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摘要:在供配电设计当中，节能技术具有显著的现实意义，不仅可以提升建筑的综合自动化水平，还能保障供配电系统的安全高校运行，在满足建筑功能的基础上达到减耗的目的。在能源紧缺日益加剧的时代下，这也是建筑与电气行业的重要课题，是城市现代化建设工作中不可忽视的相关内容。
关键词:供配电设计；节能技术；措施
0.引言
供需矛盾不断提升带来的能源问题与建筑能耗已经成为了建筑行业密切关注的问题。在近年来的发展过程中，建设部也结合工程需求与供配电设计进行了制度与规范标准的规划工作。例如《公共建筑节能设计标准》中就对行业标准进行了阐述与说明，为后期的运营和管理提供了重要的技术指导文件。
1.供配电设计节能技术
1.1 电气设备选择
供配电设计当中加入节能技术的重点是从节约资源的角度，处理好资源与环境之间的关系。节能技术的运用不仅可以提升单位电量的使用效率，实现电能的优化配置，还可以提升发电能力。所以在各行业中，节能技术都得到了高度重视。通常情况下，在企业消耗的无功功率当中，异步电动机所占的比例最大，其次是变压器与线路。因而在设计时可以通过电动机与变压器容量方面的设计来减少线路的感抗。例如在功率条件合适的前提下，为了保障用电单位的自然功率因数，可以选择同步电动机等设备，以此为基础来减少电动机的能量损耗。而异步电动机在空载、轻载时的功率因素大约在0.4-0.6，当负荷超过70%时的功率因数较高。这也是未来设计选型时可以参考的重要条件，符合启动、调速等多项参数方面的具体要求[1]。
1.2 节能设计
我国《10kV及以下变电所涉及规范》中对配电系统进行了明确规定，要求住宅楼下不能设置变配电房。在建筑当中，供配电导线电缆的数量相对较多，此时运行时所消耗的有功功率也将不断增加，所以在节能技术的选择方面，需要对电气系统进行节能处理。这一问题在早期建设的建筑或企业厂区区域体现得非常显著。例如导线截面选型问题、布线问题、绝缘老化问题等，电能浪费的情况比较严重，此时在供配电系统运行时的实际需求与线路运行状态相比存在着明显问题，长期处于低效工况状态，不仅加大了电能消耗，还会显著提升线路的损坏程度，增加额外的用电负担。
1.3 照明系统
照明设计的主要目的在于为工业企业、民用建筑或是市政道路场所提供照明功能，这也是用电终端中占比例最大的部分。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由于在设计理念与设计方案中并没有对系统进行合理规划，导致设计不达标、智能控制水平低的情况普遍存在。因而在照明计算方面，可以结合现阶段的照明设计标准，对功率密度、照度进行计算，进行对比复核。此时需要注意三相负荷的分配，防止因分配不均而加重线路损耗。
例如在节能效果的技术优化方面，对于电光源与灯具的选择比较重要。例如与一般的白炽灯相比，T8型荧光灯可以达到10%的节能，使用周期也更长，诸如此类的节能灯具正以使用周明、启动时间与结构的优势，在技术上实现了优化，结合智能开关、总线控制、传感器等技术，在实现节能的前提下简化了系统布线方案[2]。
2.供配电设计的技术措施
2.1 线路选择
在供配电线路的系统设计时需要考虑到建筑本身的设备负荷容量、分布距离、机电设备特性等相关的因素来进行布线。从线路的整体结构来看，需要尽量保持简单、清晰，机电设备的配电技术也不宜超过三级。因而，线路作为电能输送的直接载体，动力干线与支线共同构成交叉性互联网络，在电能总损耗量上相对较大，所以在线路选择方面需要进行严格控制。从经济角度来看，可以选择电导率较小的材质导线，并且在实际的工程应用中，发现铜芯电缆在电能传输时的效率最高。但由于铜材料的成本相对较高，对于一些负荷容量大的情况可以选择铜导线，如果是三类建筑或是负荷量较小的建筑则可以选择铝芯导线等材料。
