短；要输送较远的距离，则输送的容量就小。应根据供电距离、负荷容量与用电设备等因素合理选择供电电压等级与设计供配电系统。供电电压越高则线路上损耗的电能就越少，线路电流越小。在供电电压的范围内，提高供电电压的等级能够达到节能的目的。
2、选择合适的线路。导线电缆的截面选择太小会缩短使用寿命，影响可靠运行，危害安全并带来经济损失；选择过大，虽然能够达到节能的目的，却会增加投资。在进行线路设计时应以降低线路损耗为基本原则。因为电流在线路中传递总会有能量损失，假设线路中的的电阻R不会随着电流的经过而改变，那么越长的线路就会有越大的电阻，因此能量损失也就越多。在实际情况中，线路中一般保持恒定的电流，若要减少能量损失，就必须控制线路电阻。由计算公式可以得到：导线的电阻率越小，对于降低电阻越有利，铜线是比较好的选择；在布置线路的过程中尽量减少导线的使用，尽可能多的采用直线布置；尽量将变电所布置在用电区域的中心位置，从而保证较小的供电半径。
二、供配电设计中的节能方法与措施
1、线路的设计。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆供配电系统中的线路结构主要为架空线与电缆线，输电线路采用金属导线传输电能，然而金属导线存在自身的电阻值，在输电过程中必然产生一定的功率消耗，即是线路电能损耗，输电线路中三相电功率损耗公式为：
P=3I2R10一 3=P2R10一 3/（U2cns2）
式中：P是三相电路中的功率损耗；I是线路电流；R是输电线路的每相电路电阻；P是输电线路中的有功功率；U是电压；cos2是输电线路的功率因数。从公式中可以发现，功率损耗与输电电压、功率因子以及电路电阻相关，在输电线路中的有功功率一定的情况下，三相电路中的功率损耗与电压的平方、功率因数的平方成反比，与电阻成正比。所以，在供配线系统线路设计中可以通过提高电压和功率因数、减小电阻来降低线路的功率损耗，达到节约电能的目的。
输电线路的电阻公式可以表示为R=PLS，可见电路中的电阻与电线的长度成正比，与电阻率成正比，与导线的横截面积成反比，因此若要降低线路中的电阻值，可以通过以下几个方面来实现：首先输电线路选用电阻率比较低的金属，铜芯导线就比铝芯导线的电阻率低；其次减少输电线路的运载长度，输电线路尽可能走直线，并且变电所最好落在负荷中心附近，从而减少供电半径；最后适当使用横截面积大的导线，从长远发展的角度考虑，这样的做法会实现节能并带来较大的经济效益。
2、照明系统的节能设计。照明系统的耗电量在供配电系统中所占的比例较大，所以，对于照明系统的节能设计还要重视。根据我国目前的照明使用规范，供配电设计时详细的计算照明电量，严谨地审核照明的亮度、功率数等，以达到节能设计目的。对于选择照明灯具与光源加以重视，例如高压钠灯的节能效果比高压汞灯的节能效果好，而LED比普通荧光灯具的寿命要长。在照明设计中需严格按照三相负载平衡进行分派，以防止因分派不均匀，造成变压设备增加与电线损耗等不良现象的发生。
3、电气设备的正确选择。正确选择电气设备能为供配电系统提供有效的节能设备，是供配电设计过程中的主要步骤，并为节能设计起到积极的推动力，只有选择正确的电气设备投人到供配电系统设计中使用，才能更好地保证电能传输的质量，以达到减少电能损耗的目的，选择电气设备主要查看两个关键因素是变压器和电动机两个方面，变压器能根据电能传输的负荷量和：运输时间进行调整，而电动机的使用则充分考虑到功率条件。具体选择方式：
3.1变压器的选择
变压器即变压设备是供配电系统的必要设备，变压设备的型号选择上应充分考虑到选用S11或者S13等具备节能设计的变压设备，另外也可以从电阻值大小的设备进行选择，一般考虑电阻值比较小的变压设备。
3.2电动机的选择
根据共配电系统的设计，选择适当容量的电动机设备，同时保证供配电系统达到节能的目的。电动机的选择设计，可以合理选择具备高效运转和低量消耗节能设计的电动机，并根据电量载重数量、运转速度和启动次数等多方面条件的考虑，从而能选择出合适供配电系统的电动机，进一步实现供配电系统设计的节能。
4、无功功率补偿。在进行供配电设计的过程中，为能有效地降低电路传输电能的功率损耗，可以通过对变压没备和电动机的所需负载的电量进行仔细分析，选择与供配电系统相匹配的用电设备，从而有效提高无功功率的因数，电动机和变压设备是供配电系统中占据重要地位的用电设备，提高无功功率就容易达到节能设计的目的。无功功率补偿也是无功功率补偿装置，来提高供配电系统的功率因数，但是无功功率大小不一致，那么可供无功功率补偿装置也不同，为实现更有效节能，应合理选择适用的无功功率补偿装置。
4.1补偿方式的平衡性
根据电压线路不同的损耗和电能的流失，要充分保证人工无功功率补偿的平衡性，即高压电容器应向高压部分进行补偿，而低压电容器则向低压部分补偿。
4.2电路感性负荷补偿
电路感性负荷无功功率的补偿，可选择采用并联电力电容设备实现。但是设计人员应注意的是，无论是采用哪一种类型的无功功率的补偿形式，都应该以达到最大节能设计为目的。根据不同的电路电线传输电能的承载量和与其相关的设备条件，还可以选择分散补偿或集中补偿等无功功率的补偿形式。
结束语：
随着科技的进步与经济的发展，能源问题日益突出，能源的消耗在世界范围内持续增长，并已成为全球共同关注的问题。随着社会不断进步，电力能源成为最重要并紧缺的能源之一，生活与工业用电消耗越来越多，出现供不应求的现象。在供配电系统规划与设计过程中，重视应用节能技术方法的，可以极大限度地提高电能利用率，节约电能。作为电气设计人员，要充分认识到节能的重要性，并在供配电设计中，通过节能方法和措施的合理运用，从全局的角度出发，达到节能降耗的目的，从而有效提高能源利用效率，进一步推动经济的持续前进。
参考文献：
[1]李龙.对供配电设计中的节能方法和措施的研究 2017
[2]韦磊.探析供配电设计中的节能方法和措施 2017
[3]李巍巍.浅谈供配电设计中的节能方法和措施 2018
论文作者:谢锐龙
论文发表刊物:《云南电业》2019年8期
论文发表时间:2020/1/3
标签：节能论文; 线路论文; 功率论文; 电能论文; 供配电论文; 目的论文; 系统论文; 《云南电业》2019年8期论文;