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供配电系统设计的节能措施

摘要 从供配电系统设计的角度,阐述了变压器节能、供配电系统节能、电动机节能、风机水泵节能、照明设备的节能、低压电器的节能方法和措施。 

关键词 供配电系统 节能措施 
  我国是能源消费大国,能源相对短缺,而能源浪费却相当严重,节能工作显得尤为重要。节能工作的重点是:建立和健全节能管理机制,正确设计供配电系统,改革高电耗工艺,选用节能产品,更换改造低效设备,通过科学管理和合理组织生产,实现供配电及用电设备的经济运行,本文就供配电系统设计的节能措施进行探讨。 
  1、变压器节能 
  (1)P0作为变压器的空载损耗又称铁损,它是由铁芯涡流损耗及漏磁损耗组成,其值与铁芯材料及制造工艺有关,与负荷大小无关,所以在选用变压器时最好选择节能型变压器如S9,SL9,SC8等。它们采用优质硅钢片,改进铁芯结构,降低空载损耗,改进绝缘结构,适当减少电流密度,降低负载损耗。 
  (2)变压器额定负载传输的损耗又称变压器线损,它取决于变压器绕组的电阻及流过绕组电流的大小,并与负荷率平方成正比。因此在选择变压器时应选用阻值较小的绕组,如铜芯变压器。β用微分求它极值时,是在β=50%时每千瓦的负荷,此时变压器的能耗最小,但在β=50%负载率时仅减少变压器的线损,并未减少变压器的铁损,因此也不是最节能的。 
  (3)在选择变压器容量和台数时,应根据计算负荷及负荷性质、生产班次,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,使其工作在高效低耗区内。 
  2、供配电系统节能 
  供配电系统节能的主要方向是减少供配电系统电能的损失。因此节能要点如下:降低变压器损耗;降低输配电线路损耗;采用高效节能、高功率因数电气设备;配电线路优化;供配电设备经济运行;提高用电平均负荷与最大负荷之比;提高系统功率因数。 
  (1)根据用电性性质、用电容量选择合理供电电压和供电方式:企业变电所应靠近负荷中心,减少变压级数,缩短供电半径。低压配电间应靠近电气竖井,合理分布供电网络,使低压供电半径控制在100 m以内,供电线路的电压损失满足规范的允许值,减少线路电压损失。供配电系统应尽量简单可靠,同一电压供电系统变配电级数不宜多于两级。提高供电网络的供电质量及网络运行的经济效益。 
  (2)设计中选择低耗能、高功率因数的电气设备。 
  (3)根据用电负荷的特性和变化规律,正确选择和配置变压器容量和台数,通过运行方式的择优,合理调整负荷,实现变压器及配电网的经济运行。提高配电网负荷率节电降损。削峰填谷的节电降损,平衡三相负荷,以减少因不平衡带来的最大相的多余损耗。 
  3、电动机的节能 
  (1)根据电动机经济运行的原理合理选用电动机:恒负载连续运行,功率在250KW及以上,宜采用同步电动机。功率在200KW及以上宜采用高压电动机。除特殊负载需要外一般不选用直流电动机。采用高效率电动机,减少电动机损耗。不应选用国家明令淘汰的高耗能电动机产品。 
  (2)对轻载电动机采取降压运行方式实现节能。下列电动机无功功率采取就地补偿:远离电源的水源泵站电动机,距离供电点200米以上的连续运行的电动机,轻载或空载运行时间较长的电动机,YZR、YZ系列电动机、高负载率变压器供电的电动机。 
  4 、风机水泵的节能 
  风机、泵、压缩机等通用机械拖动设备为我国最主要终端耗电设备,根据全国统计,风机和泵类设备装机容量达1.6亿KW,其中泵有4888万台,容量1。1亿KW,占全国用电量的20%。节电潜力很大。 
  主要措施:合理选择风机、水泵机组;合理配置电动机;80%负载时电动机的运行效果最佳;合理选择风机水泵的系统调节方式。对于小容量的笼型电动机,当流量只需几级调节时,可选用变极调速电动机。对于要求连续无级变流控制,当为笼型电动机时,可采用变频调速或液力耦合调速,当为绕线型电动机时,可采用晶闸管串级调速。变极调速、变频调速以及串级调速都属高效率控制方式调速。通常15KW以下风机、水泵不采用调速装置。 
  5、照明设备的节能 
  照明系统节能设计是一项重点需要解决的问题。如何做到既满足照度标准要求,又达到节约能源的目的,是我们在进行照明设计时必须认真考虑的问题。 
  5.1 照明控制方式的选择 
  (1)根据照明使用频繁程度,可采取分区控制灯光或适当增加照明开关点。对病房、卧室、客厅等床点位置及餐厅、酒吧、舞厅,可考虑设置调光开关;旅店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式光电自控装置;路灯宜分组控制,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可设置定时开关。 
  (2)目前较常见的灯具定时开关有:触摸式延时开关、声光控延时开关、红外式延时开关等。①灯具控制开关控制的光源数量不宜少于2个(单灯具除外) ,但控制控制的光源数量也不宜太多。②灯具按与侧窗平行分别控制。③对部分光源实施:声、光控制,或全夜、 
  半夜控制。 
  5.2照明光源、灯具的选择 
  (1)根据光源的光效、色温、显色指数、寿命和价格选择高效节能型光源,即选择每瓦输出的光通量高的光源。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)。 
  (2)灯具附件的选择,主要是指镇流器的选择。《建筑照明设计标准》中规定:自镇流荧光灯应配电子镇流器;直管形荧光灯应配电子镇流器或节能型电感镇流器;高压钠灯、金属卤化物灯应配节能型电感镇流器;在电压偏差较大的场所:宜配恒功率镇流器;功率较小者可配电子镇流器。 
  6、低压电器的节能 
  低压电器是量大面广的基础元件,就每只低压电器而言,所耗的电能并不大,一般几瓦或几十瓦,但由于用量大(如热继电器、熔断器和信号灯等),所以总的耗电量也是很可观的,因此,采用成熟、有效、可靠的节电型低压电器是节电工作中不可忽视的部分。具体方法:采用具有节电效果的低压电器更新老产品。大中容量交流接触器加装节电器,将操作电磁系统由原设计的交流操作改为直流吸持,则可省去铁芯和短路环中占绝大部分的损耗功率,从而取得较高的节电效益,一般节电率高达85%以上。同时还可降低线圈温升及噪声。 
  7、结语 
  总之,节能已成为现今各个行业领域关注的重要话题,而供电系统或用电设备,都存在着巨大潜力。为实现“节电能、降电耗”的目的,电气设计中应正确设计供配电系统,精心考虑,反复衡量,选用节能型电气产品等,设计行之有效而又切实可行的节能措施,实现供配电系统及用电设备的经济运行,从而达到真正节约电能的目的。 
  8、参考文献 
  国家现行相关规范及标准

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