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淺談供配電設(shè)計(jì)的節(jié)能

2012-04-18 09:16李輝
企業(yè)導(dǎo)報(bào) 2012年1期
關(guān)鍵詞:供配電節(jié)能設(shè)計(jì)

李輝

【摘要】文章僅就在供配電設(shè)計(jì)中如何注意節(jié)電,并對設(shè)計(jì)的“節(jié)能性”和“經(jīng)濟(jì)性”兩者的統(tǒng)一,論述相關(guān)的措施及建議。

【關(guān)鍵詞】供配電;節(jié)能;設(shè)計(jì)

一、準(zhǔn)確測算用電負(fù)荷

據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)資料,電網(wǎng)的損耗約占發(fā)電功率的5.11%,而其中變壓器的損耗占全部損耗的27%,因此,盡量降低變壓器損耗對降低網(wǎng)損具有舉足輕重的意義。在整個(gè)電網(wǎng)所裝接的變壓器中,尤以廣大用戶所安裝的配電變壓器臺數(shù)多且總?cè)萘看?,因此,配電變壓器的?jié)能就自然是用戶及設(shè)計(jì)者首先應(yīng)注意的課題。要降低變壓器損耗,必須合理確定變壓器容量。而要合理確定變壓器容量,首先就要準(zhǔn)確測算用電負(fù)荷。設(shè)計(jì)者當(dāng)前普遍感到的困惑,是一些計(jì)算系數(shù)(如用電設(shè)備的需要系數(shù))已不能準(zhǔn)確地反映負(fù)荷的實(shí)際情況。許多計(jì)算系數(shù)還是沿用幾年前的數(shù)據(jù),與當(dāng)前我國企業(yè)實(shí)際反映出來的負(fù)荷情況有較大差距。特別是許多新興工業(yè)部門和新型用電設(shè)備,極需要有關(guān)部門組織力量,通過調(diào)查研究制定出符合我國國情的各類用電設(shè)備實(shí)際需要的比較合理的計(jì)算值,以滿足設(shè)計(jì)部門的需要。

二、關(guān)于配電變壓器負(fù)荷率的確定

關(guān)于配電變壓器經(jīng)濟(jì)負(fù)荷率的確定,已有不少文章從不同的角度進(jìn)行了探討。從目前來看,比較一致的看法是:按變壓器的功率損耗(包括有功和無功功率損耗)最小,即效率最高的原則來確定的變壓器容量,負(fù)荷率偏低,且沒有反映出負(fù)荷變動(dòng)情況(難以保證在不同大小的負(fù)荷情況下變壓器效率都最高),對用戶來講,這并不是最經(jīng)濟(jì)的選擇,因而在實(shí)際上不被用戶和設(shè)計(jì)部門所接受。而按變壓器年電能損耗最低和年運(yùn)行費(fèi)用最低,并綜合考慮變壓器裝設(shè)的初投資來確定的變壓器安裝容量才是經(jīng)濟(jì)合理的。如何才能將配電變壓器容量選擇上的經(jīng)濟(jì)性和節(jié)能性統(tǒng)一起來呢?筆者認(rèn)為,將基本電費(fèi)按用戶的實(shí)際最高需要功率(千瓦)來計(jì)征,已投產(chǎn)的用戶大力推廣安裝最高需量表,對新設(shè)計(jì)的用戶可先按計(jì)算容量預(yù)收,俟投產(chǎn)后按實(shí)際最高需量核定并結(jié)算。這樣使用戶交納的上述費(fèi)用真正與實(shí)際用電量掛鉤,而不是與變壓器的裝設(shè)容量掛鉤,將有利于配電變壓器的節(jié)能選擇及運(yùn)行,從而有利于整個(gè)配電網(wǎng)能耗的降低。