在电线的布线设计方面，可以减少线路长度，尽量保持直线。对于变电站来说，为了减少供电半径，可以将变电站建设在负荷中心的周围区域。例如在设计方案中将风机、照明等相同的负荷集中处理，使用同一干线输电，让干线截面传输合适的电流，起到减少线路损耗的结果，实现节能的最终目标[3]。
2.2 线缆截面
机电设备距离馈电系统较远的情况该，在线路的设计工作中除了要考虑到线路的载流量以外，还需要结合实际的工作需求加大线缆截面，减少线路的损耗情况。例如当线缆的截面不足70平方米的情况下，如果将馈线线路的总长度增加约100m，增加亏电线路一级线缆界面就可以起到显著的节能效果。传统的截面选择方法，包括按允许发热条件选择、按允许电压损失校验、按短路热稳定校验与按保护灵敏度选择四种方案，同时还包括按照经济电流来选择。所以在线缆界面的选择上仍然要从经济性与节能的角度出发。当减小线芯截面时，初始投资减少，但线路损耗费用增加;反之，增加线芯截面时，线路损耗减少，但初始投资增加。某一截面区间内，二者之和总费用最少，就是我们追求的目标。
2.3 就地无功补偿方案
就地无功补偿措施的目的在于减少线路上存在的无功传输损耗，保障设备能安全、有效地运行，实现节能减耗的目的。由于配电线路中的电力负荷多半属于感性负荷，在运行过程中需要向电动机等设备提供无功功率，所以在电网中如果安装并联电容器等无功补偿设备，就可以提升感性电抗消耗的无功功率，减少其在电网中的流动，以此来减少电能损耗。一般情况下可以选择集中补偿、分组补偿的手段[4]。集中补偿即在高压配电线路中安装并联电容机组，而分组补偿则是通过安装并联补偿电容器的手段。但就地武功补偿方案需要考虑到轻负荷状态下的过补偿，或是因功率因数不合理而产生的损耗提升。
2.4 变压器
作为一种电压变换设备，变压器在供配电设计当中发挥了重要作用。尤其是目前的35kV与10kV等级的变压器，在配电系统中普遍使用，数量规模大。由于其数量多、运行时间长的特性，让变压器选择也可以进行节能化管理。高效节能的变压器不仅可以起到节约能源1的作用，还能显著降低变压器的运营成本。例如选择低损耗节能型的S10系列变压器，是供配电设计当中的常见类型，在化工企业、地下建筑、高层建筑当中都可以起到改善电能质量的作用。
另一方面，从变压器的角度来看还可以通过变压器运行方式的改变来实现节能化的目标。例如通过有功功率损耗、无功功率损耗与综合运行功率损耗等不同方面来展开。一般情况下，如果要求从变压器运行功率为切入点进行研究，则可以按照无功功率的经济运行方式优化方案进行分析。所以在优化分析比较时，要结合不同模式下的供配电系统网损最小的模式来展开分析。
3.结语
本文对供配电设计中的节能技术与节能措施进行了研究，并围绕目前的技术要点综合和设计的实际情况。在建筑工程中应用供配电节能技术是时代发展的需求，不仅能够为居民的生活提供方便，还可以保障建筑相关企业的经济效益，推动经济发展，因而，加强配电节能技术的应用也是势在必行的工作。
参考文献:
[1]李承强, 周鹏, 王国龙. 对供配电设计中的节能方法和措施的研究[J]. 电子制作, 2014(5x):276-276.
[2]韩贵晶. 供配电设计中节能方法与技术措施的运用实践[J]. 中国新技术新产品, 2015(15):169-169.
[3]黄学亮, 马光亮. 10kv配电设计中的节能措施研究[J]. 江西建材, 2014(20):189-189.
[4]朱多富, 鲁建成. 试析供配电节能设计与技术[J]. 城市建筑, 2013(4):169-169.
论文作者:段敏
论文发表刊物:《防护工程》2018年第19期
论文发表时间:2018/10/29
标签：线路论文; 节能论文; 供配电论文; 截面论文; 变压器论文; 功率论文; 电能论文; 《防护工程》2018年第19期论文;