浅议供配电系统的节电措施

浅议供配电系统的节电措施

王立平

(国网山东省电力公司垦利县供电公司山东257500)

摘要：目前，在供配电系统中，减少供配电系统的配电损失、提高电能的利用率是建筑电气安装领域中节电的主要措施之一。本文主要根据现阶段民用电气用电的现状，来分析供配电系统中相应的节电措施，目的是为了改善用电环境，延长用电设备的使用寿命。

关键词：供配电系统；节电措施；探究

引言：近几年，加快电力的发展，保障电力的供应并重视节电是我国的一项长期的基本国策。企业及建筑领域的正常生产，离不开电气的可靠保障，目前在大力倡导节约型社会的环境中，企业及建筑领域要做好节能降耗工作，合理利用有限的电力资源，从而达到节约电能的目的。同时还要强化供配电管理，最大限度的降低输入和输出能耗，充分发挥供配电系统的能力，提高能源开发转换的利用效率，把节电工作真正落到实处。

一、设计及使用节电干式变压器

依据民用建筑电气设计的相关要求，在选择配电变压器时要以建筑物及相关的环境条件为根本，尽量选用节能型变压器。近几年，节电型干式配电变压器的种类有许多，大多具有高效节能、安全可靠等特点，同时还符合国家对环境保护的条件与民用建筑电气设计规范的要求，因此，干式配电变压器是当前国内配电变压器中的主要节电产品之一。这种配电变压器的特点有许多：铁芯无冲孔、无接缝，卷铁芯形是一个密封整体，它的抗短路冲击能力较强。卷铁芯无需消耗接缝的磁化容量，磁路分布均匀，极大的减少了空载激磁电流，并提高了功率因数，从而改善了电网的供电质量。卷铁芯充分利用了薄型硅钢片的磁化特征，不仅提高了变压器的性能水平，还在一定程度上降低了变压器的空载损耗，比国家的实际标准大约降低了40%左右。由于铁芯没有接缝，所以在运行过程中的噪声较低。同时该产品在运行中并没有有毒有害气体产生。干式配电变压器热稳定性能较高，在180℃温度下可在120％过负荷下长期安全可靠运行，在150％过负荷下可以连续运行3个小时，比环氧树脂变压器的过负荷能力增长了15％及以上。另外，该产品还能够承受热冲击，在冷热急剧变化的情况下，没有开裂现象发生。干式配电变压器绝缘材料在接近于空气的介电常数运行时，局部放电低，能够达到优级的标准，从而增加了其运行的可靠性。干式配电变压器无可燃树脂，具有较高的性价比。铁卷芯干式配电变压器在技术性能、经济效益等方面还具有许多优越性，是当前国内变压器中的优选产品。

二、减少线路损耗

在安装线缆过程中要尽可能的减少导线长度。在设计及施工中，低压柜出线回路及配电箱出线回路，尽量走直线，少走弯路，不走回头线。变配电应尽可能的靠近负荷中心。低压线路的供电半径一般不应超过二百米；负荷密集地区不应超过一百米；负荷中等密集地区不应超过一百五十米；少负荷地区不应超过二百五十米。这样可以减少电缆的长度，实现供电距离最短。增大导线截面积，对于较长的线路，在满足载流量热稳定，保护配合及电压降低要求的前提下，需加大一级导线截面。尽管增加了线路费用，由于节约了电能，从而减少了年运行费用。因此，加大导线截面的投资是可行的。对于高层建筑来说，变配电室应靠近电气竖井，以便减少主干线的长度。对于面积较大的高层建筑物，应将电气竖井尽可能设在中部，以便减少水平电缆的敷设长度。另外，还要将负荷按系统进行归类，普通的负荷如：空调机、风机盘管、照明、鼓风机、电热水器等由一条主干电缆供电，这样便于消防需要时切除非消防电源，在非空调季节，使同样大的干线界面传输较小的电流，从而减少线路的损耗。

