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浅谈供配电系统节能降耗措施 【摘 要】 供配电系统的节能项目不仅能够节约能源，而且可以从根本提升经济效益，深化配电设施的供电水平。文章以我国供配电系统的一些主要问题作为切入点，给出配电系统节能降耗的相关措施。 【关键词】 供配电系统 节能降耗 措施 目前国内资源的现状相对匮乏，且浪费情况十分严重。而配电系统与用电设施的种类都有很大的节能空间，因此将其作为重点进行研究。 1 国内地区浪费电能的主要因素 1.1 电网容量与负荷不匹配 目前人们的生活水平已经不可同日而语，但随之而来的是耗电量的持续提升，很多配电网的设施以及导线都和目前的耗电量不符，一些地方已经长期处于超负荷运行，这样不但不能保证供电的可靠性及安全性，且提升了配电系统的能耗。 1.2 供电的电压有待完善 国内很多地方以及一些用电单位的供电电压较低，以往有相关规定，企业的进线电压要在六千伏特左右，且其间要进行降压，这样就要浪费一定的建设资金，从而还提升了能耗。 1.3 没有合理的布局 一些地方的用电系统与配电中心相隔距离较远，从而导致低压送电的间距太远，这样就会产生一定的线路损耗。 1.4 缺乏无功功率 就现在的情况来看，供配电系统里感性负荷提升的速度较快，一些配电变压器都处在低负荷率的工作状态，这样会导致供配电系统需要很多的无功功率，若不能在较短的时间内予以补充，那么就会造成供电电压质量变低，从而提升系统的损耗，不但浪费电能，严重者还会引起重大事故。 1.5 三相负荷不平衡等问题 因为很多地方的三相电压都没有平衡，配电系统三相负荷的分配所差异以及高次谐波的作用，造成三相电流不平衡，三相电压差异较大。若这种情况长期出现，会导致变压器里出现环流，且能够让电动机的效率下降而提升电量的消耗。 1.6 配电设施不够先进 国内很多地区目前使用的配电变压器都是老式的，因为资金没有到位及一些系统对降耗意识匮乏，所以不可能很快的引进先进的设备。就变压器的空载损耗而言，五十年前的ST型变压器损耗为S1型变压器的两倍之多，由此可见，落后的配电设备对电能的损耗是非常巨大的。 2 供配电系统节能降耗的相关措施 2.1 变压器进行节能 一般的企业基本都选择干式变压器，由于其有着很多于其他种类变压器所不具备的特性。尤其是其超强的节电功能以及环保等优势，在很多发达国家已被广泛应用。 变压器经济运行是指在传输电量相同的条件下，通过择优选取最佳运行方式和调整负载，使变压器电能损失最低。一般来说，变压器的经济运行没有必要进行过多的投资，只是要深化用电合理的管理，就能够起到节约电能以及增加功率因数作用。所有的变压器都会出现功率的空载以及短路损失的情况，空载耗能与额定负载耗能。因为变压器的电压等级、容量以及铁芯的差异，所以以上的数值都会有较大的差异。所以要想让变压器能够经济的运行，就要采用数值较好的变压器。 2.2 降低线路损耗 利用一些措施降低线路损耗。尽可能降低导线的距离。施工环节就要注意低压柜出线路径与配电箱出线路径，要以直线为主，尽可能避免曲线。针对长一些的线路，在达到确保配合与电压降标准的基础上，要提升导线截面。这样虽然提升了一定的费用，不过因为节省了电能，所以用电费用也随之降低。一般在高层建筑里，变配电所要与电气竖井近一些，为了降低主干线的距离。针对内部构造宽长的建筑，要把电气竖井建在建筑物的中心位置，从而可以降低水平电缆的距离。一般的负荷以一条主干电缆的供电方式为主。 2.3 增加功率因数 用电功率因数是指用电负荷的有功功率与视在功率的比值。电力用户用电设备，如变压器、感应电动机、电力线路等，除从电力系统吸取有功功率外，还要吸取无功功率。无功功率仅完成电磁能量的相互转换，并不作功。无功和有功同样重要，没有无功，变压器不能变压，电动机不能转动，电力系统不能正常运行。无功功率的消耗导致用电功率因数降低，因而占用了电力系统发供电设备提供有功功率的能力，或增加了发送无功功率的设施，同时也增加了电力系统输电过程中的有功功率损耗。