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摘要：随着我国经济的快速发展，城市化进程的不断加快，使得电力行业的规模迅速扩大，能源消耗与日俱增，随之而来的能源问题也越来越突出。为了降低电力能源消耗，缓解能源紧张的问题，加强供配电设计中的节能技术水平就显得尤为重要。因此，本文就电力节能设计的重要性为切入点，对其供配电设计节能技术和措施进行了详细的分析探讨。
关键词：供配电设计；节能技术；节能措施
中图分类号：TE08文献标识码： A
引言
电能是在各行各业中应用最广泛，是人类赖以生存的的一种能源，并且电能的输送、分配和控制既简便又经济。目前，由于我国经济的高速发展和人民生活水平的不断提高，促使用电设备的增长速度超过发电设备的增长速度，造成能源短缺，电力供应矛盾十分突出，严重影响我国经济的可持续发展和节约型社会的建设。因此，必须采取技术上可行、经济上合理和对环境保护无妨碍的一切节约电能的方法技术与节能措施，以消除供用电过程中的电能浪费现象，提高电能的利用率。
一、电力节能设计的重要性
1、有助于优化电网结构
实施电力节能措施能够有效的保证电网的安全运行，有助于电网结构的全面优化。目前，电网的网架规划是在当前调度模式下实施的，实施电力节能调度提高了电网的运行要求，加大了系统的运行难度，也就进一步促进了电网改造的实施。
2、能够促进企业结构优化
实施电力节能可以促进风能、太阳能等新能源的开发利用，有助于企业结构的进一步优化。随着经济的不断发展，电力市场逐步建立，电力资源的配置也逐步扩大，电力节能措施的实施使国家的产业结构也不断被优化，优化了资源配置，对电力企业的长远发展起到了很好的效果。
3、能够控制购电成本的增加
目前，由于投产时期一些不合理的现象，上网电价千差万别，即使在相同煤耗量的机组中，电价也又多不同。由于一些新能源发电的电价相对较高，这使得企业间存在着一定的利益差距。为此，一些电网企业开始提高购电成本，这也给企业造成了一定的负担。实施电力节能措施有助于提高电能利用率，减少购电成本的提高，进一步降低购电费用的变化幅度。
二、供配电设计中节能技术的探讨
1、电气设备的正确选择
在供配电设计过程中，正确的选择电气设备尤为重要，只有选择合适的电气设备才能有效的保证电能质量，从而减少能源消耗问题。在电气设备的选择方面，首先要做好选择变压器的选择，变压器是电网的重要电气设备，为了减少电力消耗，我们应当选择节能型变压器，让变压器根据负荷容量及运行时间等情况做出一定的调整，以科学技术为指导，制定合理的配置方案，减少变压器的电能消耗。然后就是选择合适的电动机，根据当前的功率条件，可以选用同步电动机，从而提高自然功率因数[1]。
2、供配电线路的设计
从结构因素来看，电力线路可划分为电缆线路和架空线路两种，这两种线路都是通过金属导线来进行电能传输的。但是，在电能传输的过程中，线路存在一定的功率损耗，这些功率损耗同线路电压、电阻、功率因数相关联。通过研究功率损耗的计算公式得知：负荷功率值固定时，功率损耗与电压、功率因素成反比，与电阻成正比。通过这一关系，我们可以利用降低电阻的方法来减少线路损耗。电阻与导线长度、截面积、电阻率相关，要降低线路电阻，需要依据这三个因素，通过缩短导线长度、增大导线截面积、选择电阻率小的导线的方法来实现减低电阻的目的。
3、人工无功功率补偿
在工业领域进行供配电设计时，为了降低线路的功率消耗，我们可以通过选择合适的电动机、变压器等电气设备达到提高自然功率因数的目的。除此之外，我们也可以采取人工无功功率补偿的方式，通过人工安装无功补偿设备来提高功率因数。在采取人工无功功率补偿措施时，我们可以采取并联电力电容器的方式，并且要采取相关谐波治理措施，减少故障的发生。另外，在采取无功补偿方式时要注意平衡性，就是说低压部分的无功功率应该由低压电容器来进行补偿，而高压部分的无功功率则由高压电容器补偿，并根据相关条件来选择集中补偿、分散补偿等方式进行无功补偿。
