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摘要：减少供配电系统的电能消耗能够有效改善用电环境，净化电路，延长用电设备的使用寿命。文章对供配电系统节电技术措施进行了研究。
关键词：供配电系统；节电技术；措施分析
中图分类号：U223文献标识码： A
一、节电技术发展及应用的必要性
我国从20世纪50年代起，借鉴国外的成功经验，就已开始考虑节电技术的应用。从20世纪末开始出现的电磁平衡调控技术，使用了电磁调压、电磁移相及电磁平衡变换等技术，并且与计算机智能控制电路完美结合，可实时动态监测电器负载变化的情况，根据当前电源的实际参数，自动调控输出实际需要的功率，达到精确的匹配，并且还可以把多余的能量反馈给电源，提高电气设备的功率因数，降低线路上的损耗，提高系统用电效率，增大了线路容量，使电压平衡得到改善，减少电气设备附加损耗，延长电气设备的使用寿命，从而有效实现了系统综合节电，大幅度提高了节电效率。
二、系统节电方案设计
智能化节电系统分为三部分：淤采用智能变频系统智能化节电设备在变频器的基础上，依据计算机模糊控制理论，结合 PID 控制原理，根据系统实际需求，检测变频器、电机、负载的运行曲线，使三者始终处在最佳状态下运行，确保在满足系统需求的前提下大幅度提高系统效率，尽可能地降低用电量。于采用谐波治理技术。随着大功率、非线性元器件在电力系统中的大量应用，使得电力系统波形严重畸变，电网电能质量令人担忧。另外，电网上各种负载的频繁启动、关闭，在电网中形成一系列尖峰干扰、电压波动甚至是瞬间失电。所有这些电能质量问题，在用户负载上必然表现为各种损耗增加、发热量增大、电机力矩下降、运行效率降低。产生的谐波严重威胁到用电设备的安全。先进的谐波治理设备，完全能抑制谐波，使谐波含量低于国家标准。采用电磁节电技术，在保证用电设备正常工作的前提下，通过智能化电磁转换方式调控最佳功率输出。将工作电压调整为匹配值，降低用电设备的工作电流，提高设备的功率因数 COS准，降低线损和变损，从而达到节电目的。电磁节电装置，通过电磁调控，可以优化工作电压，给用电设备提供更为优质、稳定且经济的工作电压使用，达到省电及延长用电设备寿命的目的。
三、供配电系统节电技术措施
1、减少线路损耗
1.1尽量减少导线长度。在设计及施工中，低压柜出线回路及配电箱出线回路，尽量走直线，少走弯路，不走或少走回头线。变配电所应尽可能靠近负荷中心。低压线路的供电半径一般不宜超过200米；负荷密集地区不宜超过100米；负荷中等密集地区不宜超过150米；少负荷地区不宜超过250米。这样可以减少电缆(线)长度，实现供电距离最短。例如，某工程为政府投资的大型工程，该工程为空调冷冻站专门设置了10/0.4kV变电所，内装3×2000kVA+2×1600kVA变压器，变压器负荷率为80%，由4000A，3200A铜质密闭母线馈电。某外资设计公司初设时，变电所低压配电室距冷冻站的控制室55米，为节约电能，对初步设计进行了调整，把变电所和空调控制室合并设置，使低压馈电距离缩短了55米。经计算，在密闭母线上可节省线路损耗达45kW。以每天冷冻站运行10小时，年运行100天计算，总耗电量为45000度，以0.68元/度计算，年节约电费3万余元。以该工程按70年使用期计算，总节约电费210万元。这是一个多么惊人的数字。
1.2增大导线截面积。对于较长的线路，在满足载流量热稳定、保护配合及电压降要求的前提下，加大一级导线截面。尽管增加了线路费用，由于节约了电能，从而减少了年运行费用。根据估算，在2-3年内即可回收因增加导线截面而增加的费用。为此，加大导线截面的投资是值得的。
1.3 在高层建筑中，变配电室应靠近电气竖井，以便减少主干线（电缆或插接母线）的长度。对于面积大的高层建筑物，应将电气竖井尽可能设在中部（或两端），以便减少水平电缆敷设长度。
