摘要：众所周知，建筑行业在其长期发展过程中，所产生的能源和资源消耗量是十分明显的，因此，要想实现可持续发展目标，首要任务就是要采取有效的措施，来控制这种能耗量巨大的不良问题。本文主要以某变电站工程为例，对其节能设计原则进行深入的分析，并根据分析结果，来阐述变电站电气节能技术的有效运用，从而为有关部门提供准确参考。
关键词：变电站；电气节能；应用探讨
现阶段，能源和资源短缺现象已成为全球性高度关注的话题之一，这其中消耗量最大的行业要属建筑行业，而大部分能耗都集中在采暖、空调、热水供应等电气设备运行方面。因此，要想改善这种不良发展现状，当务之急，就是要在建筑工程设计过程中，融入建筑节能设计理念和电气节能技术，这样才能实现国家节能规划目标，降低变电站电气设备的能源消耗数量。
1.工程概况
某变电站工程，其主要设计构思如下：变电站总设计面积确定在5036m2、总用电面积设计为7158m2，整个基站主要由220kV配电装置楼和，110kV配电装置楼所构成，且一座楼为二层建筑，结构呈“一”字形;另外一座为三层建筑，结构也是呈“一”字结构。此外，主变压器要尽量设置在离110kV配电装置楼较近的位置。
2.变电站节能设计原则和条件分析
2.1设计原则
2.1科学选电气设备
该变电站工程电气设备的安装设计，必须从设备选型入手，尽量采取能耗低、功能强大的电气设备，以便在延长设备使用寿命的基础上，更好的降低变电站能耗。同时，还要结合设备的应用特点，选择适宜的安装技术，这样才能保证设备运行质量，降低其运行、维护过程中所产生的能源消耗。
2.2科学选择导体
变电站导体的选择要尽量以电能损耗小、界面小的导体为主。另外，由于一定单位长度的电阻量明显，所以在选择导体时，不能只考虑其常规允许载流量，还要考虑其全年负荷的时长以及传输容量，且导体截面要根据经济电流密度来进行确定，这样才能降低导体能耗，实现变电站电气节能的设计目标。
2.3科学选择照明系统
变电站照明系统的科学选择，必须根据工作环境的不同来进行确定。一般情况下，变电站常用照明灯具都会以荧光灯照明为主，其所具备的降能耗优势要远远高于其它照明系统，大约每天可节约近50%左右的电能量。
2.2设计条件
第一，变电站节能设计要综合其多种限制因素，如：电气专业设计，建筑结构设计，采暖和通气设计、给排水设计等，这样才能促进变电站的节能减排，达到理想的设计效果。
第二，变电站节能设计，要以保障电气设备安全运行为基础，采用现代化的设计理念和最低的投资成本，进以大大提升相关单位的经济效益和环保效益。
3.变电站电气节能的设计与应用措施
3.1平面设计
该变电站工程项目由于所处地理环境十分恶劣，再加上周围生态环境的严重破坏，导致当地天气气候也是冷暖无常，因此，为了保证变电站各电气设备的正常运行，使其能耗量降到最低，就要将设备尽量设置在室内，这样不仅可以节约占地面积，而且还能节省大量的投资资金。
3.2 电气设计
3.2.1变压器设计
在该变电站工程中，变压器是最为重要的组成原件，其节能设计水平的高低可直接影响到整个变电站的节能效果因为变压器的能源消耗主要体现在冷却风机损耗、铁耗以及铜耗上面，所以其节能设计也要从这三方面因素去考虑。该工程通过对变压器进行节能设计，其冷却风机损耗、铁耗、铜耗这三大因素的总损耗偏差已达到+10％左右的能耗量。
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另外，还要对变压器进行科学选型，结合该工程的总电负荷率来进行，尽量采用S12以上型号的变压器，并对变压器的冷却要求进行明确规定，尽量将风机启动修改为负载量的80%以上，这样才能大大缩减投资成本，实现冷却风机能耗量的有效降低。
