供配电设计中的节能方法和措施分析 盛锦秀

发表时间:2020/6/1   来源:《电力设备》2020年第4期   作者:盛锦秀
[导读] 摘要:在高层建筑工程具体施工中,供配电设计工作是其中最关键的一个环节,它直接关系着整体工程施工质量。
        (南京明仁光电科技有限公司  江苏南京  210003)
        摘要:在高层建筑工程具体施工中,供配电设计工作是其中最关键的一个环节,它直接关系着整体工程施工质量。而现如今我国能源紧缺现象越来越突出,因此,在供配电设计工作的实际开展期间,相关工作者必须要高度重视节能措施,还需积极运用先进的、节能的设计理念及方法,确保相关部门及人员能够正确意识到节能问题的严峻性,进而保障供配电设计工作能够达到节能发展之目的。基于此文章对供配电设计中的节能方法和措施进行了详细分析。
        关键词:供配电设计;节能方法;节能措施
        前言
        现阶段,在我国电网中始终有一部分传统配电网未得到改进,一部分设备设施也已严重老化,再加上外部环境的干扰,短路、断路等现象极易发生。与此同时,在传统配电网中,最严重的问题就是耗能问题,这就需要配电网企业投入大量的资金用于维护传统配电网。因为配电网结构及布局缺乏合理性,工作人员工作存在失误,再加上不法分子窃电行为等,导致配电网运行期间出现线损问题,这对供配电企业造成了严重的损失。基于此,供配电企业需提升认识,将配电网降损工作做好,融合节能技术,推动电力市场的长期稳定发展。
        1供配电节能设计的现实意义概述
        对整个电力行业而言,供配电节能设计的现实意义十分显著。首先,在现阶段社会发展的大趋势下,各个国家为降低不可再生能源的损耗速度,进而对地球生态系统加以保护,都在对新的可再生能源进行积极研发。但是,各个国家还是存在能源紧缺的现象,因为这种现场的出现导致人们正常的生产生活受到不同程度的影响,给人们造成了极大的困扰。所以必须对供配电系统实施节能设计,因为这样能对电力能源的损耗进行有效降低,还能从另一个角度讲能源的使用效率提升,对能源紧缺现场能够有效缓解。其次,因为现阶段社会需要的电力能源诸多,这给电力输送行业带来了巨大的挑战,因为电力输送任务随着需求量变化而变化,所以需求量越大,电力输送任务就越重,当输电网络需要完成的电力输送任务负荷较高时,则在输电期间极容易出现安全问题,进而导致安全事故发生,如火灾等,假设安全事故发生,则电力网络就会陷入瘫痪,从而对人民群众的正常生活造成影响。
        2供配电系统节能设计原则
        自改革开放以来,随着我国电力行业的蓬勃发展,大多数城市污染现象日益突出,所以,节能减排已成为我国当今时代的主题。各个领域生产需要电气技术的支撑,而综合应用节能技术还应坚持必要的原则,才能促使在各行业生产中,应用节能技术不被影响。供配电系统节能设计原则有以下几点:
        2.1实际性原则
        在进行电气工程安装时,必须全面考量具体的经济效益,基于企业的效益水平,以节能效果的提高为主要目标,科学选择节能设备和材料,节约投资,缩短投资,在此期间恢复成本并降低能源成本。
        2.2适用性原则
        在电气设计中,利用节能技术最关键性的考虑因素就是适用性原则。换句话说,在利用节能技术时,必须满足建筑设备运行的必须动力,并提供一定的能源来满足建筑物内所需的人工优良环境。
        2.3节能性原则
        应将节能技术的节能效果作为最重要的部分,为了使企业的空间利润最大化,必须对节能水平进行有效提升。
        因此,为了消除和减少与建筑物无关的功能消耗,有必要对各种各样的方法进行有效运用,例如:电气设备本身的电能消耗,传输线路上的电能消耗等等,切实提升工厂电能的利用率。
        3供配电设计中的节能方法和措施
