摘 要：当前我国经济的发展对工业用电提出了更高的需求，工业用电在总用电量中所占到的比例是最高的。随着不可再生能源的日渐减少，节能化生产显得越来越重要。工业供配电系统更是如此，要想实现可持续发展，就必须向着节能化生产模式的方向转型，采取科学的节能技术，提高电能的使用率，减少能源的浪费。本文对节能技术在工业配电设计中的运用进行了研究，分析了工业配电系统节能技术。在工业生产中，供配电系统设计本着尽可能降低能耗的原则，同时提高工业的经济效益。
关键词：节能技术；工业供配电设计；
1 引言
工业供配电系统的设计是工业发展顺利进行的基础，所以，在对工业供配电设计的过程中，必须注意避免目前普遍存在的一些问题，优化供配电设计，采用先进的节能技术，减少电能损耗。
2工业供配电节能技术的重要性
我国现在大力提倡节能减排工作，对工业供配电系统进行节能设计，不仅能优化资源配置，节约能源，加强环境保护工作；还能够促进和谐社会的建设，响应国家号召，为建设绿色社会做出贡献。节能技术在工业供配电系统设计中的应用，可以将工业企业的资源消耗降到最低，提高电量的使用效率，加强企业的建设，促进企业快速发展。通过对工业企业的供配电系统用电状况进行分析，分析各个部分资源消耗的状况，寻找电能损耗因素，找到不规范操作、过度用电的部位，提出相应的解决措施，进行针对性解决，可有效缓解我国资源短缺的现状，加快我国社会发展的速度。
3 供配电设计中节能技术的应用
3.1选用高效节能的电气设备
变压器高耗能设备，必须对其进行合理选用。目前，10kV和35kV 变压器在工业供配电系统中的应用比较广泛，且数量之大，选择高效节能变压器不仅有利于实现节电目标，还能在一定程度上降低企业运营成本。为此，对于用电量较大的企业，在供配电设计时大可选用S、S10、S11 系列的节能型设备；对于建筑企业、化工企业、粮食物流企业等，可选用节能型干式变压器，比如SGB13-R 卷铁芯变压器，尽量减少变压器总损耗量。一般当满足以下条件时，可选用高效节能型电动机：①每年运行时间在 3000h 以上；②单机容量较大；③旧电动机损坏或电动机绕组需要进行重绕；④需要长期运行于低负载或过负载状态下。对于那些大功率设备，比如工矿企业的风机、水泵、皮带输送机等，需要长期在工频状态下运行，在运行过程中通常需要频繁的操作，这样会损失大量电能，可采用变频器改变电动机转速，调节风量、流量，达到节电目的。照明设备也是工业企业主要的耗能设备，应尽量选择节能型灯具，比如半导体LED 灯具等，并通过利用自然光、自动开关、照度可调节、缩小照明分区面积等方法加强节电管理。
3.2 照明系统的节能设计改良
照明系统的用电量在供配电系统中占据较大比例，因此，还需重视照明系统的节能设计。①供配电设计时对照明电量进行详细、严谨的计算，根据我国目前的照明使用规范，对照明的功率数、亮度等进行计算与审核，以达到照明系统的节能设计目的。②在照明设计中分派载重时，需严格按照三相载重进行分派，以防止因三相载重分派不均匀，导致电线损耗及变压设备增加等不良现象的发生。③重视照明灯具与光源的选择，例如 T5、T8 荧光灯，节能效果远远优于普通白炽灯，紧凑荧光灯具比普通灯具的寿命要长，而高压钠灯的节能效果也比高压汞灯的节能效果好，这些在设计中均需充分考虑到，尽可能选择具有节能优势的照明系统。
3.3 人工无功功率补偿
在工业领域进行供配电设计时，为了降低线路的功率消耗，我们可以通过选择合适的电动机、变压器等电气设备达到提高自然功率因数的目的。除此之外，我们也可以采取人工无功功率补偿的方式，通过人工安装无功补偿设备来提高功率因数。在采取人工无功功率补偿措施时，我们可以采取并联电力电容器的方式，并且要采取相关谐波治理措施，减少故障的发生。
另外，在采取无功补偿方式时要注意平衡性，就是说低压部分的无功功率应该由低压电容器来进行补偿，而高压部分的无功功率则由高压电容器补偿，并根据相关条件来选择集中补偿、分散补偿等方式进行无功补偿。
3.4降低线路损耗
线路损耗是供配电系统产生浪费的主要因素，所以在节能降损方面可以针对线路传输中的浪费进行改造。由于输电线的覆盖面积大，延伸里程长，所以产生的浪费直接影响到供电企业的经济效益。在输电线路中，进行科学合理的节能设计，提高用电效率，是目前供配电系统节能的有效措施之一。减少线路损耗主要有以下几方面的措施。
3.4.1线路损耗与线路的长短成正比，线路越长，所产生的浪费就越大。针对这方面可以在设计阶段，我们采取缩短线路的总长度，将变压器等设备放置负荷中心的位置。这些措施可以减少总线路的长度，不仅在资金投入上有所减少，并且降低了线路损耗，节约大量的成本。
3.4.2线路本身有一定的阻抗，而阻抗与导线的截面积成反比关系，所以在线路缩短的基础上，适当的增加导线的截面积，将会大大的降低损耗。大截面的导线在初期需要较大的投资，对于有些供电企业来讲是一笔巨大的开支，但是在后期运行的过程中所节省的电能，将会超出初期的投资。从这个角度来讲，增加导线截面积是降损节能的有效措施之一。
3.5 提高用电设备的功率因数
提高用电设备功率因数，实现供配电系统和用电设备的无功功率补偿，是改善电能传输质量，进一步提高供电能力，完成供配电系统节电任务的又一个有效手段，当功率因数由0.7上升到0.9 时，线路损耗可减少大约40％左右。提升功率因数的方式主要有改进提高用电设备功率因数，减少供变电设备自身对电网功率因数的影响。采用集中补偿和就地补偿的方式对供配电系统进行无功功率补偿，是提高供配电系统功率因数的主要方式。
3.6抑制谐波
调节、抑制谐波是节能技术在工业供配电设计中另一个重要的体现。在工业供配电设计中存在一种谐波，这种谐波会使设备的电量消耗量增大，降低设备的运行效率，从而增加设备的能耗。严重时还会对工业设备造成损坏，导致设备无法正常运行。因此，可以在供配电系统中安装有源滤波器和无缘滤波器，通过两种滤波器来消除或降低谐波，减少谐波对工业设备的影响，从而提高设备的运行效果，降低设备的能源损耗。
4 结束语
节能技术在工业供配电系统设计中的应用已经成为社会经济发展的必然趋势。每个工矿企业应该不断融入新的节能技术，降低工业用电的消耗，提高企业的核心竞争力。节能技术的应用涉及到诸多方面，应该不断加深研究力度，从多个角度进行思考，研究出更加适合我国工业领域发展的节能技术，减少能源的消耗，支持我国可持续发展战略的实施。
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中煤天津设计工程有限责任公司
刘利杰 1985.04.02 武汉理工大学 自动化专业 2006.07-2010