三、選擇低損耗的節(jié)能型變壓器

由于配電變壓器特別是10千伏級配變遍布廣大企業(yè)及農(nóng)村,其裝設(shè)總?cè)萘繛檎麄€(gè)電網(wǎng)發(fā)電容量的數(shù)倍,因此在供配電設(shè)計(jì)中處理合理確定配變?nèi)萘客猓€要正確選擇變壓器型號。1979年全國統(tǒng)一設(shè)計(jì)的SL7系列配變,與原有的老產(chǎn)品相比,空載損耗降低約40%,負(fù)載損耗約15%。1984年全國統(tǒng)一設(shè)計(jì)的S9系列則是按照IEC標(biāo)準(zhǔn)開發(fā),比SL7系列空載損耗平均降低8%;負(fù)載損耗降低約24%;油重降低17%;總重量降低約20%,且采用了新式條形分接開關(guān),大幅度縮小了油箱高度,是目前國內(nèi)最先進(jìn)的產(chǎn)品。S6系列產(chǎn)品,其性能與S9相近。另外對于季節(jié)性容量變化較大的負(fù)荷,比如農(nóng)用配電變壓器,可采用雙容量變壓器,當(dāng)負(fù)荷輕時(shí)可切換到較小的輸出容量上運(yùn)行,從而可降低空載損耗,節(jié)約電能。

四、合理確定無功補(bǔ)償點(diǎn),降低配電網(wǎng)損耗

目前我們在供配電設(shè)計(jì)中,大多數(shù)情況下均采用在配變低壓側(cè)集中裝設(shè)并聯(lián)電容器進(jìn)行無功補(bǔ)償?shù)姆绞健_@種補(bǔ)償方式,雖能提高配變低壓側(cè)及高壓側(cè)的功率因數(shù),但補(bǔ)償范圍伸不到低壓配電網(wǎng),使低壓配電系統(tǒng)線路損耗得不到降低;而長距離、大容量的低壓配電,其線路損耗是不容忽視的,因此設(shè)計(jì)者宜在配電網(wǎng)的設(shè)計(jì)中,對長期運(yùn)行運(yùn)行、容量較大且用電設(shè)備集中的負(fù)荷點(diǎn)進(jìn)行就地補(bǔ)償,如工廠內(nèi)的各種泵站、動(dòng)力站房及負(fù)荷集中的車將或班組宜就地設(shè)置補(bǔ)償電容器裝置。但是,對于暫載率較低的電焊機(jī),或頻繁、快速起停,正反運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)等則不宜就地補(bǔ)償。

五、合理確定配電電壓以節(jié)約電能

提高配電網(wǎng)電壓,可使網(wǎng)絡(luò)電流減小、損耗降低,因此在供配電設(shè)計(jì)中,應(yīng)盡量選擇可能的較高的配電電壓。工廠的高壓配電電壓,目前大多采用10千伏。但是隨著35千伏成套戶內(nèi)開關(guān)柜和35千伏全塑電纜以及高分?jǐn)嗟蛪号潆婇_關(guān)等電氣設(shè)備的廣泛使用,將使采用35千伏作為工廠內(nèi)部配電電壓與使用10千伏作為配電電壓一樣方便;特別是對于用電負(fù)荷在2000~20000千伏安的企業(yè),在當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)供電條件許可的情況下,宜采用35千伏作為企業(yè)內(nèi)部配電電壓。這樣可以減少電網(wǎng)配電級數(shù),大大降低線損及配變總損耗。至于低壓配電電壓,大多采用380/220伏,如果將其升為660/380伏,則除能減小導(dǎo)線截面、擴(kuò)大供電范圍外,因相同輸送功率的電流下降42.3%,線路及電氣設(shè)備的損耗亦將大幅度下降。當(dāng)然,低壓配電電壓要升壓運(yùn)行,要引起配電設(shè)備、電線電纜以及用電設(shè)備額定電壓的升高。用電設(shè)備電動(dòng)機(jī)采取一些措施如選380伏△接法的六個(gè)抽頭的電動(dòng)機(jī)可以很方便地改接為Y接法,將額定電壓提高到660伏。

低壓配電電壓要升壓,牽涉的問題還很多,特備是用電設(shè)備方面牽涉的面很廣,但是從提高低壓電網(wǎng)輸送能力、降低原材料及有色金屬消耗、大量節(jié)約能源等方面來看,不失為應(yīng)該予以逐步推廣的技術(shù)措施之一。

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