变电所电气设计采取的节能手段

发表时间:2021/5/21   来源:《基层建设》2020年第31期   作者:陈瑢
[导读] 摘要:电气专业的人员在对变电所进行设计的过程中,不仅需要综合考量变压器体系的容量以及数量、明确线缆的具体型号、设置恰当的负载率,还需要有效控制变电所在处于运行状态时值班工作人员的具体能耗,站在变压器的选型、强化管理等角度上落实节能的举措。
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        摘要:电气专业的人员在对变电所进行设计的过程中,不仅需要综合考量变压器体系的容量以及数量、明确线缆的具体型号、设置恰当的负载率,还需要有效控制变电所在处于运行状态时值班工作人员的具体能耗,站在变压器的选型、强化管理等角度上落实节能的举措。唯有做到全面节能,才能够使得电气体系设计品质得以提升,使得电气设计系统更为科学与合理。
        关键词:变电所;电气设计;节能;举措
        引言:结合管理体系的相关要求,项目在进行可行性的研究以及之后进行设计工作的过程中都需要落实节能的举措,也需要具备节能类型的文字描述与对应的设计图纸。在进行工程设计的过程中,需要综合考量节能问题,从而实现提升设计工作合理性与有效性的效果。
        1 变压器的型号选择
        在变电所体系当中,变压器的损耗占据比较大的份额,这主要体现在变压器的铁芯逐渐发生内部磁化的阶段,在整个过程中会产生磁滞与涡流损耗两种形式的损耗。若是进行了通电,变压器体系的铁损就会产生,与变压器自身的容量以及电压之间存在必然的联系。在变压器的绕组当中,若是有电流出现,便会出现功率的消耗,这被称为铜损,也被称之为短路损耗。变压器体系的铜损和线圈电阻以及电流之间存在必然的联系。由此可知,除去初次购买以及安装所消耗的资金之外,在运行过程中所出现的损耗费用也是对变压器体系经济性能进行评价的关键指标。
        对损耗比较少的变压器进行开发所运用的方式主要是对新工艺与材料进行运用。新的工艺技术体现在高低压线圈的绕制方式以及铁芯叠片技术水平提高上,新的材料体现在硅钢片以及非晶合金材料运用上。如今,在市面上所存在的一系列变压器的产品,所产生的损耗明显比之前更低,同时非晶合金变压器对应的空载损耗也会得到全面控制,大约降低了六到七成,呈现出相对明显的节能效果。因此,若是各方面条件允许,需要选择损耗水平相对更低的变压器装置,实现有效控制电能损耗的效果。如今,变压器节能指标对应的评定数据等已经被明确,应该严格按照相关的文件规定严格执行。
        2变电所运行管理方案
        提升变电所系统运行的合理性,能够实现有效控制电能损耗资金的效果。通常情况下,在进行电气设计工作时,能够运用的举措具体如下:
        2.1对无功功率进行补偿
        在设备体系当中,无功的功率主要运用在对交变磁场进行创建与维持的过程中,然而,在电网运行过程中,出现过量无功的功率也会使得电压降水平提升,同时使得附加线路损耗进一步增多,对输变电体系的供电水平产生直接的影响,导致电网运行效率水平下降。在体系处于运行状态时,功率的因数能够映射出电源所输出的视在功率对应的利用程度与水平。控制功率因数也就是期望大多数的视在功率能够用于供给有功的功率,从根本上提升电能体系的输送水平。
        为了能够控制电网体系的无功传送,使得电网运行效率与安全水平得以全面提升,电力行业结合容量或者是电压的等级,对不同类型用户对应的功率因数进行了分级考核。为了对功率因数进行全面提升,就需要用户在用电区域为设备设施提供一定的无功功率。如今,不同类型的无功补偿装置陆续被推出,低压的电容器开关发展为可控硅。传统意义上的交流接触装置价格相对较低,不存在电流泄露的问题,然而所出现的涌流相对较大,对应的寿命会被缩短,故障率相对较高。对于存在频繁进行投切操作的用户而言,选择可控硅投切电容装置更加合理。这一类型的投切不存在涌流以及触点,对应的使用寿命更长,维修频次更低,投切的速度相对更快。


