摘要：随着节能理念的提出，加强供配电节能设计已经成为一个重要的发展趋势。只有增强供配电设计的合理性、科学性，才能更好的保证用电设备功能性的发挥，增大电能资源利用率，实现节能降耗的目标。为此，对于电气设计的每位工作人员来说，有必要加强对供配电节能问题的研究，以降低电能消耗。鉴于此，笔者结合实际经验对供配电设计中的节能方法和措施进行了阐述，以供参考。
关键词：供配电设计；节能方法；措施；
在供配电系统规划和设计过程中，重视节能技术方法的应用，能够在很大程度上节约电能，提高电能利用率，进而缓解目前我国资源紧缺的局面，推动国民经济的稳定发展。所以供配电设计人员需要重视节能应用，提高供配电设计中的节能技术水平，以促进电力行业的持续发展，推动我国经济水平的快速前进。
1供配电节能设计的重要性
供配电节能设计可以降低电能损耗，优化电网结构，在保证电力输送合理性的基础上，减少其对周边环境的影响，提升电力系统运行的安全性、稳定性，满足现代化市场的需求。我国电力企业实行的电网调度模式，需要配合节能设计的措施开展，满足网架规划内容。电力作为我国发展的重要能源之一，随着经济水平的完善，其主体地位也将逐渐凸显，相应的电力能源资源配置也将得到逐渐完善，在产业结构的影响下，电力节能越来越重要，其不仅能够降低能源消耗，还可以为电力行业的进一步发展提供助力。而供配电节能设计作为电力节能措施的重要环节，其对于降低电路损耗、增大资源利用率，增强企业的竞争实力有着显著意义。
2供配电系统的总体规划
在供配电系统总体规划方案设计时，需要对供电距离、电压负荷情况以及分布范围实行合理的分析，以此来确定供电电压的等级，提高供配电系统设置的合理性。节约供配电系统电能与投资方面，可以通过减少配变电级数，简化接线等方式实现，同时在选择变压器台数与容量时，应综合考虑负荷特点及运行的经济性。在确定受昼夜或季节变化较大的地区的变压器容量时，应根据负荷变化全面考虑变压器的技术经济性。
线路电流与供电电压之间是呈反比的，当供电电压升高时，线路电流将会明显降低，因此在实际的设计过程中，可以通过完善供电电压的方式来降低线路中电能的损耗，并缩短供电所和配电所之间的距离，减少供电半径，实现电能节约。另外，在满足供电电压要求的基础上，可以通过增大线路的电压等级来实现节能的目的。但在提高线路电压等级的同时，也要同时完善电气设备的绝缘性能，这样建设投资也必然会增大，因此在提高电压等级来实现节能时，必须合理对比技术经济指标、综合考虑。另外在确定供配电系统总体方案的电压等级时，对各级电压等级与对应的线路输送能力之间的关系也应充分考虑在内。
3供配电线路设计
现阶段供配电线路设计主要有两种形式，架空线路和电缆线路，且均是利用金属导线进行电能传输的，金属导线自身就存在一定的电阻，所以在电能传输上会造成一定的电能消耗。而输电线路上的电阻、电压以及功率会对输电线路的功率造成损耗，在负荷功率一定的条件下，输电线路的电阻越大，输电线路的功率损耗就会越大，而输电线路的电压与功率因数越大，输电线路的功率损耗则越小，因此在设计供配电线路时，要把线路损耗降到最低，最大限度地节约电能，可以通过降低输电线路电阻，增大线路电压等级与功率因数等方法实现，如选用电阻率小、截面积大的导线充当输电导线等。
3.1电气设备选择
为了保证供配电系统的正常运转，要确保电气设备选择的合理性、科学性，提高电能供应质量，降低电能的过渡损耗。通常电力系统中的无功率消耗，有7成以上是由于异步发电机消耗造成的，小部分是由于变压器和线路消耗造成的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此在设计时，必须科学选择变压器的容量，可以通过同步电动机或采用带空载切除功能的间隙工作设备，来提高用电单位的自然功率因素，达到节能的目的。
