供配电设计中的节能方法和措施的研究周倩

供配电设计中的节能方法和措施的研究周倩

周倩宋瑞芳

（北方工程设计研究院有限公司河北石家庄050000）

摘要：从某些方面来说，我国未来经济的发展速度在很大程度上取决于我国能源利用领域的进步速度，建筑及建筑相关领域节能无疑是我国能源利用领域的重点课题，建筑电气方向供配电系统的节能设计在我国未来节能领域具有巨大的潜力，其能保证我国国民经济高速、持续、健康发展。优良的设计不仅可以大幅降低工程造价，更可以提高整体工程质量，为工程项目创造良好的效益。因此，供配电系统在实际工程中的节能设计势在必行。

关键词：供配电设计；节能方法；措施

引言

供配电系统是主要的电力传输服务系统，电力传输中可能存在多种影响因素，影响着系统电能的传输，带来严重的线损问题，线损问题不仅会影响资源的高效利用，还可能影响供电企业的经济效益，必须加强供配电系统的节能设计，从各个关键环节入手，分析各个环节可能出现的线损问题，对应采取节能设计方法来优化系统设计，全面提高供配电系统的节能设计水平。

1供配电系统设计的主要特点

一般而言，供配电设计具备下面几个方面的特点：第一，低压配电系统，其作为供配电设计的重点环节，能够分为树干式、混合式包括放射式等几种类型，具体能够按照供配电系统的具体运行情况进行合理选择；第二，断路器，其能够分为真空断路器、气体绝缘断路器包括油断路器等几种类型，伴随组合式变电所的发展，前两者在具体应用过程中非常广泛；第三，变压器，其一般能够分为环氧树脂浇筑式、油浸式包括干式等三种类型，脂浇筑式、油浸式具备防火、防潮、噪音小、易搬运等优点，拥有很高的使用价值；第四，电力及照明，由于国内电力和照明实施不一样的电价，因此在供配电系统设计中还应该把电力和照明分开实施配电，并按照具体情况，把整个电力和照明系统分成正常电力、事故电力、正常照明和事故照明等方面，按照其特点的对其供配电系统实施设计。

2供配电系统总体规划

在设计供配电系统的总体方案时，应综合考虑供电距离及用电负荷的大小、特性、分布来确定供电电压等级，科学、合理规划供配电系统。节约供配电系统电能与投资方面，可以通过减少配变电级数，简化接线等方式实现，同时在选择变压器台数与容量时，应综合考虑负荷特点及运行的经济性。在确定受昼夜或季节变化较大的地区的变压器容量时，应根据负荷变化全面考虑变压器的技术经济性。

通常线路电流会随着供电电压的升高而降低，可以通过提高供电电压的方式来减少供电线路的电能损耗，应尽量把总变电所与配电所修建在距离负荷中心近的位置，这样可以缩短供电半径，降低供电线路上的损耗，此外在满足供电电压要求的前提下，可以通过增大线路的电压等级来实现节能的目的。但在提高线路电压等级的同时，也要同时提高电气设备的绝缘性能，这样建设投资也必然会增大，因此在通过提高电压等级来实现节能时，必须合理对比技术经济指标、综合考虑。此外在确定供配电系统总体方案的电压等级时，对各级电压等级与对应的线路输送能力之间的关系也应充分考虑在内。

3供配电设计中的节能方法和措施

3.1照明系统节能设计

在照明计算方面，应按照现行照明设计标准，对照度、功率密度进行计算，并对比复核。在低压照明配电系统中存在大量的对比复核，为此，在照明设计的负荷分配中，应注意三相负荷的平均分配，避免由于三相负荷分配不均而造成的三相不平衡加重变压器及线路的损耗。

