供配电设计中的节能方法和措施研究
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【摘 要】现如今，能源消耗受到越来越多人的关注，特别是在面对能源利用率持续低迷的消极状况时，须提升能源利用效率。而电能作为一类二次能源，已然严重约束了我国煤矿产业的扩张与发展。因此，在客观阐述供配电系统的结构机理，进行绿色节能设计的现实意义基础上，结合实际探讨更加科学有效的节能设计方法。
【关键词】供配电系统；结构机理；绿色节能；设计方法
1供配电系统节能优化设计原则
其一，适度原则。对其系统进行设计的过程中，应结合企业的实际使用规模为准，在正常生产等过程耗电基础上，综合考虑其他各方面的影响因素，不能一味追求降低能源损耗而节能设计，以免适得其反，同时，在不损害企业利益前提上积极引进新技术、新设备，促进更高效的利用。其二，经济原则。节能优化设计就是为了降低能源损耗，减轻成本输出，以获得更大的经济效益。因此，在统筹节能技术、设备问题上，要充分考虑节能技术、设备的投资成本问题，不可过度追求最大节能效果而盲目引进新技术、新设备，避免得不偿失。其三，可持续发展原则。企业在生产过程中，除了要追求经济效益，降低生产成本，还要讲究社会效益和环境效益，促进可持续企业的发展，才能在激烈的市场竞争立足最大化。
2供配电系统绿色节能设计的现实意义
纵观传统的供配电系统，涉及内部电网电能损耗几乎已经达到整体发电量的6%，电能浪费隐患着实深入，长期放置不管，只会令企业生产成本和总体耗能量急速增加。在此类环境之下，选择针对供配电系统予以绿色节能化设计，显得十分紧急。首先，针对供配电系统进行设计期间，全面融入绿色节能理念，既可以大幅度提升电能的使用效率，又能够达到日常损耗减少的要求，可以说是促使企业可持续运营发展的必经途径。其次，进行供配电系统绿色节能设计，是进行节约型社会发展的首要任务，毕竟绿色减排与节约能源如今都已经成为社会不同行业改革进步的一类关键理念。在此期间，作为企业务必要及时予以响应，即基于电能节约层面入手，真正促成节约型企业的竞争与发展结果。
3供配电系统节能控制中存在的问题
（1）线路损耗问题。供配电系统在运行中，线路损耗为主要存在的问题之一。由于供配电系统在运行中涉及的用电设备较多，涉及的供电线路较多。因此线路损耗的控制，也为节能设计中主要存在的问题之一。具体分析当前供配电系统运行中，其线路损耗现象主要体现为：连接设备间的线路损耗，供配电网运行中的线路损耗等。（2）统运行控制中的节能设计问题。供配电系统在运行中控制系统为主要的组成板块之一，分析控制系统的稳定运行对于节能性的有效发挥影响重大。因此从整体电能的供应结构方面便进行分析，关于系统运行控制中的节能设计，也为当前供配电系统节能设计中主要存在的问题之一。具体分析该类问题的出现，主要造成的不良现象体现为：设备的运行中电能应用效率低，系统运行中无功损耗大。
4供配电系统节能控制
4.1进一步提升供配电系统的功率因数
选择针对供配电系统的功率因数加以提升，能够更加有效控制系统运行期间电能的损耗。基于此，相关技术人员需在严密性操控变压器和电动机等设备前提下，大力引入静电电容器来同步进行无功补偿，持续到设备内部电流传输功率损耗逐步缩减之后，满足节能要求。除此之外，为了令供配电系统内部的功率因数快速提升，还须针对高压加以集中补偿、对低压实施分散补偿，之后再妥善安置对应的电容器组，力求透过整体层面改善系統整体运行的实效性。需要注意的是，在进行低压分散补偿环节中，还应该做到配电室内部电容器的分组配置，在做到令分散补偿发挥应有的功效之后，便能够促使电能的顺利节约。
4.2无功补偿
最常用的无功补偿方法是并联电容，此外，根据安装位置的不同，又可分为以下几种无功补偿方法：（1）高压集中补偿：特点是补偿高、成本低、具有可调节功能；（2）低压集中补偿：适用于低压母线，特点是补偿范围大，能自动投切，性价比较高；（3）低压分组补偿和低压分散就地个别补偿：属综合补偿，适用于高压线路、低压线路以及变压器，范围大、效果好，但成本较高、分散性大、管理和维护难度大。此外，关于供配电线中的电能损耗也是不可忽视的，在输电线路中，电能损耗与阻抗成正比，与电力的二次方也成正比，电缆导电率越髙、横截面越大，则阻抗越小，进而产生更小的损耗。
4.3尽量采用架空的绝缘导线
在对供配电进行设计时，要尽量的简化线路的整体结构，因为这样的方式可以节省材料，同时对于环境的美化也有重要的意义；其次在设计过程中尽量避免停电，并且有效降低配电网的修理次数，有效的提升电网的使用效率；然后，要及时的对线路进行检查，降低线路的电力损耗以及电线的腐蚀，提升电线的使用时间。
4.4进行供电电压和电源线路的绿色节能设计
在供电线路设计活动期间，不单单要基于电能负荷的实际状况来维持供电过程的安全性，同时还要集中一切技术力量来发挥系统的节能功效，最终切实做到将经济和安全性融为一体。就好比是选择相对小一些的电缆截面时，就会使当下的压降增加，到头来不仅仅会影响到矿井运作的安全和稳定性，严重情况下甚至会导致全矿停电的状况；再好比是沿用一些较大的电缆截面之后，便会令这部分工程投资成本飞速增加，给经营企业造成不小的经济压力。所以说，在筛选矿井进线的电压环节中，应该将供电单位的实际状况充分考虑进去，特别是在面对一些存在较大年产量优势且需用电设备较多的矿井时，电压等级需相对高一些，通常维持在35～110kV最为妥当。除此之外，在设计两会路线过程中，应该要确保分别透过区域不同的变电所引入，如一些规模不大的矿井，其须使用的用电设备自然不会过多，此时两会线路则可以透过不同区域变电所10kV侧，亦或是由相同变电所而不一样的母线段引入，之后顺势将下井高压设置为10kV。
4.5应用智能供配电调节系统
分析当前供配电系统节能运行现状，为合理有效的落实节能设计效果，油田企业可采用智能供配电调节系统的应用，进行供配电系统的节能应用。具体分析智能供配电调节系统的运行原理，其通过各类传感装置及网络控制的方式，进行供配电系统运行的智能调节。以此优化节能应用中的实际效果，并且降低因线路损耗等原因造成的供电能耗上升现象。
4.6筛选适当的变压器
该类设备属于不可或缺的变电设备，为了进一步落实供配电系统的绿色节能控制目标，就必须要沿用诸如S14.SH15、S11.S13等型号的损耗节能变压器，亦或是那些保留载调压功能的变压器，在令供配电系统内部的电压波动得以细致性调节之后，达成对供电质量的提升目标。
结语
现阶段，我国供配电系统节能发展良好，但在细节方面还存在较多的问题。具体分析为有效的提升系统运行质量，并且降低企业运行中的电能损耗现象。企业在其供配电系统的节能设计中，可通过加强线损控制，应用无功补偿技术，优化供配网线路设计，应用智能供配电调节系统的方式，进行节能效果的实际发挥。
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（作者单位：四川省食品发酵工业研究设计院）
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