        3.1需选择节能型供配电系统
        3.1.1需选择节能型变压器
        变压器的损耗是由两种功率损耗构成的,一种是无功功率损耗,另一种是有功功率损耗。
        有功功率损耗用公式为:
        P=PO+Pkβ2,对于变压器,PO是其空载损耗,即铁损;Pk是其负载损耗,即铜损;β是其负载比。Pk是其线路损耗。

由于变压器绕组的电流和电阻的大小会影响线路损耗,因此在选择变压器时,必须选择带有铜芯绕组材料的变压器,因为其电阻值非常小。有两种主要类型的无功功率损耗,励磁电流损耗和漏磁电抗损耗。当励磁电流损耗仅与变压器材料有关时,那么漏磁电抗损耗与负载电流有关。
        3.1.2需科学筛选供电电压
        一般在工厂供电过程中,经常需要考虑的因素是电压,电压最主要的几个方面有:用电负荷、供电距离,以及用电容量等。
        举个简单的例子,在工程供电中,经常应用的设备KV为6KV,当6KV设备的容量较大时,可以考虑对6KV电压等级进行应用;再比如:当工厂使用<3KV的电动机时,可以使用特殊的变压器供电;但在6-10KV配电电压中,由于10KV的技术经济指标比较好,具有较小的供电系统的能耗,此时可以选择10KV高压配电电压。
        3.1.3提升供电系统的功率因数
        对工厂用电来说,其关键因素在于功率因数的高低,提升功率因素可以降低无功损耗。提升设备的自然功率因数,对无功补偿装置进行安装,促使系统减少对无功的需求。比如,利用无功功率就地补偿的方式,来补偿与供电点之间距离相对较远的不断运行的大、中容量的负荷;利用变压器低压集中补偿的方式,来补偿断续运行的小容量的负荷。在提升自然功率方面,工厂要对检修电动机的质量进行持续提升,同时要对变压器进行科学的选择,以便防止电动机在运行时,出现低负荷。
        3.2照明部分的节能设计
        在建筑中最常规通用的用电方式是照明用电,对照明用电部分的节能设计能够对建筑节能的大部分用电节能问题进行解决。但是,充分利用自然光无疑是最好的解决方案。在建筑智能照明,城市景观,庭院照明等方面,可以考虑降低功率,以实现照明的节能。结合具体用电需求根据自然光可以照射的部分,在满足基本需要的基础上,合理使用灯具,可达到促使节能效果最大化。
        3.3配电线路的节能设计
        配电线路在建筑工程中比较复杂,并且因为存在电阻,电流在传输中会产生一定的功率损耗,也就是经常说的线损,严重浪费了电力。因此,需要有效控制线损,以做好配电线路的节能设计。首先,可以选用电阻率较小的导线,如果条件允许,最好选择铜芯导线,然后是铝线;其次,应多配电线路进行科学、合理设计,尽量对线路的长度进行减少,在低压配电过程中,则应尽可能少走或不走回头路;再次,变电站应尽可能与负载中心接近,并应降低电源半径。最后,对于具有较长传输距离的线路,在完全符合载流量,安全性及热稳定性的前提下,必须选择具有大横截面的导体,虽然可能会增加初期建设成本但会大大降低后期的运维成本。
        3.4合理选择电气设备
        生产企业用电量较大,在电能的使用期间,电能的输送和电压的变化过程都会产生电能损耗,不能给生产企业带来经济效益。因此,在设计供配电系统时,必须合理选择电气设备,通过变压器性能的调整以及优化电路来降低功率损耗。
        结束语
        总之,供配电系统是一个巨大的能源消耗者,为实现供配电系统节能降耗,电力企业必须对各种节能降耗技术及措施进行积极运用并推广,提高各类相关设备的利用率,确保电力企业获得更高的社会、经济效益,同时实现各种自然资源的最大化节约,缓解我国能源短缺问题,进一步促进我国国民经济的长期稳定发展。
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