通过提高电动机的运行效率和功率对于降低电动机能源损耗，减轻荷载有着显著效果。不过在荷载减轻条件下，异步电动机的功率因素也会相应降低，相反荷载增加，其功率因数也会增大，所以在设计过程中，要合理选择电动机容量，以确保异步电动机的有效运转。
异步电动机被广泛的应用在工业生产中，其运行的主要经济指标为功率因数和效率，只有将两者有效结合，相互影响，才能更好的保证设备正常运转，减少电能损耗。此外在生产工艺条件允许的条件下，综合比较了技术经济因素后发现，若工艺设备可以采用同步电动机，就尽量采用同步电动机，这样可以借助其过励磁超前运行的优势，使系统的感性无功功率得到充分补偿。
在供配电系统设计中，变压器是最常使用的一种设备类型，其主要是结合电能传输要求进行电压等级的转换，以确保各种用电设别的正常运转。在实际操作中，通过电源给变压器一定的有功功率后，经过变压器进行电压转换，之后再传输到相应的用电设备中。在变压器转换能量的过程中，有功功率的消耗主要为绕组电阻上产生的铜损与特芯上产生的铁损。
另外影响变压器有功功率消耗的还有变压器的负载率，其中变压器的铁损主要是指铁芯的涡流损耗与漏磁损耗，影响这两种损耗的因素主要是铁芯材料与制造工艺，因此在选择变压器时，应选用优质铁芯材料制作的节能型变压器，大大减少变压器的铁损量。而影响变压器的铜损大小的因素，主要是变压器原、副线圈上的电阻与电流大小，因此可通过采用小阻值的绕组线圈来降低变压器的铜损，如选用铜芯变压器。
3.2人工无功功率补偿
对于工业企业来说，其在供配电设计时，需要对电动机和变压器的型号进行科学考虑，从而在保证用电设备自然功率的基础上，降低无功功率的损耗。与此同时，供配电系统的无功功率也可以通过人工进行补偿，可以在供配电系统中装设无功功率补偿设备来进一步提高系统的功率因数，具体可以通过在线路中并联电力电容器的方法实现补偿。为了使系统的线路损耗与电压损失达到最小，可以采用就地平衡补偿的方式进行补偿，即低压部分的电容器补偿低压部分无功功率，高压部分的电容器补偿高压部分的无功功率。再者，补偿系统无功功率的方式还有单独就地补偿、集中补偿、分散补偿等，在系统无功功率补偿时应具体问题具体分析，科学、合理选择补偿方式。通常在采用并联电力电容器进行人工无功功率补偿时，由于电容器易吸收谐波电流，容易出现过载发热与谐波谐振现象，造成系统绝缘击穿发生故障，所以若采用并联电力电容器的方式来补偿无功功率时，应采取相应的措施来治理系统谐波，有效防治由于谐波引起的电容器绝缘击穿故障。
3.3照明节能设计
在工厂、建筑工地以及市政设施等供配电系统的设计中，照明设施是必不可少的组成部分，应在确保设计合理性的同时，减少照明设施的能源消耗，防止损失的形成。在照明设计中，以充分利用天然采光为基础，通过合理的计算照明，分配负荷，正确选择照明灯具与控制方式等方面入手照明节能设计。其中在照明计算时，要尽量平均分配三相负荷，防止因三相的不平衡而使变压器及其线路的损耗加重。
4结语
总之，在供配电设计中，设计人员应该从经济性、可靠性、节能性和安全性等方面综合考虑，选择合理的设计方案，尽可能的减小电能损耗，以此提升供配电系统运行的经济性，增大电能利用率，进而为实现经济可持续发展以及节约型社会的建设提供帮助。
参考文献：
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[2]万传华.供配电设计节能技术和措施[J].数字通信世界.2018（04）
[3]高敏.解析供配电设计节能技术和措施[J].内江科技.2018（06）
论文作者:潘支色
论文发表刊物:《电力设备》2018年第36期
论文发表时间:2019/6/5
标签：供配电论文; 电能论文; 功率论文; 变压器论文; 节能论文; 线路论文; 电压论文; 《电力设备》2018年第36期论文;