供配电系统中的节能设计分析

 供配电系统中的节能设计分析

江蓝

内蒙古电力（集团）有限责任公司呼和浩特供电分公司 内蒙古呼和浩特 010000

摘要：我国环保意识和我国科技水平的快速发展，科学化沿用一系列节能方式进行这类紧张局势扭转，进一步促进社会经济的可持续发展结果。因此，落实到供配电设计中来，主要是结合能源发展需求和供配电体系策划，对供配电设计中的节能技术和节能措施进行全面的把握，只有积极适应当前的发展背景，才能够详细了解当前的发展情况，进而做出针对性的改变。而在未来的发展过程中，无论是企业还是其他政府主体都要结合自身的职能，优化供配电的节能设计，进而更加有效的缓解资源紧张的现状。

关键词：节能设计；功率因数；供配电系统

引言

作为与日常生活息息相关的供配电系统能耗应当更加予以重视。作为电气设计人员应了解和掌握电力电气供配电系统设计中的关键要点，在设计过程中应秉承绿色、节能、环保的理念，将低碳设计融入到电力电气的设计工作中来，为早日实现“双碳”目标贡献自己的一份力量。

1电气负荷特点

智能电力能够为用户提供更加良好的生活环境，但是智能化功能的实现，是以多种应用集成为基础的，因此在电气负荷方面，呈现出与传统电力模式不同的特征。（1）智能电力系统功能的多样化需要各个子系统的有效结合，以对应的设计和施工技术来实现，智能化设备运行精密度较高，对电气系统稳定性具有较高要求。（2）智能电力系统规模较大，节点多，控制设备和公共设备智能化节点数量通常达几万个，使得供配电系统负荷存在较多隐患。（3）智能化系统网络拓扑结构较为复杂，要求布线系统能够适应各种场景运行要求，并能够为施工调试和后期维护工作提供便利。

2供配电系统节能设计的原则

节能技术应遵循经济应用原理。为保证企业工厂生产的长远发展，需要对成本支出的各个环节进行管理。因此，在应用电能节约技术时，应将成本控制在最低限度，尽可能有效地提高工业生产的整体经济效益。在多厂配电系统电气节能技术设计原则中，节能技术的经济应用也是最广泛、最突出的应用原则。其中，人工静态无功补偿器的典型优势是控制人力资源的损失，这赋予了它广泛应用的灵活性，并能有效提高系统的功率因数。节能技术应遵循实事求是原则。在应用节能技术的过程中，最终目的是控制工业生产的经济成本，所以坚持节能技术实事求是的原则。本着节能技术实事求是的原则，企业不仅要控制制造过程中的环境污染，还要从自身角度缓解国家供电压力，开展节能减排工作，实施供配电系统，促进经济绿色、可持续发展。节能设计应遵循优化原则。目前，国内大部分工厂在应用配电系统时都注重节能降耗的效果。随着社会信息化技术的不断发展，不仅配电系统节能降耗技术理念不断更新，设备也得到了显著的优化升级。因此，国内工业企业在生产的同时不断优化节能降耗设备，坚持生态文明建设和绿色可持续发展的理念，科学先进的高精施工技术和节能技术是必须采用的，来提高配电系统节能降耗的效果。

3供配电系统中的节能设计

3.1提升技术人员专业能力

维护人员专业水平关系着线路维护成果，检修工作需通过人力判断完成维护。所以，提升维护人员工作能力，创建一支专业、经验丰富的维护团队具有重要作用。针对新入职人员应进行岗前培训，使其了解工作过程、岗位责任，采取老带新的模式使新职工更快适应工作岗位，快速掌握检修维护技术。此外，维护工作具有长期性特征，因而需要有健全的工作制度确保维护效果。结合线路检修情况制定工作制度，确保维护工作有章可循。

