对供配电系统的技术措施实现节能减排的分析

1、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

2、=POt+Ph B 2tmax式中：P0空载损耗(kW); Ph额定负载损耗 (kW); B 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 PO、Ph、B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

3、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1 600kVA 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

4、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（Q）,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w 200m、负荷密集的地区w 100m、负荷中等密集的地区 150m、少负荷的地区

5、w 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

6、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

7、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W10%,干线及支 线首端的电流不平衡度w 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%，可降低相