在节能效果方面，照明灯具和电光源的选择尤为重要。LED（发光二极管）作为继白炽灯、荧光灯和HID光源之后的第四代点光源，正以其寿命长、启动时间短、结构牢固和功耗低等优点在照明的节能设计中被广泛应用。照明控制方式的合理选择也是照明节能设计的有效措施，尤其在智能建筑设计中更为重要。一般，根据工作场所的照明系统要求，通常采取分区分时及调节亮度的控制方式，结合智能模块、传感器、智能开关和总线控制等先进技术对工作场所的照明灯具进行科学控制，在节能的同时，简化了照明系统布线。

3.2配电线路节能设计

（1）选用电导率ρ较小的材质作导线，铜芯最佳。（2）减少导线长度L，首先线路尽可能走直线，少走弯路，以减少导线长度；其次配电室或配电箱应位于负荷中心，减少配电导线长度，以减少线路上的电能损失。（3）适当增大导线截面S，对于比较长的线路，除满足载流量、热稳定、保护的配合及电压损失所选定的截面，导线截面应增加一级，这样可以延长导线的使用寿命，减少线路的损耗，减少火灾危险。

3.3合理选用变压器

变压器是电力系统内部最为广泛应用的变电装置，主要发挥着电能传输作用，可以妥善调整电能级别，其绕线组主要通过电源来吸收有功功率，电能转换过程中，其内部一部分有功损耗主要为电阻钢损耗，部分有功损耗在铁芯上出现了铁损耗。铁损大体包括：涡流损耗、漏磁损耗，实际的铁损数据主要同铁芯材料、制作技术、工艺等密切关联，为了达到节能的目标就必须做好变压器的选配，优选节能型变压器，常见的型号包括：S11，SGB11等，因为这些型号的变压器都采用冷轧晶粒沙钢片作为铁芯材料，这一材料能够有效控制铁芯的功率损耗。变压器主线圈、副线圈等的电阻以及流经的电流等都会影响到损耗问题，优选低电阻绕组线圈。

3.4无功功率补偿

3.4.1补偿方式的平衡性

根据电压线路不同的损耗和电能的流失，要充分保证无功功率补偿的平衡性，即高压电容器应向高压部分进行补偿，而低压电容器则向低压部分补偿。

3.4.2电路感性负荷补偿

电路感性负荷无功功率的补偿，可选择采用并联电力电容设备实现。但是设计人员应注意的是，无论是采用哪一种类型的无功功率的补偿形式，都应该以达到最大节能设计为目的。根据不同的电路电线传输电能的承载量和与其相关的设备条件，还可以选择分散补偿或集中补偿等无功功率的补偿形式。

3.5合理利用光伏发电

光伏发电本身就是一种节能措施，太阳能是取之不尽，用之不竭的，无需消耗燃料和架设输电线路；其次，太阳能是理想的清洁能源，不会对环境产生破坏；再次光伏发电可靠性高，使用寿命长；最后，太阳能电池组件体积小，方便运输安装。在变配电系统设计过程中，技术人员一定要充分考虑到自然光这一因素。所以，在设计照明系统的时候，电气专业人员要与建筑设计人员多沟通、多交流，尽可能地增加自然光的折射率，实现自然光的最大化利用，合理利用光伏发电，使得室内照明和自然光实现有机结合，进而实现照明节能的目的。

4．结论

综上所述，能源消耗是现代社会发展所不可避免的一个问题，其中电力是能源消耗最为严重的一项，人们日常工作和学习以及企业的生产都离不开电能，社会发展脚步不断加快，电能的消耗也越来越大，因此有必要降低对电能的浪费，实现绿色节能的理念。在供配电系统的设计方面，节能方法和措施是今后发展必不可少的趋势，科学合理的供配电节能设计，可以有效降低电能传输和使用过程中产生的不必要浪费，实现节能减排的目标并且给企业带来更大的经济效益。

参考文献：

［1］任元会．工业与民用配电设计手册［M］．北京：中国电力出版社，2005．

［2］王文清．10kV配电线路标准设计图集［M］．北京：中国电力出版社，2009．

［3］赵刚印，任艳，秦澎涛，王海荣．10kV配电网降损节能措施探讨［J］．机电信息，2012（21）．