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摘 要: 在供配电系统设计中，节能方法和措施的合理运用，对于缓解我国能源紧张的局面、促进我国国民经济的可持续发展具有重要意义。从供配电系统总体规划、供配电线路设计、电气设备选择、照明节能设计等角度出发，介绍并讨论了几种节能的方法和措施，为供配电节能设计提供了借鉴和参考。
关键词: 供配电设计; 节能
中图分类号：U223文献标识码： A
1、引言
随着经济的发展和科技的进步，能源的消耗在世界范围内持续增长，能源问题日益突出，并己成为全球共同关注的问题。据世界能源署的统计数据显示，2009年中国能源总消耗己超过美国，成为世界第一大能源消耗国。在这样的形势和背景下，节能作为我国可持续发展的一项长远发展战略和基本国策被提到重要的位置上。作为电气设计人员，应该充分认识到节能的重要性，并在供配电设计中，从全局的角度出发，通过节能方法和措施的合理运用，达到节能降耗的目的。
2、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。
2.1合理选择供电电压等级。正常状况下，输送容量的大小及距离的远近都和输电线路的电压呈正相反关系。在同样电压下，输送距离较远时，输送的容量就比较小，输送距离较大时，输送的容量就比较大。供电电压等级的选择与供配电系统的设计要充分考虑用电设备、供电距离和负荷容量等因素。供电电压越高，则线路电流越小，线路上损耗的电能也就越少。
2.2降低配电线路损耗。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，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。
3、变配电设计节能技术与措施
3.1变压器节能技术措施。变压器广泛应用于电力系统中，它是一种电压变化设备。在变压器的选择过程中，要依据计算负荷、负荷性质和生产班次，全面分析经济投入和运行维护费用，合理选择其容量与电力符合相适应的变压器，以有效降低电能损耗。最好选择S9、SC8和SL9等节能型变压器，因为这些变压器选用的是优质硅钢片，并对铁芯和绝缘结构进行了改进，可以在某种程度上减少电流密度，降低空载和负载损耗。另外，变压器线损取决于变压器绕组电阻及流过绕组电流的大小，并与负荷率平方成正比，所以还应该尽量选择阻值较小的绕组，如铜芯变压器为了改善电能质量，在电网电压波动较大的情况下，可以考虑选择有载调压电力变压器;而地下建筑、高层建筑和对消防要求比较高的单位场所，比较适合选用低损耗节能型干式电力变压器。
3.2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。
3.3低压电器节能措施。一般情况下，每只低压电器所消耗的电能并不大，但是低压电器使用量比较大，并且应用范围广，是一种典型的量大面广基础元件，它的总消耗电能数字比较大。所以，供配电设计中采用可靠、有效、新型节能低压电器也是非常重要的一个环节工作。如选用JR20系列、T系列热继电器取代JR016系列热继电器;用RT20系列，(NT型)系列熔断器取代RT10系列熔断器等。此外，还可以应用交流接触器的节能技术，其原理是将接触器电磁操作线圈由交流改为直流，这样就可以避免短路环与铁芯中的损耗功率，提高节能效果，还可以同时降低线圈噪声与温升。
4、照明节能设计
在工业企业、民用和公共建筑以及市政道路等场所，照明设施在供配电系统的用电终端中数量巨大，照明的节能设计成为设计人员不容忽视的问题。在照明设计中，可以在充分利用天然采光的基础上，从合理的照明计算、负荷分配，对照明灯具、电光源以及照明控制方式的正确选择等方面进行节能设计。
在照明计算方面，应按照现行照明设计标准，对照度、功率密度进行计算，并对比复核。在低压照明配电系统中存在大量的单相负荷，为此，在照明设计的负荷分配中，应注意三相负荷的平均分配，避免由于三相负荷分配不均而造成的三相不平衡加重变压器及线路的损耗。
在节能效果方面，照明灯具和电光源的选择尤为重要。随着科技的发展进步，照明灯具和电光源不断向节能高效方向发展，其节能效果十分显著。与普通白炽灯对比，T8型荧光灯的节能可达10%，T5型荧光灯比T8型节能效果更好，紧凑荧光灯比普通灯具的寿命长，节能效果好;高压钠灯替代高压汞灯，可节能约37%，金卤灯替代高压汞灯，可节能约30% 。另外，LED(发光二极管Light Emitting Diode)作为继白炽灯、荧光灯和HID光源之后的第四代电光源，正以其寿命长、启动时间短、结构牢固和功耗低等优点在照明的节能设计中被广泛应用。照明控制方式的合理选择也是照明节能设计的有效措施，尤其在智能建筑设计中更为重要。一般，根据工作场所的照明系统要求，通常采取分区分时以及调节亮度的控制方式，结合智能模块、传感器、智能开关和总线控制等先进技术对工作场所的照明灯具进行科学控制，在节能的同时，简化了照明系统布线。
5、结语
“十二五”规划纲要中明确提出，面对日趋强化的资源环境约束，必须增强危机意识，树立绿色、低碳发展理念，以节能减排为重点。大力推进节能降耗，落实节约优先战略。
作为电气设计人员，应该在供配电设计中，把节能的理念放在重要的位置，并在具体设计中作为一个重要的考虑因素。一个好的节能设计，可以为工业企业带来长远的经济效益，同时，为国民经济的可持续发展起到良好的推动作用。
参考文献：
[1]段培永，窦甜华，段晨旭等.低压供配电线路故障电弧检测方法.[J].消防科学与技术.2011
[2]袁欣.浅谈建筑施工临时用电设计及安装.[J].城市建设理论研究(电子版）.2011
[3]李道敬，张水星，吕希望.油田配电系统能耗状况及节能措施分析[[J].科学咨询(科技·管理）.2011年07期.
