电力工程设计中的节电问题

电力工程设计中的节电问题

尹燕彬

山东创信电力科技有限公司，山东潍坊 250300

摘　要：在社会经济快速发展，各种能源消耗日益增多的今天，能源问题已成为当今社会最为关注的问题之一。因此，在电力工程中，需要对其进行节电设计，以确保在充分发挥其功能的基础上，降低电能损耗，减少电能损失，保证电力企业的长期可持续发展，为此提出电力工程节电设计的管理方法。本文主要分析了电力设计节电问题。

关键词：电力设计；节约电能；方法

随着我国对绿色发展的深入倡导，当前社会中各个领域都对自身的发展模式和工作方式进行了一定的改革。对于电气自动化工程而言，节电环保技术的应用和推广能够减少资源浪费的现象，在一定程度上解决电力资源短缺的问题。因此，相关部门需要不断完善电气自动化工程中的节电设计技术，使其在电力领域充分发挥作用。

1.电力设计节电原则

1.1安全性原则

电力系统中包含多种同时运行的电气设备，各种电气设备均要处于安全运行的工作状态中，从而高效开展生产作业。以牺牲安全性为代表的节电设计完全不可取，否则会增加电气设备的故障率，最终出现适得其反的局面。对此，在节电设计中必须充分保障各类设备的安全性。

1.2持续性发展原则

电力工程行业的发展应具有持续性，在电力节电设计中必须充分关注各类资源能源的状态，切实提高其利用效率，以满足可持续发展的要求。对此，节电设计过程中需要重点考虑高能耗的生产环节，主动采取节能降耗措施。

1.3技术先进性原则

电力工程节电设计的实现应得到先进技术的支持，从现阶段的发展状况来看，新技术、新材料等相继被应用于电力工程中。此外，相配套的节电设备也取得了良好的发展成果，将其整合至电力工程后，可以显著提高电力系统的节能水平。因此，对于电力工程的节电设计必须遵循技术先进性原则，从而充分发挥出技术的应用优势，通过技术手段降低能耗，实现节电发展的目标。

2.节约电能的条件

在电力设计中要涉及到的内容主要有变配电系统设计、电气设备选型和电气控制等方面，为了节约电能只有在这些方面才能采取措施。要节约电能也是有一定条件的，不能为了节约电能就忽视了其他因素。节能不应影响产品的质量、性能和产量，也不应破坏环境。电力设计的过程中，减少灯具的数量或与小瓦数灯泡的使用，是为了减少照明用电，这将导致一些工作场所照明变暗，使得工作环境发生变化。电力设计可以在短时间内收回节省电能的全部投资成本，投资回收期一般在5年以内，这样就不会有额外的成本。

3.节约电能的方法

3.1降低线损

电能在线路传输途中容易受到电阻、传输距离等因素的影响，从而出现不同程度的损耗，造成不必要的浪费。因此，电力设计中应该做好降低线损的相关工作。电阻的大小与线路的长度、导线的截面积具有关联性，随着线路长度的增加，电阻随之加大；而随着导线截面积的增大，电阻随之减小。根据这个特点，可以通过缩短传输线路长度，适当选用大截面导线等方式达到减小电阻的效果，从而降低电能损耗量。

3.2设置无功补偿

电力系统的内部组成较为复杂，部分电力设备产生无功功率，随之出现电能浪费的情况，此时电压失衡，电能的利用效率大打折扣。对于各类存在无功功率的电气设备，在设计时应该注重补偿措施的应用，以保证功率维持在平衡的状态，减少不必要的能耗。设计过程中，可对无功功率进行补偿，具体应考虑到此类电气设备在自然功率、电压负荷等方面的情况，采取科学的补偿方案。对于无功功率补偿设计方案，需要合理调整补偿容量，以免在实际运行中出现无功倒送的情况。此外，还可合理应用有源滤波器，在该装置的支持下能够达到调节效率高、灵活性强等多重效果，运行期间无谐振现象，是补偿无功功率时较为可行的一种方式。

