（佛山市顺德区易达电力工程有限公司528300）
摘要:随着我国电力技术的发展，我国经济对能源的需求越来越大，对于基础能源电力而言，在供电设计方面，更要考虑到节能技术的应用。本文分析了供配电设计中的一些节能措施，以供同行参考。
关键词:电力工程；供配电，设计；节能
供配电的节能设计应该从多方面入手，因为供配电工程是一个系统工程，其中包括供配电线路的节能设计、电气设备的选型以及补偿方式的确定等，任何一个环节的节能效果都有可能影响到整个供配电系统的节能水平。根据我国电网的统计显示，电力在供配电中的的损耗约占总发电率超过百分之五，同时根据我国相关节能环保政策的要求，尽量降低供配电设计中的节能技术的应用至关重要。
一、供配电系统总体规划方面的节能措施
1.1供电电压等级与节能
根据负荷容量、供电距离及用电设备等因素，合理设计供配电系统和选择供电电压等级。供电电压越高则线路电流越小，线路上损耗的电能就越少。变电所应尽量靠近负荷中心以缩短供电半径、减少线路损失，在供电电压的范围内提高供电电压的等级，可以达到节能的目的，但却要增加投资。对此，必须进行方案的经济比较。供电电压与负荷大小、输送距离有一定关系，可参见表1。
(1)尽量选用电阻率ρ较小的导线，如铜芯导线较佳，铝线次之；
(2)尽可能减少导线长度。在设计中线路应尽量走直线少走弯路，在低压配电中尽可能不走或少走回头路，变电所应尽可能靠近负荷中心；
(3)增大导线截面积。对于较长的线路，在满足载流量、热稳定、保护配合及电压降要求的前提下，在选定线截面时要加大一级线截面。这样虽增加了线路费用，却因节约能耗而减少了年运行费用，综合考虑节能经济时还是合算的。
二、变配电设计方面的节能措施
2.1选用合适的变压器达到节能降损
变压器就是指对电压进行由高压变为低压，或由低压变为高压的设备，在电力工程中应用很广泛，而变压器节能的四种措施有降低空载损耗、降低负载损耗、降低其他部件、利用工作机械的工作特性降低损耗等。变压器降低空载损耗是采用性能优良的硅钢片或非晶合金片和阶梯接缝。并不断改进铁心结构和工艺，降低工艺系数。然后不叠上铁轭、硅钢片不涂漆处理，剪切毛刺一般控制在0.02mm以下的措施。变压器降低负载损耗是指采用比电解铜导电率高的无氧铜杆拉拔的导线，提高导电系数。并适当降低电流密度，改善绝缘结构，采用半油道、预制绝缘件、绕组完全换位、绕组整体套装、自粘线、自粘纸，缩小绝缘体积，提高绕组填充系数，减小绕组尺寸，采用优化设计。而变压器降低其他部件损耗是改进铁心结构，设计中控制绕组漏磁通，调整安匝平衡，以降低油箱等结构件的杂散损耗。并用波纹油箱、片式散热器、热管代替管式散热器，用新型结构散热器代替老式散热器，提高散热效率。同时用强化塑料风扇，提高效率，降低噪声。用磁屏蔽或电屏蔽技术降低油箱散杂损耗，使用非磁材料作捆扎件或磁通分隔件减少杂散损耗。如果容量随着变压器负载大小同步改变，消除或减少“大马拉小车”现象，就能降低损耗。由于负载的变化，使工作机械的电压忽高忽低，很多时候使机械脱离了高效工作区。如果电压随着负载的变化而调整，使工作机械始终保持在最高效率附近，尽量保持三相电流平衡，消除或减小谐波，就能使能耗降低。
2.2多采用变频设备
变频器节电可以从4个方面节电:第一，软启动，一般交流电动机的启动电流为电动机额定电流的6～7倍，变频调速启动电流不超过电动机的额定电流。第二，节省设计冗余，一般设计都按照使用时的极端条件，因而都留有设计冗余，有的余量很大，形成大马拉小车。变频调速可以把这部分冗余节省下来。即负载变化时，变频器进行调速，电动机输出的轴功率相应变化。第三，调速节电，电动机轴上的输出功率和转速及负载转矩之间的关系如下式:
P＝TN/97.4
式中:P为电动机轴上的输出功率；T为负载转矩；N为电动机转速。转矩按平方降低特性的电动机如风机泵类，T∝N2，P∝N3，由此可知，转速下降，轴功率变小，这是变频调速的主要节电原理。以一台75kW的锅炉引风机为例，采用变频器后，节电相当可观。数据表明:应用变频调速装置其节电率可达到50%左右，并且风机所需风量越低，应用变频调速节电效果越好。第四，功率因数高，一般在0.95以上，节省无功，减轻了变压器的负担。
由于变频器的优异性能，许多以往采用电磁调速电机的设备都改为变频调速，在实际工作中改造采用变频器调速，既节省了电能，又优化了工艺。变频调速确实是节能降耗的好技术，已被许多企业认可并采用。
2.3提高供配电系统的功率因数
功率因数提高了，可以减少线路无功功率的损耗，从而达到节能的目的。前面提到的输电线路损耗△P中包含了线路传输有功功率时引起的线损和线路传输无功功率时引起的线损。传输有功功率是为了满足设备功能所必须的，是不变的。而在供配电系统中的某些用电设备如电动机、变压器、灯具的镇流器等都具有电感性，会产生滞后的无功电流，它要从系统中经过高低压线路传输到用电设备末端，无形中又增加了线路的功率损耗。然而，这部分损耗是可以避免的，可以通过以下两种方法来降低损耗:
(1)减少用电设备无功损耗，提高用电设备的功率因数。在设计中，应尽可能采用功率因数高的用电设备，如同步电动机等，电感性用电设备可选用有补偿电容器的用电设备(如配有电容补偿的荧光灯)等。
(2)用静电电容器进行无功补偿。电容器可产生超前无功电流以抵消用电设备的滞后无功电流，从而提高功率因数。同时减少整体无功电流在具体设计时可采用高压集中补偿、低压分散补偿和低压成组补偿等方式，可根据具体情况选择补偿方式。
三、照明设计方面的节能措施
一个照明工程系统，本身是否高效节能，运行中是否能实现节能目标，工程设计是关键的第一项。因此，城市照明工程必须认真对待，精心设计，在源头的一开始就把好关。而且节能一直是国家提倡的，绿色照明工程的出现，就是其具体的体现。随着照明技术的进一步发
展，新产品、新工艺、新技术还将层出不穷，未来的照明将向更绿色、更环保、更长久持续的方向发展。在电力工程配电系统的节能技术运用中，对于照明节能设计措施，首先，应详细了解主要设计的照明工程系统特点，使用性质，可靠掌握照明电源及工程实施的详细资料。其次，要坚决惯彻国家和地方及行业的有关规程、规范。除特例外尽量不超规设计(包括照度水平、设备水平、施工标准等)，从设计着手，牢固竖立节约节能、环保的目标。依据上述原则选用照明灯具(满足使用要求的节能产品)、布置照明器材，使你的布灯方式便于实现自动调压、调光、开关等控制。最后根据使用要求和布灯方式确定整个照明工程的控制方式，切实可行，简便易操作，才能取得良好的节电效果。另外设计要考虑施工的影响，使之在满足规范的前提下便于施工，并能节约原材料，为下一步的节能设计做准备。
四、结语
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，从各个关键环节入手，对应采取节能设计方法来优化系统设计，全面提高供配电系统的节能设计水平。
参考文献
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