变电站节能降耗措施浅谈

李争春

（山西西山煤电股份有限公司马兰矿 山西古交 030205）

引言

环境友好型和资源集约型生产是未来我国经济发展转型升级的重要方向，在工业生产中，电力能源具有举足轻重的作用。因此，如何提高电能的使用效率，避免在电能运输，储存和使用中带来的能耗浪费，这其中发挥变电站的作用至关重要。因为变电站是电力能源从生产到运输，再到终端用户使用的必不可少的中转环节，具有非常大的节能降耗的潜力。本文将结合变电站的概念和变电站高能耗产生的原因，探讨煤炭企业中的变电站如何做好节能降耗措施。

1 变电站的概念分析

一个完整的电力系统是由发电厂、变电站、线路和用户三部分组成的，而变电站是联结发电厂和用户电能运输与使用的中间环节，起着变换和分配电能的作用。

变电站指的是改变电压的场所。电力生产单位如水电厂、火电厂为了把生产出来的电能输送到更远的地方，就需要把输电端的电压调高，再把用户端的电压降低，利用电能从高电压向低电压传输的原理来实现电能的运输[1]。而这种调整电压高低的工作就需要变电站来完成。

根据变电站在所处电系系统的地位，可以将其分为四类：

地位最高的是枢纽变电站，它是电力系统中的超高压和中亚的联结点，电压一般在330KV 到500KV 之间，是多个电源点的汇聚之处。一旦停电，就会引发整个电力系统的瘫痪和挖掘。

第二类为中间变电站，它主要起到系统减缓功率的作用，或者成为长距离输电线路的一部分，能够起到电力传输中间环节之作用，电压为220 到500KV，停电之后会引发局部区域电网瓦解。

第三类为110 到220KV 的区域变电站，负责对地区用户供电。

第四类为终端变电站，该变电站是直接向用户供电的最后一步，电压接近负荷点，最高压一般为110KV，停电之后只会让用户暂时不能用上电，对系统不会产生影响。

2 变电站能耗来源的原因分析

2.1 节能降耗管理意识不足

长期以来我国的经济发展是以牺牲环境，资源浪费为代价的粗放型增长模式，加上资源节约的教育不够深入，使得国人没有形成节约的习惯。在加上变电站一直属于国有资产，里面的能源消耗都是国家成本，没有触及工作人员的利益就不会引发保护资源，节约资源的思想觉悟。再加上变电站由于分布很散，不利于集中管理，加上浪费资源的行为只是道德问题，没有触及岗位升降和具体的奖罚，所以一些员工没有严肃认真地去执行企业的节能降耗管理措施，人为造成资源浪费和环境污染是目前节能降耗管理的主要问题，比如下班不关灯，夏天把空调温度调到低于26 度，在办公室使用高能耗生活办公用品等等。

2.2 变电站管理机制不规范

之所以变电站工作人员没有认真贯彻执行节能降耗的自觉意识和执行力，就是因为管理制度的松散和流于形式让他们没有对应的责任感和使命感。比如变电站管理的年度、月度节能计划基本上都是上级领导催着交，相关工作人员敷衍了事的两种态度，而且缺乏相应的监督，就使得责任不能够落实，工作人员能够蒙混过关。

2.3 变电站生产设备不先进

科技是第一生产力，由于变电站项目成本投入大，回报时间长，加上技术更新需要带动相关设备的更换，就使得原有的技术设备浪费掉，还要投入更大的资金花时间去建设基于新技术，新材料组合而成的生产设备。为此，很多变电站不得不维持之前的旧技术支撑下的变电站工作状态，这必然会带来一定的能耗排放。其生产设备的能耗主要体现在以下几点：

第一是变电站通风设备的耗电量非常大。变电站的通风设备主要是风机，主要作用在于排烟、散热、除湿等。尤其是在比较封闭的大型设备室内，比如主变室、站用变室和电容器室，如果没有风机，就会因设备运转中散发出来的热量不能排除而让温度变高，最终加快机器的损耗。但是风机的缺点就是功率大，耗电高。比如某电厂110KV 室内变电站，主变室、站用变室和电容器室分别需要2 个功耗在9KW 的风机才能满足日常通风降热之功能，如果按照在炎热时期每天12 小时计算，一个月的耗电量将会高达2 万度，按照工业用电平均1.3 元/度计算，需要成本达2.6 万元[2]。

第二是空调设备带来的耗电量也非常惊人。变电站对主控室、储电池室和高压配电室的温度控制应该在28 度以下，才能保证其相关机械设备的运转不会因高温而出现故障。尤其是在夏天高温天气与机械本身的温度的叠加作用下，温度不仅更高，而且很难降下去。因此在变电站中的各个设备房间中配备空调来进行降温是实际需要的。而空调是最常见的“电老虎”，耗电量惊人，比如以110KV 变电站为参考，变电站主控室、高压配电室、蓄电池室综合预计空调数量最低需要17 台，若以每天最节能的状态运转，高温夏季每月耗电量会达到1.4 万度[3]。

第三是变电站生活工作用电量需求也十分巨大。变电站面积大，照明需求强烈，不仅黑夜工作需要光照才能方便进行，而且白天也需要在一些阳光照射不足的地方照明才能安全工作。与此同时，工作人员的在变电站工作室中配备的生活工作用品如热水器、电脑、厨房电器用具凤也需要消耗电能，如果工作人员平时不注意节约的话，日积月累，其用电量也是不小的数字。

3 以煤炭企业为例开展变电站节能降耗举措分析

煤炭企业一直以来是资源生产的重要单位，也是能源消耗大户。因为煤炭开采如今靠的是大型挖掘设备、运输设备的运转，而这些运转离不开电力能源转化完成的动力。因此煤炭企业节能减排需要首先要从电力能源的作为重要抓手，提高使用效率，减少使用中的浪费和损耗，增强电能保存的稳定性。这其中通过变电站的合理使用，变电站设备的有效维护是煤炭企业进行电能资源节能降耗的核心。具体的降耗措施分以下几点：

首先，升级换代矿井周围的变电站中的变压器，淘汰那些功率大的变压器，采用先进材料制作而成的低损耗，低能耗的变压器，从而从电能从外网进入到煤炭企业的第一个关卡便开始做好节约工作。

其次，在变电站内部可以安装一些电容补偿器，电容补偿器又叫低压无功补偿装置，工作原理是根据也能够装置中产生的容性无功电流来消除电网中的感性无功电流，从而以此来提高变电站中变压设备的功率，同时减少电路中的损耗。根据电路运输容易产生电阻的原理，电路运输线路越长，则电能损耗越大，因此在部署煤炭矿井内部的变电站时，要让变电站放置在离矿产开采设备越近的位置越好，因为这样电路运输损耗就越低，用电系统布局就越能体现出降低能耗的合理性。

第三，电路运输线路中电线的质量和横截面的大小对电能损耗也有很大的关系，其中电线质量越好，横截面越大，则线路损耗就越低。因此变电站想配套的电线应该使用材质好，截面积大的产品。另外，在煤矿开采中要尽量使用低能耗的设备，尤其是公共区域要使用感应系统实现智能化作业环境，避免能源浪费。

结语

总之，变电站节能降耗要从三个方面来开展，一是加快新技术，新材料在变电站的应用，二是加强变电站管理制度的完善，三是提高管理人员的节能降耗的工作习惯和工作素养。这样多管齐下，方可实现显著的正向效果。