2、提高功率因数
2.1 集中补偿。将电容器柜设置在变配电所低压侧集中补偿。集中补偿时，宜采用自动调节式补偿装置，这样可以防止过补偿时使无功负荷倒送。同时电容器组宜采用自动循环投切的方式。
2.2 就地补偿。容量较大，负荷平稳，其经常使用的用电设备的无功负荷宜单独就地补偿。同时，在设计中尽可能采用功率因数高的用电设备。如同步电动机及配有电子式或节能电感镇流器的荧光灯等。
3、平衡三相负荷
供配电系统中需要关注平衡三相负荷问题，在低压线路中，由于存在单相以及高次谐波的影响，使三相负荷不平衡。为了减少三相负荷不平衡造成的能耗，应及时调整三相负荷，使三相负荷不平衡度符合规程规定。要解决三相电压或三相电流的不平衡度，首先设计时尽量使三相负荷平衡；同时可以采用调节单相电压及采用滤波器抑制谐波的方法。
四、提高发电厂供配电系统电能利用率的措施
1、电力变压器降耗，提高电能利用率
作为供电系统的关键设备，虽然电力变压器的工作效率很高，但是由于数量多、容量大、所以它的总损耗依然很大。相关的统计表明，变压器的无功功率消耗占了整个供电系统的20%。因此，想要提高电能的使用率，降低变压器的无功消耗，就要从以下两点入手：①科学选择型号和容量。在变压器的选择上，效率高、损耗低的新型节能产品是首选。目前我国推广使用S9、S10系列，淘汰了S7、SL7系列。在推广使用的S10系列中，该产品的高压绕组是由铜导线绕制而成，而低压绕组则由铜箔绕制等多种结构形成的。这些产品的特点是体积小、质量好、损耗低。②采用经济的运行方式。相关数据显示，当变压器的负荷为额定功率的75%时，变压器的运行最经济。所以，变压器的运行方式要根据负荷变化情况而定。举例而言，当负荷增加时，1台变压器容量不够，就要并列投入使用2台变压器；当负荷减小时，又要将其中1台变压器退出运行。如此一来，就能达到减少变压器自身的损耗，实现经济运行，降低系统损耗和企业的生产成本。
2、对高压开关柜设备维护
为了保证电气设备的稳定运行，需要电气设备维护人员对高压开关柜设备的稳定性进行检查，并清理设备的沉积污物，一般要保持一年维修一次，并对各种的操动机构进行润滑处理，保证电气设备在最佳的状态下运行。此外，为了保证高压开关柜设备处于最佳的状态，需要对其进行高压预防性检测试验，保证各项指标符合规定的要求。
3、控制谐波的危害
谐波电流对供配电系统有很大的影响，谐波电流的产生不但会增加供配电系统的电能损耗，同时还对供配电线路以及电器设备产生严重的危害，因此，为了抑制谐波降低谐波对供配电系统的危害，通常会在变压器低压测或用电设备处设置有源滤波器、无源滤波器或者也可以把有源滤波器和无源滤波器混合使用，或者采用节电装置，这样不仅净化了电路，还有效地降低了电能的损耗。
4、积极采用新工艺、新材料、新方法
要以新的科学技术成果作为开展节电的基本手段。现阶段主要推广的节电措施有：①低效风机、水泵的更新改造，包括采用微阻缓闭止回阀和管网改造；②采用晶闸管调压装置；③采用以电力电子器件组成的交流电动机新型调速技术（以交流变频器调速为主）；④运用硅酸铝纤维等新型耐火保温材料及推广应用远红外加热干燥技术；⑤采用高效节能新光源和灯具电器；⑥有热源的大面积使用空调单位，装设溴化锂制冷设备；⑦纺织行业推广以热油载循环代替电加热定型设备；⑧对电弧炉、矿热炉等进行短网改造；⑨降低烧碱、电解铝等电解槽的槽电压等。
结束语
电力资源是一种十分宝贵的资源，它不仅为工业生产提供了必要能源，也是人们生活中必不可少的资源，研究积极的节电技术，科学地对电气进行设计与施工，提高电力资源的利用效率，为国家、為社会节约更多的电力资源，为社会的发展贡献新的更大的力量。
参考文献
[1]万国军.试论节电技术在供配电系统中的应用[J].黑龙江科学，2013（11）：185.
[2]王喜全，张元辉，毕克亮.降低供配电网络结构损耗合理的措施[J].民营科技，2012（10）:108.