此外，对于变压器铜耗、铁耗的形成原因进行着重分析，变压器铜耗大多是由线圈直流电阻受到损耗所引起，可以通过降低直流电阻来达到抵制铜耗的设计目的；而变压器铁耗则是由涡流损耗所引起，改节能设计可以通过采用高质量的硅钢片来实现，但是所需的制造和设计成本却是十分明显。所以，还要着重考虑变压器的经济性，尽量利用变压器电能损耗和其制造成木相抵消的方式来进行选择，现下，低损耗系列的变压器深受广大施工单位所喜爱，其不仅运行寿命长，而且能耗量也是十分之小，完全符合变压器节能设计要求。
3.2.2导体设计
导体是变电站的联络主体，也是耗能量较大的重要组成部分，对其进行节能设计，必须严格按照相应的基准要求来进行，尽量选择质量优等、电能损耗小、界面小的导体元件，切记不能随意更改导体构造。同时，当一定单位长度的电阻达到上限时，既要考虑其最大允许载流量，又要结合导体的全年负荷的时长及传输容量，来选择适宜的导体，且导体截面必须按照经济电流密度来计算，这样才能保证导体节能设计的可行性和准确性。
3.2.3功率因数补偿
变电站节能设计形式多种多样，其中，尤以无功补偿方式最为明显，因为该补偿方式可以很大程度上提高电压质量，减少电能损耗。目前，SVC电气设备就是这样一种新型的无功补偿装置，其具有较强的电压
支撑、阻尼振蔼功能，可以有效实现对无功功率进行动态连续快速补偿，但是在运行过程中却很容易产生谐波，因此，可将HAPF与 SVC设备连接在一起，这样就可消除谐波，实现其动态连续无功补偿，同时还可消除城市配网中的负载谐波。
3.2.4照明设计
在该项变电站工程中，对于照明节能设计，要大力贯彻和落实节能照明设计理念，并积极借鉴南方电网的智能化设计理念和设计方式，从全局角度出发，充分考虑所有技术条件和投资成本，这样才能达到最终的节能设计目标。首先，要制定照明标准，可将电缆层的照明标准设定在21勒克斯、220kV地理信息系统的照明标准设定在210勒克斯、其他设备室的照明标准则设定在高于200勒克斯的范围内。其次，合理选择照明灯具，尽量选择照明效率高、能耗损失低的灯具，切记不要采用传统白炽灯，因为白炽灯的能量消耗较大，且所需的设计成本也是十分明显，现下，市面上所生产的LED灯节能降耗效果十分明显，日均量可以减少50%左右的能量消耗。
3.3 构筑物设计
变电站建筑也是能耗量较大的设计要素，其在进行节能设计时，既要保证基本应用功能，又要制定合理的设计方案，避免占用大面积土地资源。尤其是在对变电站配电室进行设计时，一定要考虑其建筑消防问题，多设置自然照明系统，减少人工照明的能源消耗，这样才能提高变电站建筑节能设计水平，凸显其电气节能应用的合理性和科学性。
3.4暖通空调设计
一般情况下，变电站中的电气设备在运行过程中都会产生大量的热能量，因此，为了达到节能降耗设计目的，延长设备的使用寿命，相关工作人员就要合理控制变电站室内温度，可采用百叶窗或智能化的通风系统来进行室内通风，降低室内温度。同时，还要在各配电室安装远程监控系统，使工作人员可以实时跟踪和了解配电室情况，这样即使出现紧急问题，也会在第一时间采取措施加以处理，进而在降低能耗的基础上，大大实现变电站暖通空调的节能设计目标。
结束语：
综上所述，对变电站进行电气节能设计，不仅可以促进能源的节约和利用率，而且还能解决我国土地资源紧张问题。因此，相关单位必须重视变电站电气节能技术的合理运用，按照相应的法律法规和设计要求，科学有序的进行节能设计工作，这样才能保障变电站的安全稳定运行，实现其节能降耗的长远发展目标。
参考文献：
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[2]王丽红,电气节能技术在建筑施工中的应用和完善[J]建筑学报,2016,09:22-23
[3]李秀丽,建筑工程施工与电气节能技术运用分析[J]山西建筑,2017,02:30-31
论文作者:陈正杰
论文发表刊物:《电力设备》2017年第29期
论文发表时间:2018/3/15
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