4、照明灯的节能设计
在电力节能设计中，照明灯的节能设计不容合适。照明灯是常用的照明工具，给人们的生活带来了很大的方便，与此同时，也加大了电力能源的消耗。为了减少照明灯带来的电能损耗，需要学会正确使用照明灯，并对照明灯进行节能改造，使其在保证相关需求的前提下，减少能量的消耗。在照明灯的使用过程中，要充分的利用自然光，在不需要照明灯的情况下，要节约电能。在照明节能的设计过程中，要将照明与自然光结合起来，减少电能的照明情况。对于照明的设计，要根据场合需要进行分配，在室外一般采用高强度节能灯，它不仅可以减少能源消耗，而且耐用性较高。
三、供配电系统总体规划节能措施
供配电系统的节能总体设计要充分考虑用电设备特点、负荷容量、供电分布与距离等多种因素，系统规划最好简单可靠，便于操作。变配电所应该尽可能地接近负荷中心，这样可以在一定程度上减小配电的半径，降低线路电能损耗。合理确定变压器的台数及容量，使其适应因季节性带来的负荷变化，能快速切换变压器，降低因轻载带来的电能浪费。
1、合理选择供电电压等级
一般情况下，输电线路的电压越高，可输送的容量越大，输送的距离也越远。在相同电压下，要输送较远的距离，则输送的容量就小，要输送较大的容量，则输送的距离就短。应根据负荷容量、供电距离及用电设备等因素合理设计供配电系统和选择供电电压等级。供电电压越高则线路电流越小，线路上损耗的电能就越少。变电所应尽量靠近负荷中心，以缩短供电半径，减少线路损失。在供电电压的范围内，提高供电电压的等级可以达到节能的目的，但却要增加投资，对此必须进行比较，拿出较经济的方案[2]。
2、降低配電线路损耗
导线的选择不仅关系到供配电系统的经济、安全运行，还关系着电能损耗问题，它是供配电系统中功率传输的主要载体。影响线路损耗的因素主要是传输系统电流与阻抗的大小，所以降低供配电线路损耗可以从这两方面考虑。主要措施有：根据实际用电负荷的大小选择合适的导线截面与形式，如用电缆替代架空线路来降低传输线路阻抗；传输有功功率不变的情况下，可通过提高传输线路电压等级、提高传输系统功率因数等方式来减少传输线路电流，缩小线路损耗；合理设置配电箱和配电所等设备，在可能的情况下尽量将其靠近用电负荷中心；在满足施工技术要求的基础上尽量减少线路敷设长度。此外，需要注意的是，因为不同材料的导线经济、资源、输电要求等都不一样，所以在选择线路的时候一定要综合考虑供电系统中长期运行的经济效益、供电质量安全等因素，根据具体工程实际需要来确定最优的导线形式及截面。
四、变配电设计方面的节能措施
1、合理选用变压器
变压器是电压变换设备，广泛应用于电力系统，特别是10kV和35kV电压等级的变压器，在电力和配电系统中普遍使用，数量巨大。据估计，目前在电网上运行的10kV和35kV级变压器约有10亿kVA以上。由于使用量大，运行时间长，变压器在选择和使用上存在着巨大的节能潜力，特别是量大面广的10kV和35kV级变压器。选择高效节能产品，不但对节约能源具有重要意义，同时还可以大大降低变压器的运营成本，是企业改善经济效益的重要途径。因此，选择变压器时，应选用低损耗节能型变压器，如S系列或S10系列8S11系列。对于高层建筑8地下建筑8化工等单位及对消防要求较高场所，宜采用低损耗节能型干式电力变压器（SG108、SG118、SC6等系列）。对电网电压波动较大，为改善电能质量，可采用有载调压电力变压器[2]。
2、电动机节能技术措施
提高电动机的工作效率是降低电动机能量损耗的主要方法，所以在供配电设计时要合理选择电动机的容量，切忌容量过大，而应该确保其满负荷运行。并尽量以高效能的节能型电动机来替代高耗能的老式电动机。恒负载连续运行，功率在250KW及以上，宜采用同步电动机；功率在200KW及以上则宜采用高压电动机。一般不选择直流电动机，除特殊情况要求。在实际的工程设计中，电动机的节能技术措施只能贯彻在运行过程中，因为其多数都是由专业设备配套而来，并且是经设备制造商同意供应的。所以通常采取的措施是利用变频调控电动机，当负载率出现变化时使其自动调节转速，进而提高电动机轻载效率，节约电能。