[3]曾良伟.浅谈供配电系统经济运行节电技术的应用[J].河南科技，2010（16）:271.
关键词：供配电系统；节电技术；措施分析
中图分类号：U223文献标识码： A
一、节电技术发展及应用的必要性
我国从20世纪50年代起，借鉴国外的成功经验，就已开始考虑节电技术的应用。从20世纪末开始出现的电磁平衡调控技术，使用了电磁调压、电磁移相及电磁平衡变换等技术，并且与计算机智能控制电路完美结合，可实时动态监测电器负载变化的情况，根据当前电源的实际参数，自动调控输出实际需要的功率，达到精确的匹配，并且还可以把多余的能量反馈给电源，提高电气设备的功率因数，降低线路上的损耗，提高系统用电效率，增大了线路容量，使电压平衡得到改善，减少电气设备附加损耗，延长电气设备的使用寿命，从而有效实现了系统综合节电，大幅度提高了节电效率。
二、系统节电方案设计
智能化节电系统分为三部分：淤采用智能变频系统智能化节电设备在变频器的基础上，依据计算机模糊控制理论，结合 PID 控制原理，根据系统实际需求，检测变频器、电机、负载的运行曲线，使三者始终处在最佳状态下运行，确保在满足系统需求的前提下大幅度提高系统效率，尽可能地降低用电量。于采用谐波治理技术。随着大功率、非线性元器件在电力系统中的大量应用，使得电力系统波形严重畸变，电网电能质量令人担忧。另外，电网上各种负载的频繁启动、关闭，在电网中形成一系列尖峰干扰、电压波动甚至是瞬间失电。所有这些电能质量问题，在用户负载上必然表现为各种损耗增加、发热量增大、电机力矩下降、运行效率降低。产生的谐波严重威胁到用电设备的安全。先进的谐波治理设备，完全能抑制谐波，使谐波含量低于国家标准。采用电磁节电技术，在保证用电设备正常工作的前提下，通过智能化电磁转换方式调控最佳功率输出。将工作电压调整为匹配值，降低用电设备的工作电流，提高设备的功率因数 COS准，降低线损和变损，从而达到节电目的。电磁节电装置，通过电磁调控，可以优化工作电压，给用电设备提供更为优质、稳定且经济的工作电压使用，达到省电及延长用电设备寿命的目的。
三、供配电系统节电技术措施
1、减少线路损耗
1.1尽量减少导线长度。在设计及施工中，低压柜出线回路及配电箱出线回路，尽量走直线，少走弯路，不走或少走回头线。变配电所应尽可能靠近负荷中心。低压线路的供电半径一般不宜超过200米；负荷密集地区不宜超过100米；负荷中等密集地区不宜超过150米；少负荷地区不宜超过250米。这样可以减少电缆(线)长度，实现供电距离最短。例如，某工程为政府投资的大型工程，该工程为空调冷冻站专门设置了10/0.4kV变电所，内装3×2000kVA+2×1600kVA变压器，变压器负荷率为80%，由4000A，3200A铜质密闭母线馈电。某外资设计公司初设时，变电所低压配电室距冷冻站的控制室55米，为节约电能，对初步设计进行了调整，把变电所和空调控制室合并设置，使低压馈电距离缩短了55米。经计算，在密闭母线上可节省线路损耗达45kW。以每天冷冻站运行10小时，年运行100天计算，总耗电量为45000度，以0.68元/度计算，年节约电费3万余元。以该工程按70年使用期计算，总节约电费210万元。这是一个多么惊人的数字。
1.2增大导线截面积。对于较长的线路，在满足载流量热稳定、保护配合及电压降要求的前提下，加大一级导线截面。尽管增加了线路费用，由于节约了电能，从而减少了年运行费用。根据估算，在2-3年内即可回收因增加导线截面而增加的费用。为此，加大导线截面的投资是值得的。
1.3 在高层建筑中，变配电室应靠近电气竖井，以便减少主干线（电缆或插接母线）的长度。对于面积大的高层建筑物，应将电气竖井尽可能设在中部（或两端），以便减少水平电缆敷设长度。
2、提高功率因数
2.1 集中补偿。将电容器柜设置在变配电所低压侧集中补偿。集中补偿时，宜采用自动调节式补偿装置，这样可以防止过补偿时使无功负荷倒送。同时电容器组宜采用自动循环投切的方式。
