电厂供配电系统的节能意义及措施

摘 要：介绍电厂供配电节能意义及措施，从设计、运行等方面采用先进可行的节能技术、方法和措施，有效减小电能损耗，提高配电系统，达到节能目的。

关键词：供配电 节能 措施

中图分类号：TU201.5 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）07（a）-0091-01

随着我国经济的快速发展，能源短缺问题愈来愈不可忽视，一方面是主要能源的不可再生性造成的能源短缺，另一方面是我国目前工业技术的局限性造成的不可避免的能源浪费，而对于电力企业，电力能源的节约更具有实际意义。

供配电能是各行各业中应用广泛的一种二次能源，在电能的输送、分配以及控制过程中，既简便又经济，因此得到广泛的应用。在电能的利用和转化的过程中，效率都不高，但也恰恰说明了电能节约的潜力很大。如今，各电厂应该认真贯彻落实我国节能减排政策，切实提高供电效率、减少不必要的电能损耗，降低供配电系统的线损及配电损失，有效提高电能的利用率。

1 供配电的节能意义

1.1 优化节能设计，提高供配电的效率

从理论上来说，节约用电是指以可行性的技术为手段，以合理的经济投入为基础，以整个生态及自然环境的无污染发展为目的而展开的一系列基础措施。所以开展供配电系统节能设计，运用先进的工艺材料和先进的方法技术，在工程的建造初期节能工程考虑入内，然后在工程的建造过程中，结合实地情况，提高节能技术的使用率，可以有效提高单位电量的使用率，从而不断提高电能的优化配置率，从而保证供配电系统及时发挥电力的调节作用，提高供配电的效率。

2 电厂供配电节能措施

2.1 合理选择电压等级

用电单位的供电电压应从用电容量，用电设备特性，供电距离、供电线路的回路数，用电单位的远景规划、当地公共电网现状和它的发展规划以及经济合理等因数考虑决定。电压等级分高压（35～110 kV）、中压（6～10 kV）和低压（380～660 V）配电电压。从节能角度考虑，输电线路传送的功率是一定的，那么根据公式P=UI，电压越高，电流越小；Q=I2RT，所以在同等功率（负荷），同等线路上，电压越高，电能消耗越小。电厂用电动机的电压一般按容量选择。

（1）当厂用电压为3 kV时，100 kW以上的电动机一般采用3 kV，100 kW以下者一般采用380 V。

（2）当厂用电压为6 kV时，200 kW以上的电动机一般采用6 kV，200 kW以下者一般采用380 V。

（3）东方公司和PW工程600 MW机组采用3 kV和10 kV两级高压厂用电压时，200～1800 kW的电动机采用3 kV，大于1800 kW的电动机采用10 kV，小于200 kW的电动机采用380 V。

2.2 合理选择导线材质与截面

在供配电设计过程中，为了加强供配电的节能效果，选择合适的导线是一项必须考虑到的问题。用作电线电缆的导电材料，通常有铜和铝两种。铜的导电率高，铝线芯20℃时的电阻率约为铜的1.68倍；载流量相同时，铝线芯截面约为铜的1.5倍。采用铜线芯损耗比较低，铜材的机械性能优于铝材，延展性好，抗疲劳强度约为铝材的1.7倍。但铝材比重小，在电阻值相同时，铝线芯的质量仅为铜的一半。因此，对于需要确保长期运行连接可靠的回路，如重要电源、重要的操作回路及二次回路、电机的励磁回路等，还有对铝有腐蚀的环境以及高温环境、潮湿环境、爆炸及火灾环境等采用铜导线。在对铜有腐蚀而对铝腐蚀相对较轻的环境，如氨压缩机房，以及架空输电线路和较大截面的中频线路，可以采用铝芯导线。电缆截面的选择分：按温升选择截面；按经济电流选择截面；按电压损失校验截面；按机械强度校验截面。对于电厂使用的动力电缆而言，一般选择交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆，线芯长期允许工作温度90 ℃，短路热稳定允许温度250 ℃，介质损耗低，性能优良，结构简单，质量轻，载流量大，敷设方便，不受高差限制，耐腐蚀。在设计及施工中，配电室尽量靠近负荷中心设计，电缆考虑沿最短路径敷设，尽量走直线，少走弯路。设计电力线路，除了满足安全可靠性以外，还要考虑经济性。经济性既要节约投资费，又要考虑年运行费。因此存在一个按经济电流密度选择导线、电缆截面，从而使电力线路建设经济上最优。

2.3 合理控制电压偏差

电压偏差是指供配电在正常运行的情况下，系统各部位的实际电压对系统额定电压产生的偏差，产生电压偏差的主要原因是线路损耗。由于电压偏差能够直接影响供配电的电能质量，降低供电效率，所以必须采取科学、有效的措施调节电压差。对于不常用的用电设备，使用时间短暂且次数很少的用电设备以及少数远离变电所的用电设备等，其电压偏差允许范围可以适当放宽，以免过多的增加线路投资。但像电阻焊机这种用电设备，当电压正偏差过大时，将使焊机出热量过多而造成焊机过熔，其负偏差过大时会使焊机热量不足而造成虚焊。改善电压偏差的措施：（1）合理选择变压器的变比和电压分接头。（2）合理减小配电系统阻抗。（3）合理补偿无功功率。（4）尽量是三相负荷平衡。（5）改变配电系统运行方式。（6）采用有载调压变压器。

2.4 合理选择电气设备

从电厂供配电系统用电设备的功率因数等角度来说，设计人员需要最大限度的提升电厂生产系统当中变压器设备以及电动机装置的负荷系数，进而确保其运行状态与周期的稳定性。在对这一部分用电设备进行节电改造的过程中，需要从用电设备的实际负荷功率入手，对变压器与电动机的类型、容量、数量进行合理选取，并配合这部分设备的改用接法，达到变压器及电动机装置运行电压的合理降低。以此提高用电设备的功率因数，全方位的降低电能损耗度，最终实现整个供配电的节能目的。

3 结语

节能降耗是一项涉及全人类的艰巨工作，如果怠慢轻视它，就会失去立足之基。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综合考虑，有效减小电能损耗，提高供配电系统的经济性。电能不足已经成为制约经济、技术发展的瓶颈，为了解决缺电问题，电力建设和节约能源是密不可分的。

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