3、提高供配电系统的功率因数
功率因数提高了，可以减少线路无功功率的损耗，从而达到节能的目的。前面提到的输电线路损耗vP中包含了线路传输有功功率时引起的线损和线路传输无功功率时引起的线损。传输有功功率是为了满足设备功能所必须的，是不变的。而在供配电系统中的某些用电设备如电动机、变压器、灯具的镇流器等都具有电感性，会产生滞后的无功电流，它要从系统中经过高低压线路传输到用电设备末端，无形中又增加了线路的功率损耗。然而，这部分损耗是可以避免的，可以通过以下两种方法来降低损耗:
3.1 减少用电设备无功损耗，提高用电设备的功率因数。在设计中，应尽可能采用功率因数高的用电设备，如同步电动机等，电感性用电设备可选用有补偿电容器的用电设备(如配有电容补偿的荧光灯)等。
3.2 用静电电容器进行无功补偿。电容器可产生超前无功电流以抵消用电设备的滞后无功电流，从而提高功率因数。同时减少整体无功电流在具体设计时可采用高压集中补偿、低压分散补偿和低压成组补偿等方式，可根据具体情况选择补偿方式[2]。
4、充分利用自然光
为在供配电中达到良好的节能效果，充分利用自然光也是一个不错的节能措施。建筑物在照明条件上，可以尽可能的采用自然光。例如，在外界自然光充足的情况下，可以将窗开大，还可以多采用透光强的玻璃门窗，以达到充分利用自然光的目的。所在，在综全节能的条件分析下，可以利用自然光的就尽量利用自然光，以减少电能的使用，达到节能的效果[3]。
结束语
总而言之，在供配電设计中，应将节能技术的方法和措施加以科学合理的应用，这样才能有效的降低电能的损耗，保证供配电系统有效的运行。在具体的系统设计过程中，应注意各种新的节能技术和产品的应用，在有限的投资下达到优化的节能目的，这对我国构建和谐、节能型社会有着非常重要的现实意义。
参考文献
[1]唐志平.供配电节能技术和措施[J].常州工学院学报.2006(02):6-9.
[2]邓水明.小议供配电设计节能技术措施[J].科技致富向导.2011(20):262+337.
[3]李福胜.谈供配电设计节能技术和措施[J].城市建设理论研究（电子版）.2013(24):97.
关键词：供配电设计；节能技术；节能措施
中图分类号：TE08文献标识码： A
引言
电能是在各行各业中应用最广泛，是人类赖以生存的的一种能源，并且电能的输送、分配和控制既简便又经济。目前，由于我国经济的高速发展和人民生活水平的不断提高，促使用电设备的增长速度超过发电设备的增长速度，造成能源短缺，电力供应矛盾十分突出，严重影响我国经济的可持续发展和节约型社会的建设。因此，必须采取技术上可行、经济上合理和对环境保护无妨碍的一切节约电能的方法技术与节能措施，以消除供用电过程中的电能浪费现象，提高电能的利用率。
一、电力节能设计的重要性
1、有助于优化电网结构
实施电力节能措施能够有效的保证电网的安全运行，有助于电网结构的全面优化。目前，电网的网架规划是在当前调度模式下实施的，实施电力节能调度提高了电网的运行要求，加大了系统的运行难度，也就进一步促进了电网改造的实施。
2、能够促进企业结构优化
实施电力节能可以促进风能、太阳能等新能源的开发利用，有助于企业结构的进一步优化。随着经济的不断发展，电力市场逐步建立，电力资源的配置也逐步扩大，电力节能措施的实施使国家的产业结构也不断被优化，优化了资源配置，对电力企业的长远发展起到了很好的效果。
3、能够控制购电成本的增加
目前，由于投产时期一些不合理的现象，上网电价千差万别，即使在相同煤耗量的机组中，电价也又多不同。由于一些新能源发电的电价相对较高，这使得企业间存在着一定的利益差距。为此，一些电网企业开始提高购电成本，这也给企业造成了一定的负担。实施电力节能措施有助于提高电能利用率，减少购电成本的提高，进一步降低购电费用的变化幅度。
二、供配电设计中节能技术的探讨
1、电气设备的正确选择