供配电网络予以无功功率填充，就能够全面提升供电的质量，且可以节约能源。 通常在供配电的系统里，一些用电设施的镇流器与家电都属于电感性负荷，从而会造成缓慢的无功电流。所以，一定要在供配电系统里设置电容器，利用电容器里的静电容器实施填充，其能够起到超前无功电流消除的作用，所以可以很好的降低所有的无功电流，而且又增加了功率因数。 我们将无功功率的补偿措施分为下述几种：第一种，集中补偿。比较适用于选择自动调整式补偿设备，因为能够有效的避免过补偿时造成无功负荷回流，而且电容等相关组件比较适合利用自动循环的措施。第二种为就地补偿，一般有一定容量以及负荷比较稳定的，可以选择单独就地补偿措施。在初始环节就要尽量选择功率因数高一些的用电设施。 2.4 三相负荷要保持平衡 低压配电网在运行中，要经常测量配电变压器出线端和一些主干线的兰相负荷电流及中性线电流，并进行平衡三相负荷电流工作。因为三相负荷电流不平衡，不但要影响低压网络的电压质量，而且也会增加线损。配电变压器的低压侧三相负荷如果相等，则低压配电网中性线无电流流过，而实际运行中，往往三相负荷是不平衡的，又加之多数中性线导线截面小于相线，所以三相负荷不平衡造成低压电网线损过大。处理三相电不平衡度的问题，设计环节要尽可能的让三相负荷保持基本的平衡；而且要改变单相电压。其中一种有效的措施就是利用省电装置促使三相电压保持平衡。 2.5 降低谐波的相应措施 优质的电力供应应该提供具有平滑的正弦波形的电压、电流，但在实际应用中供电电压的波形会由于某些原因偏离正正弦形，即产生谐波。谐波是指一些频率为基波频率（即频率为50Hz）整数倍的正弦波分量，又称高次谐波。供电系统中产生谐波的根本原因是由于给具有非线性阻抗特性的电气设备（又称非线性负荷）如电抗器、气体放电灯、炼钢电弧炉以及各种电力变流器等设备供电的结果，非线性负荷工作时向电源反馈高次谐波，导致供电系统的电压电流产生畸变，从而影响供电质量。通过实践证明谐波会为供配电系统造成很大的影响，其中之一京是增加发、输、供和用电设备的附加损耗，是设备过热，降低设备的效率，尤其对输电线路影响很大。由于输电线路阻抗的频率特性，线路电阻随着频率的升高而增加，在集肤效应的作用下，谐波电流使输电线路的附加损耗增加。因此要对抑制谐波的问题予以必要的重视。为了降低谐波，一般都会在变压器低压测以及用电设施位置安装滤波器，还有一种方法就是安装节电设施。利用以上方式可以过滤中性线以及相线的谐波电流，从而对电路起到了很有效的清除作用，还减少了电能的浪费，从而提升了供电的质量。 3 结语 目前国内资源的现状相对匮乏，且浪费情况十分严重。而配电系统与用电设施的种类都有很大的节能空间，因此将其作为重点进行研究。供配电系统的节能项目不仅能够节约能源，而且可以从根本提升经济效益，深化配电设施的供电水平。减少供配电系统的配电以及线损，尽可能的降低无功功率，全面深化能源的利用，这也是现在建筑电气方面的一项核心内容。要达到上述的要求，那么就一定要运用一些合理有效的措施：降低路径损耗、一定要选择新型及节电的干式变压器、全面增加功率因数、对谐波予以一定的重视并采取有效的措施、针对三相负荷要有持续的平衡性，上述的措施可以节约电能十个百分点之多，而且还有较强的稳定性以及可靠性。而在未来的发展，应以新能源以及可再生能源为主，可再生能源和新能源指的是风能、太阳能、地热能、海洋能、生物质能以及氢能等等。而新能源与可再生能源的全面开发可以从根本解决节能、降耗、绿色以及增效等一系列问题。 参考文献： 1王炳国，王东，董纪国，刘东海.加强技术改造，提高配电网节能降耗水平A.山东省石油学会油田电力、通信及自动化技术研讨会优秀工程技术论文集C.2010，13（06）：617-622. 2王炳国，王东，董纪国，刘东海.加强技术改造，提高配电网节能降耗水平A；山东省石油学会油田电力、通信及自动化技术研讨会优秀工程技术论文集C.2011，16（22）：1637-1643. 3祝雪如.武汉新城国际博览中心供配电系统设计及其可靠性分析A.建筑电气设计与研究湖北省/武汉市建筑电气专业委员会二九年年会论文集C.2010，16（02）：361-367. 