三、综合平衡三相负荷

目前，三相负荷不平衡的低压供电线路是较为普遍存在的问题，在低压供电线路中，单相以及高次谐波的影响，导致三相负荷十分不平衡。三相电压或者三相电流不平衡，会给供配电网络带来极大的危害。主要危害有以下几点：第一，影响变电器、电机的安全经济运行；第二，引起供配电网络相线及零线电能的损耗加大；第三，影响计算机的正常运行；第四，减少照明灯的实际寿命，或者导致照明灯的照度偏低，造成电视机的损坏；第五，强烈干扰附近的通信系统，给通信质量带来较大影响。为了减少因三相负荷不平衡而造成的消耗，应该最大限度的调整三相负荷，使三相负荷不平衡度符合以下章程规定：要求配电变压器出口处的电流不平衡度小于百分之十，干线及支线首端的不平衡度小于百分之二十，中性线的电流不超过额定电流的百分之二十五，另外，三相配电干线的各项负荷应分配均衡，最大相负荷不应超过三相负荷平均值的百分之一百一十五，最小相负荷不应小于三相符合平均值的百分之八十五。要想彻底解决三相电压或三相电流的不平衡度，首先，在设计过程中要尽量使三相负荷保持平衡，同时可以采用调节单相电压及采用滤波器抑制谐波的方法，最好的方法是采用省电装置来平衡三相电压或三相电流。需要了解的是，省电装置能使线电压或线电流的不平衡度小于百分之二，零线上的电流极小，可以使三相电压或者三相电流基本保持平衡，从而在一定程度上降低了相线及零线上的电能损耗。

四、控制谐波的危害

供配电系统中的电能质量是指电压频率和波形的质量。电压波形是衡量电能质量的三个主要指标之一。近几年，随着各类电力电子设备在工业与民用建筑中日益广泛的应用，由此产生的谐波电流对供配电系统带来了巨大影响，谐波电流的存在不仅增加了供配电系统的电能损耗，而且对供配电线路及电气设备产生了一定危害。谐波的危害主要表现在以下几个方面：谐波能使电网的电压及电流波形产生畸变，不仅降低了供配电网的电压，产生无功损耗，而且还严重影响了电子设备及电器控制设备的稳定与安全运行。谐波电流会导致变压器铜耗、铁耗、噪声增大、温度升高，迫使变压器基波负载容量下降。电容器与配电系统中的感性负载构成并联或串联回路，这很有可能会发生共振，放大谐波电流或电压，使电容器端电压增大，通过电容器的电流增大，功率损耗增加，在谐波严重的情况下，会使电容器击穿，甚至爆炸。随着谐波次数的高频率上升，导致电缆的交流电阻增大，使得电缆的允许通过电流减少，电缆的介质损耗增加，从而加速了电缆绝缘老化，导致发生单相接地故障的次数明显增加。谐波电流会增加异步电动机的附加损耗，降低效率，严重时使电机过热。谐波电流会使断路器的额定电流降低，可能使断路器异常发热，出现误动作或不动作。同时谐波电流会影响电力测量的准确性。为了抑制谐波，通常在变压器低压侧或用电设备处设置有源滤波器、无源滤波器，或将有源滤波器及无源滤波器混合使用，或采用节电装置。通过上述措施有效滤除中性线和相线的谐波电流，这样不仅净化了电路，而且降低了电能损耗，提高了供电质量，在一定程度上确保了电力系统的安全可靠运行。

五、结语

虽然最近几年我国的电力事业发展的速度较快，但是许多省份的电荒问题仍然较为普遍，电力供应与用电需求仍然存在较为严重的矛盾。因此，根据目前电力供应能力的现状可以了解到，节省能源与节约用电在我国将具有十分重要的意义。有关部门可以合理的选用节电干式变压器，有效减少供配电系统的线损和配电损失，尽可能的降低无功功率，来提高电能的有效利用率，并采取各种有效节能的技术措施，以便达到供配电系统安全、经济运行的节电目标。

参考文献

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