电力工程供配电设计节能技术研究

杨国岭+郭仲恺

摘 要：近年来，为提高我国发电能力，减少对已有资源的过度开采和使用，就要不断的开发新能源，采用新技术。在供配电节能设计中，减少能源的浪费和过度使用，对经济的可持续发展意义重大。为此，本文主要对电力工程供配电设计的重要性、总体规划及节能措施进行了分析与探究。

关键词：电力工程；供配电设计；节能技术

1 电力节能设计的重要性

1、电力节能设计有助于优化电网结构。加强节能技术在供配电设计中的应用，大力推行电力系统的节能措施，有助于提高电网的运行速度，优化电网结构，保证电力系统的安全运行和健康发展。

2、电力节能设计能够促进企业结构优化。科学合理的电力节能设计能够促使新能源的开发和利用，不但节约了现有资源，还进一步的促进企业结构优化。电力行业的不断发展，电力节能成为电力系统发展的必然选择，大力推行、实施电力节能，优化电力行业的产业结构，为电力行业的稳定健康发展起到了決定性的作用。

3、电力节能设计能够控制购电成本的增加。新能源的利用，使电价的成本投入过高，由于发电能源不同，企业间也存在着较大的利益差距。为了解决这一问题，很多大型大力企业开始实施电力节能技术，科学合理的电力节能设计有利于提高电能的利用率，降低电价的投入成本，增强企业的竞争力。

2 供配电系统总体规划

在设计供配电系统的总体方案时，应综合考虑多种因素，主要有负荷性质、用电设备特性、用电容量、供电距离以及负荷分布等因素，然后选择合理的电压等级，进而设计出科学合理的配供电系统方案。在节约电能和投资成本方面，可以采用简化接线和减少配变电级数的方法实现。在确定变压器的台数和容量时，需要考虑到经济运行和负荷特点的实际情况，对于那些受昼夜和季节性影响较大的负荷，在确定变压器的容量时，需要将负荷计算出来并考虑经济和技术因素。

通常，供电电压值和线路电流值成反比，即线路的电流越小，供电电压越高。线路上的电流越小，线路上电能的耗损量就越小。在减少线路上的电能损耗方面，总变电所和配电所还可以采取减小与负荷中心的距离和减小供电半径的方法来达到降低电能损耗的目的。在供电电压的范围内，利用提高线路的电压等级的方法也有助于减少电能的损耗。然而在提高线路电压等级的情况下，电气设备也需要提高绝缘性能，这样就提高了投资成本。所以，这种方法需要在经济技术对比较为合理的情况下才能实施。

一般情况下，输电网的总干线使用的电压等级是500kV、220kV以及330kV，相邻电网之间的联络线大多也是采用这样的电压等级；二级输电网采用的电压等级通常为220kV和110kV；城乡配电网和大型工业企业内部电网中的电压等级一般采用35kV。较低一级比较常用的高压配电电压为10kV，但是如果负荷中高压电动机占有很大的比重时，采用6kV的配电方案是比较经济合理的。另外，各级电压等级和相对应线路输送能力之间的关系也是在设计供配电系统总体方案中确定电压等级需要考虑的因素。

3 电力工程供配电设计节能技术措施

节能已成为现今各个行业领域关注的重要话题，而供电系统或用电设备，都存在着巨大潜力。为实现“节电能、降电耗”的目的，电气设计中应正确设计供配电系统，精心考虑，反复衡量，选用节能型电气产品等，设计行之有效而又切实可行的节能措施，实现供配电系统及用电设备的经济运行，从而达到真正节约电能的目的。

1、变压器的合理选用

电力工程中，变压器的是必不可少的电压变化设备，在电力系统中得到广泛应用，最常用常见电压等级的变压器有35kv和10kv的。根据有效统计，如今电网运行的35kv和10kv级的变压器大概有10亿kv以上。因为使用量较大，运行时间也比较长，使用合适的变压器能有效的节约能源，尤其是覆盖面积较广的35kv和10kv级的变压器。选择高校节能的产品，不仅可以降低电力的成本，还可以有效的节约能源及改善企业的经济效益。所以，在电力工程应用中，应该选用低损耗节能变压器，比如，s系列的。对于一些消防要求高的场地，比较合适用低损耗节能型干式电力的变压器；然而对于波动较大的电网电压，比较适合用于载调压电力变压器，有利于改善电能的质量。

2、照明设计方面的节能措施

照明节能设计应提倡绿色照明。绿色照明并不只是照明节能，而是在有益于提高人们生产、工作、学习效率和生活质量，保护身心健康的基础上达到节约能源、保护环境的目的。因此，照明节能设计就是在保证不降低作业面视觉要求、不降低照明质量的前提下，力求减少照明系统中光能的损失，从而最大限度的利用光能。通常照明的节能措施有以下几种：

（1）充分利用自然光，这是照明节能的重要途径之一。在设计中，电气设计人员应多与建筑专业配合，做到充分合理地利用自然光，使之与室内人工照明有机地结合，从而大大节约人工照明电能。

（2）《照明设计规范》规定了各种场所的照度标准、视觉要求、照明功率密度等。照度标准是不可随意降低的，也不宜随便提高。要有效地控制单位面积灯具安装功率， 在满足照明质量的前提下一般房间（场所） 应优先采用高效发光的荧光灯（如T5、T8 管） 及紧凑型荧光灯；高大车间、厂房及室外照明等宜采用高压钠灯、金属卤化物灯等高效气体放电光源。

（3）推广使用低能耗、性能优的光源用电附件，如电子镇流器、节能型电感镇流器、电子触发器以及电子变压器等，公共建筑场所内的荧光灯宜选用带有无功补偿的灯具，紧凑型荧光灯优先选用电子镇流器，气体放电灯宜采用电子触发器。

（4）改进灯具控制方式， 采用各种节能型开关或装置也是一种行之有效的节电方法。根据照明使用特点可采取分区控制灯或适当增加照明开关点。卧房、病房、客房等床头灯可采用调光开关；高级客房采用节电钥匙开关；公共场所及室外照明可采用程序控制或光电、声控开关；走道、楼梯人员短暂停留的公共场所可采用节能自熄开关。

3、合理启动和控制电机

电机启动和控制的合理性也是电气节能的一项重要内容。如在启动环节，过去一般降压起动一般采用星三角起动或带自耦变压器起动方式，随着技术发展软启动方式应用日益广泛。但笔者认为，起动方式的选择仍然要有一定原则，如一般建筑内的非重要的水泵、风机可以直接起动的仍然采用直接起动方式，需降压起动的也可采用传统的起动方式，只有较重要且确需降压起动的可采用软启动。对于控制而言，象变频控制等技术也针对不同性质的电机区别应用。这些可以使建筑内各种电机的效率得以提高，运行成本得到进一步控制。

4 结束语

综上所述，节能是一项涉及全社会的工作，电气设计人员在设计中应从安全性、可靠性、经济性及节能等方面进行综合考虑。选择合理的设计方案， 尽可能有效地减小电能损耗，提高供配电系统运行的经济性，对提高电能的利用率、节约电能、促进经济可持续发展和建设节约型社会具有重要的意义。

参考文献

[1]李茹雪，对现代建筑电气节能设计的探讨[J].中国新技术新产品，2010（01）.

[2]李保亮.电力工程施工技术控制措施探究[J].科技经济导刊.2017（22）

[3]倪世华.配网电力工程技术的可靠性分析[J].科技创新导报.2017（18）

[4]蔡建义.10KV配电设计中常见问题及其对策探析[J].电子世界.2014（10）endprint