在供配电设计过程中，正确的选择电气设备尤为重要，只有选择合适的电气设备才能有效的保证电能质量，从而减少能源消耗问题。在电气设备的选择方面，首先要做好选择变压器的选择，变压器是电网的重要电气设备，为了减少电力消耗，我们应当选择节能型变压器，让变压器根据负荷容量及运行时间等情况做出一定的调整，以科学技术为指导，制定合理的配置方案，减少变压器的电能消耗。然后就是选择合适的电动机，根据当前的功率条件，可以选用同步电动机，从而提高自然功率因数[1]。
2、供配电线路的设计
从结构因素来看，电力线路可划分为电缆线路和架空线路两种，这两种线路都是通过金属导线来进行电能传输的。但是，在电能传输的过程中，线路存在一定的功率损耗，这些功率损耗同线路电压、电阻、功率因数相关联。通过研究功率损耗的计算公式得知：负荷功率值固定时，功率损耗与电压、功率因素成反比，与电阻成正比。通过这一关系，我们可以利用降低电阻的方法来减少线路损耗。电阻与导线长度、截面积、电阻率相关，要降低线路电阻，需要依据这三个因素，通过缩短导线长度、增大导线截面积、选择电阻率小的导线的方法来实现减低电阻的目的。
3、人工无功功率补偿
在工业领域进行供配电设计时，为了降低线路的功率消耗，我们可以通过选择合适的电动机、变压器等电气设备达到提高自然功率因数的目的。除此之外，我们也可以采取人工无功功率补偿的方式，通过人工安装无功补偿设备来提高功率因数。在采取人工无功功率补偿措施时，我们可以采取并联电力电容器的方式，并且要采取相关谐波治理措施，减少故障的发生。另外，在采取无功补偿方式时要注意平衡性，就是说低压部分的无功功率应该由低压电容器来进行补偿，而高压部分的无功功率则由高压电容器补偿，并根据相关条件来选择集中补偿、分散补偿等方式进行无功补偿。
4、照明灯的节能设计
在电力节能设计中，照明灯的节能设计不容合适。照明灯是常用的照明工具，给人们的生活带来了很大的方便，与此同时，也加大了电力能源的消耗。为了减少照明灯带来的电能损耗，需要学会正确使用照明灯，并对照明灯进行节能改造，使其在保证相关需求的前提下，减少能量的消耗。在照明灯的使用过程中，要充分的利用自然光，在不需要照明灯的情况下，要节约电能。在照明节能的设计过程中，要将照明与自然光结合起来，减少电能的照明情况。对于照明的设计，要根据场合需要进行分配，在室外一般采用高强度节能灯，它不仅可以减少能源消耗，而且耐用性较高。
三、供配电系统总体规划节能措施
供配电系统的节能总体设计要充分考虑用电设备特点、负荷容量、供电分布与距离等多种因素，系统规划最好简单可靠，便于操作。变配电所应该尽可能地接近负荷中心，这样可以在一定程度上减小配电的半径，降低线路电能损耗。合理确定变压器的台数及容量，使其适应因季节性带来的负荷变化，能快速切换变压器，降低因轻载带来的电能浪费。
1、合理选择供电电压等级
一般情况下，输电线路的电压越高，可输送的容量越大，输送的距离也越远。在相同电压下，要输送较远的距离，则输送的容量就小，要输送较大的容量，则输送的距离就短。应根据负荷容量、供电距离及用电设备等因素合理设计供配电系统和选择供电电压等级。供电电压越高则线路电流越小，线路上损耗的电能就越少。变电所应尽量靠近负荷中心，以缩短供电半径，减少线路损失。在供电电压的范围内，提高供电电压的等级可以达到节能的目的，但却要增加投资，对此必须进行比较，拿出较经济的方案[2]。
2、降低配電线路损耗
导线的选择不仅关系到供配电系统的经济、安全运行，还关系着电能损耗问题，它是供配电系统中功率传输的主要载体。影响线路损耗的因素主要是传输系统电流与阻抗的大小，所以降低供配电线路损耗可以从这两方面考虑。主要措施有：根据实际用电负荷的大小选择合适的导线截面与形式，如用电缆替代架空线路来降低传输线路阻抗；传输有功功率不变的情况下，可通过提高传输线路电压等级、提高传输系统功率因数等方式来减少传输线路电流，缩小线路损耗；合理设置配电箱和配电所等设备，在可能的情况下尽量将其靠近用电负荷中心；在满足施工技术要求的基础上尽量减少线路敷设长度。此外，需要注意的是，因为不同材料的导线经济、资源、输电要求等都不一样，所以在选择线路的时候一定要综合考虑供电系统中长期运行的经济效益、供电质量安全等因素，根据具体工程实际需要来确定最优的导线形式及截面。
