港口中壓配電系統(tǒng)設(shè)計的節(jié)能措施分析

張彥

【摘要】港口供電系統(tǒng)存在著體積大、結(jié)構(gòu)設(shè)置不合理，不適應(yīng)環(huán)境等問題，如何通過中壓配電線路的優(yōu)化設(shè)計實現(xiàn)港口供電系統(tǒng)的節(jié)能效果，是當(dāng)前擺在我們面前的重大課題。本文重點結(jié)合中壓配電線路功能損耗原因就如何針對性實施節(jié)能措施展開探討。

【關(guān)鍵詞】中壓配電設(shè)計；功能損耗；節(jié)能措施

當(dāng)前發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)已經(jīng)成為全球的熱點，電力作為經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的基礎(chǔ)設(shè)施，倡導(dǎo)低碳、節(jié)能也是電力企業(yè)的重要策略。港口中壓配電線路同35KV以上的電壓等級的任務(wù)不同，以10KV為主要電壓等級，其供電對象直接面向用戶，不需要向遠(yuǎn)距離輸送電。由于中壓配電系統(tǒng)承擔(dān)著向各用電戶輸送電能的職責(zé)，實際上相當(dāng)于整個配電網(wǎng)的操作中心。研究10KV中壓配電系統(tǒng)設(shè)計的節(jié)能措施，對于提高配電系統(tǒng)輸配電的效率，降低功率損耗具有十分重要的現(xiàn)實意義。

1、中壓配電線路功能損耗的主要原因分析

配電線路既是電力輸送的最終環(huán)節(jié)，也是能量損耗的重要環(huán)節(jié)。由于中壓配電線路直接面向各類不同的用戶，輸電線路長且復(fù)雜，電網(wǎng)覆蓋區(qū)域廣闊，輸配電過程中受風(fēng)險因素的影響極大，在受到來自周圍環(huán)境、自身設(shè)備及人為影響的情況下，輸配電過程中的損耗較為明顯。通常情況下，配電系統(tǒng)的線損值指的是電能在傳輸過程中損耗的有功電量，可分為兩種，一種稱為管理線耗損電量，一種稱為技術(shù)線損電量。管理線損電量是指在輸配電運(yùn)行管理過程中，由于管理不當(dāng)或操作人員的失誤所引起的電量線損，這種情況的發(fā)生通常是計量誤差引起，使得收取的電量費(fèi)用與實際結(jié)果不相一致，此種電量的線損并不是真正意義上的損耗，而是由于計算失誤導(dǎo)致，一般通過管理培訓(xùn)及提高員工素質(zhì)和責(zé)任感就能夠減少損失甚至消除管理電量耗損。技術(shù)損耗電量是指在電力輸送過程中由于輸送設(shè)備而損失的電量，主要有配電線路的變壓器、電阻、電網(wǎng)運(yùn)行電壓以及線路日負(fù)荷不均而引起的損耗。由于整個配電線路中所用到的變壓器臺數(shù)多、容量大、運(yùn)行時間長，因而配電線路中由于變壓器而造成的線損幾乎達(dá)到總輸送電量的十分之一，所以降低變壓器的功能損耗具有很重要的意義。根據(jù)有關(guān)資料顯示，當(dāng)變壓器的空載損耗與負(fù)載損耗差不多相等時，變壓器的損耗將降到最低，整個輸電線路的運(yùn)行效率也將達(dá)到最大。電阻損耗值是電流流過線路的導(dǎo)線以及其他的電氣設(shè)備，由于導(dǎo)體電阻而產(chǎn)生的損耗。

2、中壓配電設(shè)計中開展節(jié)能措施的重要意義分析

我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的突飛猛進(jìn)，給電力系統(tǒng)提出了更高的要求，除了表現(xiàn)在用電量不斷增加以外，可再生資源的日益減少也向電力系統(tǒng)提出了節(jié)能要求。煤炭資源屬于不可再生資源，傳統(tǒng)的配電系統(tǒng)由于缺乏節(jié)能設(shè)計，不僅造成了大量的浪費(fèi)，也對環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染。同時，經(jīng)濟(jì)發(fā)展對于電能需求量的增加與煤炭資源的日益減少形成了一股尖銳的矛盾。因此，在中壓配電設(shè)計中推廣節(jié)能設(shè)計及節(jié)能措施的應(yīng)用意義重大。中壓輸配電系統(tǒng)以10KV為主，雖千伏數(shù)不高，但因為其直接面對用戶供電，涉及范圍廣、線路相對又長、設(shè)備好壞不一、技術(shù)水平不高、管理不到位，再加之外部環(huán)境又很復(fù)雜，這就導(dǎo)致了很多電能的消耗，降低了電能的使用率，這明顯和節(jié)能減排的理念不相符。因此，中壓配電系統(tǒng)應(yīng)用節(jié)能設(shè)計是大勢所趨，是當(dāng)前配電系統(tǒng)設(shè)計的一種必然選擇。