2.2 就地补偿。容量较大，负荷平稳，其经常使用的用电设备的无功负荷宜单独就地补偿。同时，在设计中尽可能采用功率因数高的用电设备。如同步电动机及配有电子式或节能电感镇流器的荧光灯等。
3、平衡三相负荷
供配电系统中需要关注平衡三相负荷问题，在低压线路中，由于存在单相以及高次谐波的影响，使三相负荷不平衡。为了减少三相负荷不平衡造成的能耗，应及时调整三相负荷，使三相负荷不平衡度符合规程规定。要解决三相电压或三相电流的不平衡度，首先设计时尽量使三相负荷平衡；同时可以采用调节单相电压及采用滤波器抑制谐波的方法。
四、提高发电厂供配电系统电能利用率的措施
1、电力变压器降耗，提高电能利用率
作为供电系统的关键设备，虽然电力变压器的工作效率很高，但是由于数量多、容量大、所以它的总损耗依然很大。相关的统计表明，变压器的无功功率消耗占了整个供电系统的20%。因此，想要提高电能的使用率，降低变压器的无功消耗，就要从以下两点入手：①科学选择型号和容量。在变压器的选择上，效率高、损耗低的新型节能产品是首选。目前我国推广使用S9、S10系列，淘汰了S7、SL7系列。在推广使用的S10系列中，该产品的高压绕组是由铜导线绕制而成，而低压绕组则由铜箔绕制等多种结构形成的。这些产品的特点是体积小、质量好、损耗低。②采用经济的运行方式。相关数据显示，当变压器的负荷为额定功率的75%时，变压器的运行最经济。所以，变压器的运行方式要根据负荷变化情况而定。举例而言，当负荷增加时，1台变压器容量不够，就要并列投入使用2台变压器；当负荷减小时，又要将其中1台变压器退出运行。如此一来，就能达到减少变压器自身的损耗，实现经济运行，降低系统损耗和企业的生产成本。
2、对高压开关柜设备维护
为了保证电气设备的稳定运行，需要电气设备维护人员对高压开关柜设备的稳定性进行检查，并清理设备的沉积污物，一般要保持一年维修一次，并对各种的操动机构进行润滑处理，保证电气设备在最佳的状态下运行。此外，为了保证高压开关柜设备处于最佳的状态，需要对其进行高压预防性检测试验，保证各项指标符合规定的要求。
3、控制谐波的危害
谐波电流对供配电系统有很大的影响，谐波电流的产生不但会增加供配电系统的电能损耗，同时还对供配电线路以及电器设备产生严重的危害，因此，为了抑制谐波降低谐波对供配电系统的危害，通常会在变压器低压测或用电设备处设置有源滤波器、无源滤波器或者也可以把有源滤波器和无源滤波器混合使用，或者采用节电装置，这样不仅净化了电路，还有效地降低了电能的损耗。
4、积极采用新工艺、新材料、新方法
要以新的科学技术成果作为开展节电的基本手段。现阶段主要推广的节电措施有：①低效风机、水泵的更新改造，包括采用微阻缓闭止回阀和管网改造；②采用晶闸管调压装置；③采用以电力电子器件组成的交流电动机新型调速技术（以交流变频器调速为主）；④运用硅酸铝纤维等新型耐火保温材料及推广应用远红外加热干燥技术；⑤采用高效节能新光源和灯具电器；⑥有热源的大面积使用空调单位，装设溴化锂制冷设备；⑦纺织行业推广以热油载循环代替电加热定型设备；⑧对电弧炉、矿热炉等进行短网改造；⑨降低烧碱、电解铝等电解槽的槽电压等。
结束语
电力资源是一种十分宝贵的资源，它不仅为工业生产提供了必要能源，也是人们生活中必不可少的资源，研究积极的节电技术，科学地对电气进行设计与施工，提高电力资源的利用效率，为国家、為社会节约更多的电力资源，为社会的发展贡献新的更大的力量。
参考文献
[1]万国军.试论节电技术在供配电系统中的应用[J].黑龙江科学，2013（11）：185.
[2]王喜全，张元辉，毕克亮.降低供配电网络结构损耗合理的措施[J].民营科技，2012（10）:108.
[3]曾良伟.浅谈供配电系统经济运行节电技术的应用[J].河南科技，2010（16）:271.