四、变配电设计方面的节能措施
1、合理选用变压器
变压器是电压变换设备，广泛应用于电力系统，特别是10kV和35kV电压等级的变压器，在电力和配电系统中普遍使用，数量巨大。据估计，目前在电网上运行的10kV和35kV级变压器约有10亿kVA以上。由于使用量大，运行时间长，变压器在选择和使用上存在着巨大的节能潜力，特别是量大面广的10kV和35kV级变压器。选择高效节能产品，不但对节约能源具有重要意义，同时还可以大大降低变压器的运营成本，是企业改善经济效益的重要途径。因此，选择变压器时，应选用低损耗节能型变压器，如S系列或S10系列8S11系列。对于高层建筑8地下建筑8化工等单位及对消防要求较高场所，宜采用低损耗节能型干式电力变压器（SG108、SG118、SC6等系列）。对电网电压波动较大，为改善电能质量，可采用有载调压电力变压器[2]。
2、电动机节能技术措施
提高电动机的工作效率是降低电动机能量损耗的主要方法，所以在供配电设计时要合理选择电动机的容量，切忌容量过大，而应该确保其满负荷运行。并尽量以高效能的节能型电动机来替代高耗能的老式电动机。恒负载连续运行，功率在250KW及以上，宜采用同步电动机；功率在200KW及以上则宜采用高压电动机。一般不选择直流电动机，除特殊情况要求。在实际的工程设计中，电动机的节能技术措施只能贯彻在运行过程中，因为其多数都是由专业设备配套而来，并且是经设备制造商同意供应的。所以通常采取的措施是利用变频调控电动机，当负载率出现变化时使其自动调节转速，进而提高电动机轻载效率，节约电能。
3、提高供配电系统的功率因数
功率因数提高了，可以减少线路无功功率的损耗，从而达到节能的目的。前面提到的输电线路损耗vP中包含了线路传输有功功率时引起的线损和线路传输无功功率时引起的线损。传输有功功率是为了满足设备功能所必须的，是不变的。而在供配电系统中的某些用电设备如电动机、变压器、灯具的镇流器等都具有电感性，会产生滞后的无功电流，它要从系统中经过高低压线路传输到用电设备末端，无形中又增加了线路的功率损耗。然而，这部分损耗是可以避免的，可以通过以下两种方法来降低损耗:
3.1 减少用电设备无功损耗，提高用电设备的功率因数。在设计中，应尽可能采用功率因数高的用电设备，如同步电动机等，电感性用电设备可选用有补偿电容器的用电设备(如配有电容补偿的荧光灯)等。
3.2 用静电电容器进行无功补偿。电容器可产生超前无功电流以抵消用电设备的滞后无功电流，从而提高功率因数。同时减少整体无功电流在具体设计时可采用高压集中补偿、低压分散补偿和低压成组补偿等方式，可根据具体情况选择补偿方式[2]。
4、充分利用自然光
为在供配电中达到良好的节能效果，充分利用自然光也是一个不错的节能措施。建筑物在照明条件上，可以尽可能的采用自然光。例如，在外界自然光充足的情况下，可以将窗开大，还可以多采用透光强的玻璃门窗，以达到充分利用自然光的目的。所在，在综全节能的条件分析下，可以利用自然光的就尽量利用自然光，以减少电能的使用，达到节能的效果[3]。
结束语
总而言之，在供配電设计中，应将节能技术的方法和措施加以科学合理的应用，这样才能有效的降低电能的损耗，保证供配电系统有效的运行。在具体的系统设计过程中，应注意各种新的节能技术和产品的应用，在有限的投资下达到优化的节能目的，这对我国构建和谐、节能型社会有着非常重要的现实意义。
参考文献
[1]唐志平.供配电节能技术和措施[J].常州工学院学报.2006(02):6-9.
[2]邓水明.小议供配电设计节能技术措施[J].科技致富向导.2011(20):262+337.
[3]李福胜.谈供配电设计节能技术和措施[J].城市建设理论研究（电子版）.2013(24):97.