        2.2对高次谐波进行治理
        如今,电子信息技术的发展水平不断提升,无论是灯具还是工业设备,变频驱动以及整流驱动的设备设施都得到了广泛的运用,所以,也出现了数量比较多、频率存在差异的谐波。在电力网体系当中,非线性负载的数量不断增多,这已经成为行业发展的趋势。以上非负线性污染会使得电网系统被污染,致使正弦的电波出现波形畸变的问题,电力体系的品质降低。谐波会使得用户所使用的设备设施逐渐老化,对电能进行过度消耗,在使用过程中也会出现一些异常的故障问题,甚至出现火灾等不同类型的事故。对于线缆以及输变电设备设施来讲,谐波的出现不存在任何益处。在公用的电网体系当中,对于所出现的谐波电压与电流,国际上也出台了类似的标准与规范,为了提升电网体系当中电能的品质,我国也陆续出台了相关的标准,同时对电能测量工作的标准进行了规范,明确了不同谐波电流对应的最大值。由此可见,在用户端对谐波进行综合治理十分必要。
        在进行设计工作的过程中,需要积极考虑设计的绿色与环保性,将预防放置在首要位置上,尽可能控制体系当中出现的谐波。在对系统进行创建、对设备进行选取的过程中,首先需要关注谐波这一指标,诸如脉冲变换装置等等。在此基础上,需要对就地治理的举措进行考量,治理谐波的方案主要涵盖着有源以及无源两种不同的类型,无源的滤波主要是借助用电抗器以及电容器之间建立起串联的关系,构建成相应的回路,在体系当中进行并联,回路体系的谐振频次需要控制在能够对谐波频率进行滤除的附近,实现对谐波进行过滤的效果,常常被运用在稳定性比较强的体系当中。当出现频率不同的状况,需要采取不同滤波器共同使用的举措,这一举措的特征是所消耗的成本相对较低、呈现出较强的稳定性与可靠性,然而若是谐振频率的设定值不合理,则会出现谐振,频率存在差异的滤波器将会出现相互干扰的问题。有源的谐波发展的基础是无源的滤波,其能够实施跟踪频率以及幅值所产生的变化状况,这主要是由于电子元器件能够构成电路,当检测到补偿对象体系中产生谐波电流之后,系统便会产生同频率以及幅度、相位相反的谐波电流,从而实现抵消谐波电流的效果,这也是对谐波进行有效治理的举措。
        2.3三相负载的平衡
        三相不平衡的问题指的是在整个体系当中,三相对应的电流幅值并不一样,同时幅值的差值超出了限定的范畴。三相出现不平衡的问题会使得线路以及变压器装置对应的损耗增多,提升变压器体系的压力,降低能源的利用率。与此同时,以上问题也会使得用电设备设施自身的安全性降低,无法提升电能的品质。所以,在进行设计工作的过程中,需要尽可能将单相的负荷平均分布在三个不同的相上。在运行过程中,需要及时进行观察与记录,在对容量比较大的单相负载进行增设的过程中不可以盲目,需要尽可能使得三相处于平衡的状态。若是设备在运行过程中出现与设计的意图不相符的问题,三相呈现出明显的不平衡问题,就需要对相位及时进行调整,避免出现偏相的问题,使得符合能够均匀合理地分配。
        3 结束语
        综上可知,随着国家经济体系的发展,电气行业的能耗成为整个社会不可忽视的关键元素,所以,电气专业人员在设计变电所装置的过程中,需要综合考虑不同方面的影响因素,对可能出现的能耗进行有效管控,关注针对性节能举措的落实状况。唯有在整个行业中做到全方位地绿色节能,才能够使得电气设计工作的品质得以全面提高,为电气设计工作科学性与合理性水平的提升奠基,这也是整个电气专业人员需要关注的首要问题。
        参考文献:
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