4容浩.首都体育馆供配电系统设计及供电可靠性分析A.建筑电气设计与研究湖北省/武汉市建筑电气专业委员会二九年年会论文集C.2011，19（18）：1023-1026. 5.赵清碧，张琦，吴小丽.高速公路隧道节能型供配电系统研究及应用A.面向低碳经济的隧道及地下工程技术中国土木工程学会隧道及地下工程分会隧道及地下空间运营安全与节能环保专业委员会第一届学术研讨会论文集C.2010，11（08）：527-531. 浅谈供配电系统节能措施降低供配电系统的线损及配电损失，最大限度地减少无功功率，提高电能的利用率，是当前建筑电气节能的重要课题之一。通过减少线路损耗、提高功率因数、平衡三相负荷、抑制谐波等技术措施，不仅可以实现节电1020，而且安全可靠，绿色环保，可以有效改善用电环境，净化电路，延长用电设备的使用寿命。一、减少线路损耗减少线路损耗可以通过几种途径。一是尽量减少导线长度。在设计及施工中，低压柜出线回路及配电箱出线回路尽量走直线，少走弯路，不走或少走回头线。变配电所应尽可能靠近负荷中心。对于较长的线路，在满足载流量热稳定、保护配合及电压降要求的前提下，应加大一级导线截面。尽管增加了线路费用，但由于节约了电能，因而也减少了年运行费用。根据估算，在23年内即可回收因增加导线截面而增加的费用。此外，在高层建筑中，变配电室应靠近电气竖井，以便减少主干线（电缆或插接母线）的长度。对于面积大的高层建筑物，应将电气竖井尽可能设在建筑物中部（或两端），以便减少水平电缆的敷设长度。另外可以将负荷进行归类。除对计费有要求的负荷及消防负荷外，普通负荷（如空调机、风机盘管、照明、新风机、电热水器等）改由一条主干电缆供电，这样既便于消防切除非消防电源，又可在非空调季节使同样大的干线截面传输较小的电流，从而减少线路的损耗。二、提高功率因数提高供配电网络的功率因数，实行无功补偿，是建筑电气节能的又一课题。无功功率既影响供配电网络的电能质量，也限制了变配电系统的供电容量，更增加了供配电网络的线损。对供配电网络实行无功功率补偿，既可改善电能质量、提高供电能力，更能节电降耗。在供配电系统中，许多用电设备如电动机、变压器、灯具的镇流器以及很多家用电器等均为电感性负荷，会产生滞后的无功电流，它要从系统中经过高低压线路传输到用电设备末端，无形中又增加了线路的功率损耗。为此，必须在供配电系统中安装电容器柜（箱），通过电容器柜（箱）内的静电容器进行无功补偿，电容器可产生超前无功电流抵消用电设备的滞后无功电流，从而达到减少整体无功电流，同时又提高功率因数的目的。当功率因数由0.7提高到0.9时，线路损耗可减少约40%。功率因数值的大小应满足当地供电局的要求，当无明确要求时，建议功率因数值高压用户为0.9以上，低压用户为0.85以上。无功功率补偿有两种方法：集中补偿和就地补偿。集中补偿时，宜采用自动调节式补偿装置，这样可以防止过补偿时使无功负荷倒送，同时电容器组宜采用自动循环投切的方式。容量较大、负荷平稳、经常使用的用电设备的无功负荷，宜采用单独就地补偿的方式。在设计中尽可能采用功率因数高的用电设备。三、平衡三相负荷在低压线路中，由于存在单相以及高次谐波的影响，使三相负荷不平衡。为了减少三相负荷不平衡造成的能耗，应及时调整三相负荷，使三相负荷不平衡度符合规程规定。要解决三相电压或三相电流的不平衡度，首先设计时尽量使三相负荷平衡；同时可以采用调节单相电压及采用滤波器抑制谐波的方法。最好的方法是采用省电装置来平衡三相电压或三相电流。省电装置能使线电压或线电流的不平衡度小于2%，零线上电流极小，使三相电压或三相电流基本平衡，从而大大减少了相线及零线上的电能损耗。四、抑制谐波危害供配电系统中的电能质量是指电压频率和波形的质量。电压波形是衡量电能质量的三个主要指标之一。谐波电流的存在不仅增加了供配电系统的电能损耗，而且对供配电线路及电气设备也会产生危害。为了抑制谐波，通常在变压器低压侧或用电设备处设置有源滤波器、无源滤波器，或将有源滤波器及无源滤波器混合使用，或采用节电装置。通过上述措施有效滤除中性