3.2输配电线路的电气节能设计

良好的输配电线路电气节能设计，可以有效降低电力配电线路所带来的线路损耗。例如，在海外输配电线路的建设过程中，使用铝包钢芯铝绞线作为输配电线路的主要线材。该类型选材具有较好的抗腐蚀性，也能够发挥良好的节能降损作用。在实际应用的过程中，由于线材中的钢丝并不与铝股直接接触，可以减少电腐蚀现象的产生，在确保其使用寿命的同时，避免相关问题所带来的不良影响。但同时，由于该线材的安装成本较高，在实际使用的过程中，还需要考虑到电力配电线路的成本等多方面的因素，以做出合理的选择。在线路金属器具的选择过程中，也应当选择具有节能降损能力的金属材料。例如，较为常见的铝合金材料质量较轻、能耗较低，且具有较强的耐腐蚀性，在我国电网建设的过程中采用铝合金作为输配电线路的金属材料较为常见。

3.3配电系统设计

在确定上述电气系统设计方案后，对各个系统运行参数进行计算优化，以此为基础做好配电系统设计，对系统进行优化，为确保电力功能实现奠定良好基础。高压配电系统设计主要包括如下内容：（1）公用变配电所及专用变配电所的设计，通过对配电室、变压器室和柴油发电机房等合理配置，设计高压配电系统图；（2）选择合适的变压器类型并利用电气联锁装置，确保各个变压器分列运行；（3）合理确定继电保护装置各项参数，选择合适设备，确保高压配电系统出现过电流、零序和失压、高温等异常现象时，能够及时起到有效断电保护作用；（4）在10kV电源进线安装有功和无功电度表，合理布设分电表，所有电表均采用智能设备，能够实现电量的自动采集、统计和分析。低压配电系统设计主要是通过电力监控系统布置，利用数字式电力测量仪器，实时、全面采集各个设备运行参数，并通过总线传输至监控中心，通过对所有参数的智能分析，准确评估配电系统运行状态。其次是对于荧光灯或电子镇流器灯具等使用量较大的场所，采用就地补偿方式，根据功率因数合理设计自动补偿装置，以减少集中电容器容量，达到电力运行节能降耗要求。再次是对低压配电系统电源进行谐波治理，有效改善电能质量，确保各个电气设备能够保持安全稳定运行。

3.4供配电平台的选择与搭建

在总体的设计方案上，供配电节能控制是通过自动化主机作为上位机，利用EPS作为设备端，构建多线程数据搜集结构，同等的数据交换分别联通低、高压配电柜，实现对供配电系统的控制，利用双线互通线路将上位机与直流屏进行联通，作为可视化显示的一部分，为了保障上位机的运行可靠性，需要为其单独设定UPS备用电源。此种设计的逻辑在于收集端与计算端的分列，并利用有线传输系统对信号进行采集及传输。此种设计的优势主要有三个方面（见图1）：其一，上位机独立运行，无论是能源供给还是信号输入均与设备端形成互不干扰的独立态势，进而能够保障其对于数据处理的安全与有效；其二不同设备端采用不同传感器对运行能耗数据进行独立采集，保障了数据的准确性与及时性，也客观上降低了上位机的计算量，允许上位机采用更低配置来保障系统的可靠性；其三是设备端的分离可以保障节能控制系统的分布式接入，当部分设备由于生产需求无法进行降耗处理时，可以暂时断开与上位机的信号联通而不影响供配电系统对其他单元的节能控制，相同当其他设备满足节能条件时也能够进行简单的接口拓展，显著降低了后续的维护及升级成本。

图1供配电平台实现示意图

结语

电力行业作为推动社会经济进步、保证人们生活重要组成部分，节能降耗具有实现经济效益最大化有重要作用。对其核心内容进行研究的过程中，主要以供配电设计节能技术应用的需求为基本的切入点，从而更加有效地实施供配电节能设计的策略。

参考文献

[1]郑栋梁,王学锋,罗朝阳.供配电设计中的节能方法和措施分析[J].中国设备工程,2021(04):154-155.