3.3优选节能型设备

3.3.1节能型变压器

变压器是电气工程中不可或缺的设备，是基于电磁感应原理而衍生出的静止型用电器，其在运行期间的能耗相对较大。现阶段，S系列的变压器应用较为广泛，其具有能耗较低的特点。而随着行业技术的进步，如今SH15非晶合金变压器更具有节能环保的优势，其铁芯采用的是非晶合金材料，在同等运行条件下，相比S11变压器（属于S系列）空载能耗降幅可达到60%。因此，在电力设计工作中，可以优先选择SH15非晶合金变压器，降低日后运行能耗。

3.3.2优选电缆

电力电缆作为各类电气设备的主要连接导体，在各类电气自动化工程中用量相对较大，因此，做好此方面的节能设计工作具有很强的必要性。在设计工作中，需要优先选择低能耗的电力电缆。从现阶段的行业发展状况来看，电力电缆的材质主要包含两类，即铜材和铝材，各自均有其独特的应用优势。其中，铜材电力电缆所需成本高于铝材电力电缆，铜材的电力电缆在节能环保方面的应用优势更为显著。电气工程是一项持续性的发展事业，为满足长期的发展需求，宜选择铜材的电力电缆，虽然其前期投入成本较多，但随着使用时间的延长，节能优势将逐步显现出来，有助于减少后续运行期间的能源投入。

3.3.3采用变颓调速技术

在工业企业中需要大量使用风机和水泵，其中大部分的风机和水泵需要根据不同的工艺情况调节风和水的压力或流量，以往压力或流量的调节是指初始投资和整个导体经济寿命中的损耗费用过调节管道上的阀门开度来实现，结果造成电能的大量浪费。即使是不需要调节压力或流量的风机与水泵，由于与之配套的电动机功率都比实际需要的大，所以电动机也不是在额定功率下运行，如果不采取措施同样存在电能浪费的问题。变频调速技术是一种高效率、高性能的技术。变频调速器用于交流异步电动机特别是鼠笼型异步电动机的调速，因其体积小，技术性能高、保护功能完善，工作安全可靠，能实现电动机软启动、软停止及可平滑无级调速等特点，已在各行各业中得到了广泛的应用。

3.4提高供配电系统的电压等级

在进行供配电系统设计的时候要考虑的影响因素是非常多的，首先要对用电设备的容量情况进行掌握，同时对用电设备的特性也要进行掌握。在进行设计的时候，也要对供电的距离进行研究，同时对公共电网的现状进行分析。设计的时候要避免对环境进行影响，这样能够更好的对电力系统的电压等级进行合理的确定。然后再根据用电设备的电压要求和负荷大小以及负荷的分布情况来对配电系统的电压等级进行确定。在进行配电系统确定的时候要避免出现长距离的低电压大容量送电情况，这样可以更好的避免输电线路上出现电能损失，同时也能提高电能输送过程中的质量。高电压深入负荷中心在进行供电的时候效果更好，这是因为电力系统输电电压越高，电能输送的距离就越远，同时输送的电能功率就越大。在输送相同功率的电能时，电压越高，输送线路上流过的电流就越小，这样在相同截面上输电线路的电能损失就会越小，这样就可以达到节能的目的。提高输配电的电压等级是节约电能的重要方法，这样做也可以缩短配电线路的长度，配电线路越短电能的损耗就越少。高压输配电还能更好的在输电线路中降低电压情况，这样在保证用电设备的安全性上也是非常好的。

结束语

电力工程的发展应兼顾社会经济效益和生态效益的双重要求，在现代化发展理念的引导下，电力设计节能问题显得至关重要。电力设计应遵循安全性、科学性、技术先进性等多重原则，根据电气设备的特点选择行之有效的设计方案，提高电气工程的节能水平，以创造更显著的应用成效。

参考文献

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[2]高珍珍.电气自动化的节能设计技术探索[J].数字通信世界，2020，16（5）：87.