【供配电系统节能技术相关要点分析】工厂供配电技术答案

　　 摘 要：文章主要针对供配电系统设计中的节能技术要点进行了详细地分析与探讨。主要从建筑供配电系统运行中的变压器损耗、线路损耗、电动机节能和照明节能着手，论述在供配电系统设计时，如何合理选择变压器、配电导线、照明光源、灯具与照明控制方式等，最大程度节省无谓消耗的能量。
　　关键词：供配电系统节能措施
　　中图分类号：TE08文献标识码：A 文章编号：
　　我国是个能源消耗大国，能源相对短缺，然而能源浪费却很严重。无论是配电系统还是用电设备选型都存在着节能的巨大潜力，节约电能应成为每位电气设计人员必须认真考虑的问题。下面从几个方面谈谈供电系统如何节能降耗。
　　1变压器的节能设计
　　1.1选用节能型变压器
　　变压器的损耗包括：铁损 铜损和漏磁电抗损耗，其中铁损和漏磁电抗损耗与变压器本身的铁芯材料有关，与负荷大小无关；铜损和负荷的电流平方成正比，所以新安装变压器首先应选用节能型变压器，如S9，SL9，SL7等。与老产品相比，SL7无励磁调压变压器的空载和短路损耗，10kV级分别降低41.5%和13.93%，35kV级分别降低38.83%和16.22%。S9系列与系列相比，其空载和短路损耗又分别降低5.9%和23.33%，平均每千伏安较SL7系列年节电9kWh。
　　1.2变压器降耗改造
　　企业为了节省投资，也可以对原有高耗能的变压器SL1系列进行改造，但改造后应达到国家对能耗标准的要求，空载损耗分别降低45%~65%，空载电流降低70%，短路损耗达到SL7的标准，阻抗电压和短路损耗分别降低。
　　1.3变压器的经济运行
　　变压器的效率是二次侧输出功率与电源侧输入功率之比，变压器效率与变压器负载率、损耗和功率因数有关，负载率在0.3~1时效率较高，0.5~0.6时最高。负载一定，功率因数越高，变压器效率也越高。
　　在选择变压器容量和台数时，应根据负荷情况，综合考虑投资和年运行费用，对负荷合理分配，选取容量与电力负荷相适应的变压器，使其工作在高效区内。选择负荷性质类似和重要程度等级相同的负荷由同一台变压器供给；变压器负载率低于30%时，应调换；高于80%时，可放大一级变压器容量；对车间内停产后仍不能停电的负荷，设置专用变压器；大型厂房及非三班制车间宜设专用照明变压器 因此变压器经济运行就是选择参数好的变压器，并使其运行在最佳的状态。
　　2 供配电系统节能
　　2.1减少配电线路损耗
　　供配电系统的线路损耗指交流电流在传输线路的阻抗中产生的损耗。导线作为供配电系统中功率传输的载体，导线的选择不仅关系到供电系统的安全和经济运行，还影响传输损耗。传输系统的阻抗、电流大小，是影响线路损耗的两个主要因素。因此，可根据工程具体情况采用以下措施降低线路损耗。
　　（1）降低传输线路的电阻和电抗。比如可根据用电负荷，选择合理的导线形式和截面，以电缆取代架空线路等，降低传输线路阻抗。
　　（2）在传输有功功率不变条件下，降低传输系统的电流，例如提高传输线路电压等级，可有效地降低传输线路电流。
　　（3）改善传输系统的功率因数。通过提高传输系统的功率因数，在传输有功功率不变的条件下，降低传输系统的电流，进而减小线路损耗。
　　（4）合理设置变配电所、配电箱等分配电能设备，尽量靠近用电负荷中心，以降低供电半径；线路敷设满足施工技术的前提下，尽量走直线，以减少电线长度，减小无谓损耗的能量。
　　供配电系统中常用的导体材料有铜和铝，从自然资源的角度，铜比铝要稀少；从节能的角度，为了减少电能传输时引起的线路损耗，要求减小导线的阻抗，则选用电阻率ρ较小的铜比铝好；从输电的要求，导线的截面越大，则电压损失越小，损耗也越小，但意味着线路的投资和金属材料的消耗越大；从投资经济效益考虑，既要使输电损耗小，又要考虑线路的投资和金属材料的消耗少，这就要求综合考虑供电安全、初投资及长期运行的经济效益，选择具体工程应用中最适合的导线及其截面。
