电力系统节能环保策略研究

电力系统节能环保策略研究

黄羽松王晓烨

国网宜昌供电公司湖北宜昌443000

摘要：随着可持续发展理念的深入，人们的节能环保意识明显提高，变电所作为

电力系统的重要组成部分，同时也是耗能大户，引起人们的广泛关注。变压器是变电所最主要的耗能设备，开关、母线等电力设施相对耗能较少，为了提高变电所的节能性，应积极采取有效措施，严格落实每个环节的节能管理，进一步提升变电所的经济效益和社会效益。本文分析了变电所变压器的节能措施、变电所线路的节能措施和变电所建筑的节能措施。

关键词：电网；电力系统；节能环保策略

0引言

电力是无论哪个国家都不可缺少的一项重要能源，但是在我们使用电能的同时，对环境污染也产生巨大的影响。一些工业排放不能够及时的被清理，导致环境不断恶化。因而，要从根本上解决电能所带来的污染就要从电网规划以及运营中着手，从问题的根源出发，从各个方面逐一击破从而解决或是减缓电力所带来的影响。下文将先对电网规划与运营的方法以及特点做出简明扼要的阐述。进而来分析电网规划与运营中节能环保的不足点以及解决的策略。

1电网规划与运行中节能环保不足点

1.1电网缺乏环保设计导则

现在的电网规划在设计阶段时就缺乏一个明确的设计导则，导则在设计方面能起到很大的作用。很多在电网设计时遵循的都是相关的设计导则。这些设计的导则前期会受到许多影响，如电网设计的相关要求、是否符合国家电网的设计规范、是否能够保障正常的电能疏通等等。通过这些因素的限制进而形成一定的规范与准则，这种准则就被称之为导则。在这种导则的规范下在作出具体的电网设计从而进行运营。那么，要想实现电网运营以及规划中节能环保问题，就一定要建立节能环保相关的设计导则，使设计人员明白节能环保在电网规划中的重要性。

1.2电网工程设计中没有参考环保因素

在参与电网设计与运营的队伍中，多数是电网专业的相关人才，在这一点上是毋庸置疑的。这些相关的专业人员更加注重的是电网运营的稳定程度以及电能输送是否合格。而对于节能环保的问题，能体现出的则是心有余而力不足。在我国电网规划以及设计的专业队伍中，极大程度上的缺乏甚至没有节能环保专业的相关人才，导致在电网的设计以及运营中不能很好的将节能环保等相关问题考虑进来。

1.3缺乏与环保相关的审查机制

在政府相关的审查机制上也有所欠在政府相关的审查机制上也有所欠缺，相关部门对节能环保的重视程度不够高。在电网规划以及运行中，稳定性的地位是毋庸置疑的，无论何种因素都不能撼动稳定性在电网规划中的地位。但是，在节能环保方面上，应该也适当的加大审查力度，并且建立起相关的法律法规，这样能够使相关部门以及相关人员大力的重视起来。

2变电所变压器的节能措施

变压器作为一种重要的感性元件，在传输电功率过程中，需消耗电网的一部分激磁无功功率，在负载状态下，变压器绕组磁通消耗大量无功功率，从而产生电能损耗。在变压器运行过程中，功率因数、负荷特点、运行电压、负荷率、规格和型号等都会影响其运行效率，因此必须采取合适的节能措施。

2.1调节控制变电所无功功率

在变电所安装功率因数监测仪表，在各个电力线路上安装无功电度表和功率因数表，加强无功功率的监控，全面了解无功功率变化情况，从而有针对性地调整无功补偿电容器的容量，通过控制无功功率，改善供电质量，提高供电能力，降低变压器的电能损耗。

2.2优化电动机运行

变电所应选择合适的异步电动机，使电动机的拖动负载和额定容量相匹配，合理调整电动机运转流程，合理安排供电，保持电负荷均衡，结合变电所的实际情况，也可此采用同步电动机，改善变电所电气设备的运行状态。

2.3控制变压器的最低负荷和最高负荷

变压器在最佳负载率的运行效率最高，其对应于实际功率因数和实际功率的工作效率被称为变压器运行效率，在变压器运行过程中，当二次侧功率因数保持不变时，负载率越低，一次侧功率因数越低，而变压器电能损耗最大，因此变压器线圈二次侧功率因数应高于一次侧。当前，我国变电所应用变压器，在过载或者空载运行状态下，运行功率只有12%，在满载运行时，变压器运行效率为13%~15.67%，而在负荷率为0.14时，运行效率最高，因此变电所变压器负荷率应尽量控制在0.13~0.175，避免变压器长时间过载运行。

