对供配电系统的技术措施实现节能减排的分析

对供配电系统的技术措施实现节能减排的分析 摘 要 由于商业性物业用电量大 同时季节性用 电量差也很大 如何在技术上更科学的管理用电达到节能 减排的效果意义重大 笔者主要从变压器节能 线路损耗 功率因数 谐波抑制等方面分别阐述如何进行电气节能 对提高电能质量 节能减排等起到促进作用 关键词 供配电系统 损耗 负荷 节能 1 变压器节能 变压器是供配电系统电能传输中重要的设备 变压器 在变压传送电力的过程中会产生电能损耗 而且在整个供 配电系统的电能损耗中所占比例比较大 因此合理选择和 配置变压器 将其损耗降到最低是电气节能中非常重要的 一个环节 电力变压器的有功损耗计算公式可按下式计算 W P0t Ph 2tmax 式中 P0 空载损耗 kW Ph 额定负载损耗 kW 平均负载系数 t 变压器全年运行时间 h tmax 最大负荷损耗小时 h 可见 变压器损耗主要与 P0 Ph 及 t 等有关 为 达到变压器节能的目的 可以下几方面着手 1 选择新型节能变压器 如 S11 型 S13 型 SH15 型 或非晶合金变压器等 与老产品相比 新型节能变压器的 空载损耗和负载损耗均有较大幅度下降 而且重量轻 效 率高又节能 表 1 为 S11 SH15 型油浸式变压器的相关参 数 2 选择变压器的容量和台数时 应结合考虑变压器的 投入和运行成本 根据负荷容量选择匹配的变压器 并考 虑留给变压器一定的容量 使其大部分负荷时间运行在最 佳负载率 70 80 范围内 能在高效低损耗区域内运 行 3 合理分配变压器负荷 控制变压器运行时间 例如 我公司地区的中央空调系统 拟配置 5 台单机容量为 1600kVA 的 S11 型油浸式变压器 属于季节性负荷 如果 单独对空调负荷配置变压器 对其供配电系统随季节性进 行灵活切换 每年仅减少变压器空载运行时间为 t 5160 h 因此减少变压器的空载运行能节省 42312 kVA h 按目前电价 1 0434 元 度计算不仅每年能 节省 44148 34 元电费 而且可以减少变压器的无功损耗和 变压器维护费用 因此 合理配置变压器的技术措施 每 年带来相当可观的节能效果 2 降低供配电线路的损耗 供配电线路损耗主要是路线自身的电阻发热引起的 以热量的形式损失 其公式为 P 3T2R 式中 P 三相输电线路的功率损耗 W I 线电流 A R 线路相电阻 有公式可知 线路损耗与经过导线的电 流的平方 电阻均成正比关系 因此 可从以下几个方面 解决线路损耗实现降耗节能 1 选用电阻率较小的导线降低导线的电阻 可选择铜 导线 2 优化线路布局 尽量减少导体长度 相应的变配电 房尽量靠近负荷聚集的中心地区 且控制低压线路的供电 半径 200m 负荷密集的地区 100m 负荷中等密集的地 区 150m 少负荷的地区 250m 因路线本身有电阻 会 引起线路发热的损耗 3 适当增大导线载面积 对于教长的线路在满足载流 量 热稳定 保护配合及电压下降等要求 可以加大一级 导线载面 由此可以延长导线的寿命和降低用电火灾危险 4 优化供配电网结构 在满足布局及安全条件下 将 负荷按系统进行归类 合理切换供配电负荷开关 可减少 不必要的线路损耗 3 提高系统功率因数 供配电系统中有功功率 P 无功功率 Q 及视在功率 S 的关系为 S P2 Q2 功率因数 COS 兹 P S 当供配电 系统中有电感设备时都会产生滞后的无功功率 Q 需要从 系统中引入超前的无功功率相抵消 可采取以下措施 1 选择功率因数高的设备 以降低补偿难度 2 装设无功功率补偿设备 可采取集中补偿 就地补 偿 4 谐波的危害和抑制 在供配电系统中 由于非线性电气设备投入运行产生 谐波 对电网和用电设备都危害大 谐波不仅会对电子和 通信设备产生干扰 还会使电气设备的效率降低 发热增 加 从而使绝缘介质加速老化 缩短使用寿命 因此抑制 谐波 减少谐波电流引起的电能损耗对电气节能来说有着 重要的意义 目前 用于供配电系统抑制和治理谐波的方 法有 1 尽量选用谐波电流较小的设备 减少谐波损害 2 成套设备应装设谐波抑制设备 所产生的谐波电流 不应超过国家标准或行业标准的规定 保证电能质量及设 备安全 3 从电源电压 线路阻抗 负荷特性等方面入手 改 善供电系统的三相不平衡度 可有效减少 3 次谐波的产生 4 装设有源滤波或无源滤波设备 减少谐波的含量 装设有源滤波的效果更好 5 平衡三相负荷 在供配电系统的低压线路中长期存在三相负荷不平衡 的现象 对供配电网络系统造成一系列的危害 主要表现 在变压器等设备将受到安全威胁 增加供配电网络系统中 相线及零线的电能损耗及影响用电设备的正常运行 为有 效降低电网系统中三相负荷不平衡导致的用电能耗 应及 时调整相应的三相负荷 使其不平衡度能符合以下相关规 定和规程 1 配电变压器出口处的电流不平衡度 10 干线及 支线首端的电流不平衡度 20 可有效保护变压器安全 正常运行 2 中性线的电流不超过额定电流的 25 以及三相配电 干线的各项负荷宜分配平衡 可降低中性线的线路损耗 3 最大相负荷不宜超过三相负荷平均值的 115 最 小相负荷大于三相负荷平均值的 85 可降低