3、中壓配電設(shè)計的節(jié)能措施分析

3.1線路設(shè)計的節(jié)能措施

線路是輸變電系統(tǒng)中重要的組成部分，注重對線路進(jìn)行節(jié)能設(shè)計，會起到事半功倍的效果。在實際情況中，因為中壓輸變電系統(tǒng)涉及的范圍廣，所以需要很多的線路，但在實際的操作中經(jīng)常出現(xiàn)線路損壞的現(xiàn)象，導(dǎo)致大量的電能被浪費(fèi)，所以設(shè)計人員如果從線路的設(shè)計入手進(jìn)行節(jié)能設(shè)計，將會有明顯的效果。通過實踐我們得知在外部溫度和型號都相同的情況下，線路損壞的程度與導(dǎo)線橫截面積成反比，即導(dǎo)線橫截面積越大，線路的損壞程度越低，變相節(jié)約成本，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，因此相關(guān)單位可以根據(jù)當(dāng)?shù)鼐唧w情況適當(dāng)?shù)脑黾訉?dǎo)線的橫截面積，這是節(jié)能的有效方法。還要注意的是，在中壓配電線路中，要利用節(jié)能型金具，這樣節(jié)能的效果會更加明顯。因為有些像防震錘、并溝線夾等鐵磁類金具，會因為磁場的存在而產(chǎn)生大量的電能消耗，有時甚至損壞導(dǎo)線，所以一定要選擇地磁或沒有磁的工具，以降低電能的消耗，增加線路的使用壽命。

3.2合理選擇變壓器

電力系統(tǒng)中變壓器是重要的輸變電設(shè)備，也是消耗能量最大的設(shè)備之一，特別是中壓輸配電系統(tǒng)中主要為中小型變壓器，這類變壓器容量小、使用量大，運(yùn)行時間相對更長，比大型變壓器的能耗也更高。中壓配電系統(tǒng)設(shè)計中變壓器的選擇成為系統(tǒng)能耗高低的關(guān)鍵，在中壓配電系統(tǒng)中科學(xué)選用變壓器應(yīng)掌握以下兩點：第一，變壓器的容量要科學(xué)，選擇變壓器應(yīng)經(jīng)過嚴(yán)格的統(tǒng)計與計算，按照供電地的實際情況測算出所需的變壓器容量，以控制在投入使用后的變壓器空載與負(fù)載損耗，如此不僅能夠在變壓器的使用中降低能耗，也在一定程度上維持變壓器的正常工作，延長其使用壽命；第二，變壓器的數(shù)量要適宜，不能一味追求經(jīng)濟(jì)型，而盡量少地選擇變壓器數(shù)量，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐呢?fù)荷等級來做選擇，同時能夠預(yù)防緊急情況出現(xiàn)時的變電處理；第三，變壓器的選擇最好選用節(jié)能效果更佳的產(chǎn)品。

3.3基于無功補(bǔ)償方式的節(jié)能措施

無功補(bǔ)償技術(shù)能夠?qū)ψ冸娫O(shè)備中諧波產(chǎn)生的影響進(jìn)行有效抑制，并可以降低無功流動下的有功損耗，既實現(xiàn)了中壓配電系統(tǒng)的節(jié)能降耗，也在一定程度上提高了配電運(yùn)行的可靠性。在中壓配電系統(tǒng)中通?？梢圆捎玫难a(bǔ)償方式主要有以下幾種：當(dāng)配電系統(tǒng)的容量相對較大、負(fù)荷也偏穩(wěn)定時，比如高頻爐、感應(yīng)電機(jī)等，這些設(shè)備特別要求運(yùn)行中的對成本的控制宜采用單獨(dú)接地補(bǔ)償方式；從理論上來說，平衡補(bǔ)償方式才能使配電系統(tǒng)的無功補(bǔ)償功能達(dá)到最佳，采用這種方式可以使位于低壓端的用戶便可根據(jù)變化的無功負(fù)荷對補(bǔ)償電容器進(jìn)行自動投切，而且其既無需為高壓線路進(jìn)行無功電能的反送，又可以將線路無功電流保持到最小，進(jìn)而最大程度的降低有功功率損耗；若在母線側(cè)安裝并聯(lián)電容器，則是對其配電線路和變壓器運(yùn)行過程中的無功損耗進(jìn)行補(bǔ)償，以此通過主要降損。提高線路末端的實際電壓，進(jìn)而提高電能的利用效率；若針對的是三相失衡現(xiàn)象，建議根據(jù)實際情況合理選用分相電容補(bǔ)償技術(shù)，以免因欠補(bǔ)償或過補(bǔ)償?shù)某霈F(xiàn)危害整個電網(wǎng)的安全運(yùn)行。根據(jù)變電站運(yùn)行的經(jīng)驗來看，無功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用對于中壓輸配電的節(jié)能降耗效果較好，也最多應(yīng)用于個配電系統(tǒng)。實際上，無論采用何種的無功補(bǔ)償方式，都應(yīng)該立足于實踐，通過對中壓配電系統(tǒng)中變壓器容量、功率因數(shù)以及負(fù)荷性質(zhì)等進(jìn)行綜合計算，再進(jìn)行選擇最佳補(bǔ)償容量，彰顯理想補(bǔ)償效果。

參考文獻(xiàn)

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