供配电运行管理中的节能探讨
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【摘 要】:本文介绍了供配电系统管理方面采用各种先进可行的节能技术、方法和措施, 可有效地减小电能损耗, 提高供配电系统运行的经济性, 从而提高电能的利用率、节约电能、促进经济可持续发展建设节约型社会。
供配电节能;变压器;利用率;经济运行
电能是在各行各业中应用最广泛的一种二次能源,电能的输送、分配和控制既简便又经济,因此得到了广泛应用。目前,由于我国经济的高速发展和人民生活水平的不断提高,电力供需矛盾十分突出,严重影响我国经济的可持续发展和节约型社会的建设。因此有必要采取技术上可行、经济上合理和对环境保护无妨碍的一切节约电能的方法和措施, 以消除供用电过程中的电能浪费现象,提高电能的利用率。
打个比方来说,现代住宅大多以100平方左右的精致三口之家为普遍形式,以平均每家用电量为4kW的设计功率来计算,住宅建议进户配线选用6mm2铜芯导线,条件许可的改为10mm2,因扩大导线截面,可减少线路压降,增大电流流通量,使可靠用电更有保障。即使今后用电量增加,也只须更换线路控制开关,灵活方便。而当实际用电功率大于8kW时建议按三相五线制考虑配电。目前的设计是按照十年前预设的计算来做的,已经完全不能再满足现有的用电量了,所以考虑到将来有可能的变化,选择4kW这个中间数还是比较精确的。那么在合理的节能方面首先是要精确的估计用电的多少来设置变电站的供电能力。
1、供配电网节电的重大意义
电网的网损率高,因此降低网络损耗是增强电力系统经济效益的重要措施。节约用电是我国发展国民经济必须长期坚持的方针。其意义主要有以下几个方面:
(1)缓和电力供需矛盾。在全国范围内,普遍开展节约用电活动,可使有限的能源用于更多的生产部门,为社会创造更多的财富。
(2)提高电能使用经济效益。节约用电,即可减少电费开支,降低产品的成本,又可为国家、企业积累更多资金,有利于扩大再生产。
(3)加速工艺、设备的改造,促进技术进步。节约用电工作的不断深入开展,必将促进对旧设备、落后工艺的革新、改造和挖潜,从而在一定条件下,大大提高生产能力,也将大幅度的降低电源损耗。
2、供配电系统运行管理方面的节能措施
供配电系统总体运行管理中,应充分考虑负荷容量、供电距离及分布、用电设备特点等因素,做到系统尽量简单可靠,操作方便。变配电所应尽量靠近负荷中心,以缩短配电半径,减少线路损耗。合理选择变压器的容量和台数,减少由于轻载运行造成的不必要的电能损耗。
2.1 选择合适的供电电压等级
供电电压是指向用户或用户内部向用电设备配电的电压等级。它分高压(35 kV～110kV)、中压(6kV～10kV)和低压(380V～660V)配电电压。线路输送相同的功率或容量, 流过较高电压等级线路的电流较小,从而功率损耗和电能损耗较小。一般情况下优先采用较高电压配电,如中压配电优先采用10kV配电电压,条件允许也可采用35kV作为高压配电电压直接深入负荷中心的方式。用户负荷较大或用户内部区域较大时,采用中压向用户或用户内建筑物、车间配电,在用户或建筑物、车间旁(内)设变电所。
2.2 选择合理的变电所位置
在不影响用户发展规划情况下,用户独立变电所和总降压变电所的位置应尽可能接近负荷中心,以降低配电系统的电能损耗、电压损耗和有色金属消耗量。负荷中心可以用负荷功率矩阵法、负荷电能矩阵法或负荷指示图法近似确定。
2.3 选用合理变压器
变压器是电压变换设备,广泛应用于电力系统,特别是10kV和35kV电压等级的变压器,在电力和配电系统中普遍使用,数量巨大。据估计,目前在电网上运行的10kV和35kV级变压器约有10亿kVA以上。由于使用量大,运行时间长,变压器在选择和使用上存在着巨大的节能潜力,特别是量大面广的10kV和35kV级变压器。选择高效节能产品,不但对节约能源具有重要意义,同时还可以大大降低变压器的运营成本。因此,选择变压器时,应选用低损耗节能型变压器,如S9系列或S10系列、S11系列。对于高层建筑、地下建筑、化工等单位及对消防要求较高场所,宜采用低损耗节能型干式电力变压器(SG10、SG11、SC6等系列)。对电网电压波动较大,为改善电能质量,可采用有载调压电力变压器。
2.4 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,通过对供配电运行管理中的研究发现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。在管理中,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。
3、结语
节能是一项涉及全社会的工作,电力部门在管理过程中应从安全性、可靠性、经济性等方面进行综合考虑。供配电系统节约电能的方法还可以通过加强用电管理、合理的用电调度以及日常生活中节能用电等方面来达到用电节能的效果。
总之在现代供配电的运行管理设计中,我们应该强调以人为本,以电气设计规范和标准为纲,使图纸趋于尽善尽美;同时在做好电气专业设计时,也要适当了解和掌握其他相关专业的规范和知识,这样才能设计出节能的精品工程。
参考文献
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