关于供配电系统的节能技术应用分析

关于供配电系统的节能技术应用分析

工业和信息化部电子第五研究所510610

摘要:随着经济的发展,电能在社会发展和人们的生产生活中发挥着越来越重要的作用。但通过对部分供配电系统设计结果进行分析和计算,始终有一部分电能被白白损耗掉。造成电能损耗的因素很多,本文中主要是对当前供配电系统中造成损耗的因素、节能方式选择、节能技术和节能产品做一定探讨,以提高电能利用效率,促进电力系统的发展。

关键词:供配电;节能;技术;产品;措施

引言

节能技术在供电系统中的应用可以有效提高电能的利用率,优化电能的分布。目前以电能为主要能源消耗,各国对电能的需求非常大,因此,研究电力系统节能方式和技术对促进国民经济的发展,实现可持续发展的战略目标具有重要意义。

1.选择合适的变压器

变压器是利用电磁感应原理传输电能或电信号的器件,它具有电压变换、电流变化和阻抗变换及电气隔离的作用。我们都希望变压器能达到理想的工作状态即工作效率η=1,而无任何能量损耗。但实际上,变压器存在自身能量损耗,即铁损和铜损。一台变压器的铁损与其铁芯的材质有关,与负荷大小无关,其值基本上是固定的;铜损与变压器的负载密切相关,近似与负荷电流的平方成正比。为了降低铁损,目前我国普遍使用S9系列变压器,也正在推广应用S11系列低损耗变压器,未来将向非晶合金铁芯变压器发展。此外,变压器的负载率对变压器的运行效率影响很大,一般负载率在50%-70%,运行效率也接近最高。所以在选择变压器配置时,从技术和经济考虑要合理配置变压器的容量和台数,这样既能提高变压器运行效率,又能降低损耗,降低电费成本。同样原因,对负荷率变化较大的用户,用电会出现高、低峰期,为了适应负载变化,尽量满足变压器负载率在合理范围,应考虑用多台低容量变压器并联代替单台大容量变压器,合理分配负荷,从而达到节能和节约。

2.选择合适的线缆材料

线缆是电力传输的重要环节,用户应特别注意线缆材料的选择。随着技术的进步,节能材料也越来越多。各级用户必须注意自己的实际使用特点,在供配电系统上选择合适的线缆材料。好的线缆材料其导电率高,电阻率低,能降低供配电线路的损耗。我们都知道,在电压相同情况下,输送相同功率的电能,线缆的截面积越大,通过线缆的电流就越小,线路的能耗也越小。我们平常在用电时,如果线径太小,电线会发热发烫,这就是电能转化成热能损耗掉了。所以在电气线路设计时应平衡技术和经济上的指标,合理选择线缆材料,虽然初始价格优势可能不明显,但从长远运行来看将带来更高的经济效益,同时达到节能减排的社会效益。

3.选择合理的线路分布

电力在输送过程中会在输电线路上产生压降,输送距离越长压降越大。为了确保末端电压,一般采取提高输送电压或增大线缆直径的方法。这两种方法都会增加建设成本。线路过长也会增加电能损耗。所以在设计时一般尽可能在靠近负荷的地方建设变电站,合理分配线路,降低线路长度,降低能耗,提高用电质量。

4.选择提高功率因数

配电变压器的效率会随着负荷功率因素的变化而变化,根据电网对10KVA用户的要求,功率因素一般不得低于0.85,因为功率因素低时,变压器的运行效率也相应降低,提高功率因数不但能提高变压器效率、降低变压器的损耗,还能改善用户的用电质量。提高功率因素的方法通常是在低压端增加电容补偿以提高功率因素,从而提高配电系统供电能力、提高输电质量。据测算,当功率因数由0.7上升到0.9时,线路损耗可减少大约40%左右。

5.选择三相平衡供电

用电线路三相不平衡的危害主要体现在:增加线路的电能损耗、增加配电变压器的电能损耗、降低变配电效率、变配电产生零序电流以及影响用电设备的安全运行。日常使用上,电气线路因各种用电设施设备特性,一般都存在三相不平衡现象。所以在施工设计和施工管理中要重视三相平衡问题,合理分配三相负荷,尽量做到三相负荷平衡。无论是新敷设还是技术改造,竣工验收时要严格对三相用电进行测量,对三相严重不平衡等线路要及时进行整改。

6.选择节能新技术新产品

变频调压调速技术的节能效果已得到广泛认可,在很多领域也得到广泛运用。很多风机、水泵、电梯、空调等都采用变频调压调速技术,节能效果显著。其他的节能技术还很多,如交流接触器的省电技术等。

在照明产品上也出现很多节能产品,如:T系列细管径直管荧光灯、紧凑型荧光灯(节能灯)、HID好(高强度气体放电灯)、LED灯(发光二极管)等,都已经在现实生活中普遍得到使用。还有很多新型节能低压电器产品,在此不再一一赘述。

7.选择合适照明控制方式

根据照明的频繁使用,可以通过分区控制照明或适当增加照明开关点。对于病房、卧室、客厅等床位位置和餐厅、酒吧、舞厅,可考虑设置调光开关;酒店客房采用节电开关;公共场所和室外照明可采用程控式光电(如触摸式延时开关、声光控延时开关、红外式延时开关等)控制装置。对路灯进行分组和控制,推荐采用夜间节能控制方式;走道、楼梯、雨蓬、卫生间及其他人员停留时间较短的场所,可根据使用要求设置各种定时开关。

8.结束语

综上所述,正确设计配电系统,合理选用节能设备和产品,合理进行供配电系统线路配置和优化控制方式,充分利用节能新技术新产品,都能有效降低能耗,提高供电效率和供电质量,达到节能减排的实际效果。我们要不断提高能源管理手段,采取节能有效措施,发挥高能效作用,获取较好的经济效益和社会效益。

参考文献:

[1]秦伟锋.基于变压器经济运行的10kV配电网节能降损研究[J].中国高新技术企业,2013(28):84-85.

[2]郭秀钦,郭大庆,张永新,等.配电网节能降损优化改造方案的研究[J].电力电容器与无功补偿,2014(2):43-49.

[3]刘桂秀.配电网的节能降耗[J].电源技术应用,2013(8).

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