2.4采用节能型变压器

变电所应及时更换绝缘老化、设备陈旧、使用时间过长的变压器，可采用EN型节能变压器，有效提高变压器的运行效率。1.5构建动态负荷监控系统在变电所构建动态负荷监控系统，实时监测负荷变化，分析负荷峰谷周期和突变原因，采用合理方法填谷削峰，减少负荷波动，控制最大负荷，将负荷变化均衡的分配到多台变压器上，将随机性和断续运行负荷限制在变压器负荷谷的时间域内。

3变电所线路的节能措施

3.1采用节能型FDZ型防振锤

变电所导线和接地线应尽量采用节能型FDZ型防振锤，由于导线和地线振动易引起到绝缘子、金具的损伤和导线的疲劳损坏，而通过采用这种FDZ型防振锤可有效抑制变电所导线和地线的振动。节能型FDZ型防振锤采用热镀锌锤体套管和稀土铝合金镀锌钢绞线，极大地降低了防振锤的化学和机械磨损，有助于稳定握力，保持不松动，有效提高了导线和接地线的使用寿命，电磁损耗较小，具有明显的节能效果，并且FDZ防振锤平滑的外部轮廓，大大降低了电晕放电。

3.2采用预绞式悬垂线夹

和传统悬垂线夹相比，变电所导线和地线采用预绞式悬垂线夹，具有良好的节能性。其一，预绞式悬垂线夹可有效降低导线磨损，预绞式悬垂线夹在导线两侧设置有悬垂护线条，可承受大量的不平衡荷载，防止导线发生滑移，最大限度地降低了导线磨损；其二，优化应力分配，预绞式悬垂线夹将导线承受的应力分配到一个更大的区域，大大降低拉伸、剪切、弯曲等静态应力对于变电所导线和地线的影响，有效提高了导线和地线承载能力；其三，防止松动和老化，导线材质和预绞式悬垂线夹护线条的材料相符，并且护线条具有良好的韧性和弹性，和普通硬铝护线条相比，具有良好的防松动性和防老化性，使用寿命较长；其四，电气性能良好，预绞式悬垂线夹的尾端和外轮廓采用独特的处理工艺，有效防止电晕现象，降低导线和地线的电磁损耗。

4变电所建筑的节能措施

4.1合理规划土地资源

变电所规划设计应注意分析自然通风、太阳辐射、平面布置等对于变电所能耗的影响。变电所建筑在冬季应充分利用太阳辐射能量，减少采暖负荷，在夏季应减少太阳辐射热，充分利用自然通风，减少空调制冷负荷。在规划设计时，应考虑太阳方位角和高度角的变化，在冬冷夏热地区，变电所建筑应设计南北朝向，并且综合绿化、市政设施、排水、标高等内容，简化通风和消防系统，为变电所的运行维护提供良好条件。

4.2屋面节能

变电所建筑应尽量采用平加坡双层防水屋面，减少屋面漏雨，控制屋面对变电所室内温度的影响。根据变电所施工要求，屋面最小坡度应满足以下条件：压型钢板1B7、波形金属瓦1B3、石棉瓦1B4、PVC卷材1B235、平屋面1B40。变电所屋面设计采用铀面陶土瓦坡或者水泥彩瓦坡屋面，不仅排水通畅，而且屋面检修率较低。

4.3门窗节能

门窗设计应考虑变电所门窗的遮阳、面积和朝向状况，确保南北空气对流，避免东西方向设置大面积门窗。在确保变电所正常的通风、采光、日照等要求后，应合理控制变电所窗墙比，尽量少设置变电所外门窗，提高外门窗的气密性和隔热性能，降低空调外审，外门窗可采用中空玻璃，减少散热量，改善隔热性能。结合变电所的朝向，当窗墙比>0.135时，可设置铝合金中空玻璃窗；当窗墙比在0.13~0.135时，可设置塑钢双玻窗或者铝合金双玻窗；当窗墙比<0.13时，应尽量设置塑钢单玻窗。另外，变电所的门应采用夹心钢板防火门，不仅保温、美观，而且满足变电所的防盗、防火要求。

5文章小结

现如今，各行各业都在提倡节能环保，各行各业都在为节能环保贡献出一份力量。那么，电网的规划与运行中，也要时刻遵循着这一理念，无论是在设计的初始阶段还是在最后的运行阶段。节能环保都是永恒的主题。本文就电网规划与运行中节能环保中的不足进行了相关讨论，并且做出了一些建设性的意见。当然也会有一些本文尚未提及的不足，需要更多的电网规划相关者来加以完善，同时，也希望能有更多的电网规划者以及电网运营者参与进节能环保的队伍中来，为节能环保事业贡献一份力量，不仅仅是提高了我们生活的环境质量，更多的是为电网的平稳发展提供了强有力的保障。

参考文献：

[1]何仲.对变电所节能的探讨[J].供用电，2010，03：64-65.