　　2.2 提高供配电系统的功率因数
　　功率因数提高后可以达到如下效果：减少线路的损耗；减少变压器的铜损，提高变压器的效率；减少了线路和变压器的的电压损失；可以增加发、配电设备的能力，节约设备投资。
　　改善提高功率因数的具体方法有：
　　（1）合理安排和调整工艺流程，改善电气设备的运行状态。对异步电动机、电焊机，尽量使其负荷率大于50%，否则安装空载断电器、轻载节电器或采用调速运行方式等；条件允许时，可用同步电动机代替异步机或使其同步化；对变压器，使其负荷率在75%~85%之间，这些都可以达到提高其自然功率因数的目的。
　　（2）当自然功率因数仍达不到规范要求时，需采取人工补偿。
　　（3）10kV及以下无功功率宜在变压器低压侧集中补偿，且功率因数不宜低于0.9；高压侧用电设备和变压器的无功功率宜由高压电容器补偿，且功率因数不宜低于0.95。
　　（4）对距供电点较远、容量大、运行平稳且常使用的设备的无功功率宜单独就地补偿，其它的在变电所内集中补偿。
　　（5）在补偿方式上，经常性变化的无功功率宜采取自动补偿，其它稳定的基本无功功率宜采用手动补偿。
　　3 电动机节能设计
　　3.1电动机的选用
　　选用高效能的节能型电动机来替代高耗老电机，比如Y、YZ、YZR系列高效节能电动机，其能效应符合现行国家标准《中小型三相异步电动机能效限定值及节能评价值》GB18613节能评价值的规定。
　　3.2减少电动机的损耗
　　采取各种切实可行的措施，减少电动机的各部分损耗，提高电动机的效率和功率因数。使电机工作在负荷率大于0.65的状态下，负荷率K低于0.3时，更换相应的电机，或采取定子绕组星——三角的运行方式。
　　3.3变化负荷的调节
　　对于负载不稳定并且变动范围较大的电机，比如风机、水泵等，可选用变级调速电机、安装变频器调速器和液力耦合器、晶闸管串级调速等方法。合理选型，使设备工作在高效区内，80%满载时电动机的运行效果最佳。
　　4 照明的节能设计
　　（1）尽可能采取各种措施利用太阳光能做为照明能源选用高效节能光源及节能灯具，一般房间（场所）应优先采用细管径荧光灯（如T5、T8管）及紧凑型荧光灯，高大车间、厂房及体育馆场的室外照明等宜采用高压钠灯、金属卤化物灯。
　　（2）推广使用高效低耗的光源附件，如电子镇流器、、节能型电感镇流器，配节能型电感镇流器的荧光灯宜选用带有无功补偿的装置。
　　（3）改进灯具的供电和控制方式，采用各种节能型开关或装置，根据照明使用特点可采取分区控制或适当增加照明开关点采用调光开关，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。
　　5 选用新型的低压电器
　　（1）用具有节能效果的低压电器更新老产品，比如：用RT20系列，（NT型）系列熔断器取代RT10系列熔断器；用JR20系列，T系列热继电器取代JR016系列热继电器；用AD1系列信号灯取代原XD2，XD3，XD5，XD6系列信号灯，显著降低了电耗。
　　（2）应用交流接触器的节电技术，交流接触器的节电原理是将接触器的电磁操作线圈的电流由原来的交流改为直流，以上的接触器采用节电技术后，平均每台每年节电。
　　6 结束语
　　综上所述，正确设计供配电系统，选用节能变压器 电动机等节能产品，更新改造高耗低效设备，改革高耗电工艺，实现供配电系统的用电设备的经济运行，以取得更高的社会效益和经济效益。
　　参考文献
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　　[2]朱英.建筑电气节能设计方法[J].科技信息化，2007(2).
　　[3]龚国栋.浅谈建筑电气设计的节能[J].浙江建筑，2007(24).
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