[4]何玉坤.高层建筑供配电系统节能设计技术要点探讨.城市建设理论研究(电子版）.2012年7期.
[5]牛彝.可靠性原理和統计数据在供配电设计中的应用[J].建筑电气.2011年08期.
关键词: 供配电设计; 节能
中图分类号：U223文献标识码： A
1、引言
随着经济的发展和科技的进步，能源的消耗在世界范围内持续增长，能源问题日益突出，并己成为全球共同关注的问题。据世界能源署的统计数据显示，2009年中国能源总消耗己超过美国，成为世界第一大能源消耗国。在这样的形势和背景下，节能作为我国可持续发展的一项长远发展战略和基本国策被提到重要的位置上。作为电气设计人员，应该充分认识到节能的重要性，并在供配电设计中，从全局的角度出发，通过节能方法和措施的合理运用，达到节能降耗的目的。
2、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。
2.1合理选择供电电压等级。正常状况下，输送容量的大小及距离的远近都和输电线路的电压呈正相反关系。在同样电压下，输送距离较远时，输送的容量就比较小，输送距离较大时，输送的容量就比较大。供电电压等级的选择与供配电系统的设计要充分考虑用电设备、供电距离和负荷容量等因素。供电电压越高，则线路电流越小，线路上损耗的电能也就越少。
2.2降低配电线路损耗。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，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。
3、变配电设计节能技术与措施
3.1变压器节能技术措施。变压器广泛应用于电力系统中，它是一种电压变化设备。在变压器的选择过程中，要依据计算负荷、负荷性质和生产班次，全面分析经济投入和运行维护费用，合理选择其容量与电力符合相适应的变压器，以有效降低电能损耗。最好选择S9、SC8和SL9等节能型变压器，因为这些变压器选用的是优质硅钢片，并对铁芯和绝缘结构进行了改进，可以在某种程度上减少电流密度，降低空载和负载损耗。另外，变压器线损取决于变压器绕组电阻及流过绕组电流的大小，并与负荷率平方成正比，所以还应该尽量选择阻值较小的绕组，如铜芯变压器为了改善电能质量，在电网电压波动较大的情况下，可以考虑选择有载调压电力变压器;而地下建筑、高层建筑和对消防要求比较高的单位场所，比较适合选用低损耗节能型干式电力变压器。
3.2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。
3.3低压电器节能措施。一般情况下，每只低压电器所消耗的电能并不大，但是低压电器使用量比较大，并且应用范围广，是一种典型的量大面广基础元件，它的总消耗电能数字比较大。所以，供配电设计中采用可靠、有效、新型节能低压电器也是非常重要的一个环节工作。如选用JR20系列、T系列热继电器取代JR016系列热继电器;用RT20系列，(NT型)系列熔断器取代RT10系列熔断器等。此外，还可以应用交流接触器的节能技术，其原理是将接触器电磁操作线圈由交流改为直流，这样就可以避免短路环与铁芯中的损耗功率，提高节能效果，还可以同时降低线圈噪声与温升。
4、照明节能设计
在工业企业、民用和公共建筑以及市政道路等场所，照明设施在供配电系统的用电终端中数量巨大，照明的节能设计成为设计人员不容忽视的问题。在照明设计中，可以在充分利用天然采光的基础上，从合理的照明计算、负荷分配，对照明灯具、电光源以及照明控制方式的正确选择等方面进行节能设计。
在照明计算方面，应按照现行照明设计标准，对照度、功率密度进行计算，并对比复核。在低压照明配电系统中存在大量的单相负荷，为此，在照明设计的负荷分配中，应注意三相负荷的平均分配，避免由于三相负荷分配不均而造成的三相不平衡加重变压器及线路的损耗。
在节能效果方面，照明灯具和电光源的选择尤为重要。随着科技的发展进步，照明灯具和电光源不断向节能高效方向发展，其节能效果十分显著。与普通白炽灯对比，T8型荧光灯的节能可达10%，T5型荧光灯比T8型节能效果更好，紧凑荧光灯比普通灯具的寿命长，节能效果好;高压钠灯替代高压汞灯，可节能约37%，金卤灯替代高压汞灯，可节能约30% 。另外，LED(发光二极管Light Emitting Diode)作为继白炽灯、荧光灯和HID光源之后的第四代电光源，正以其寿命长、启动时间短、结构牢固和功耗低等优点在照明的节能设计中被广泛应用。照明控制方式的合理选择也是照明节能设计的有效措施，尤其在智能建筑设计中更为重要。一般，根据工作场所的照明系统要求，通常采取分区分时以及调节亮度的控制方式，结合智能模块、传感器、智能开关和总线控制等先进技术对工作场所的照明灯具进行科学控制，在节能的同时，简化了照明系统布线。
5、结语
“十二五”规划纲要中明确提出，面对日趋强化的资源环境约束，必须增强危机意识，树立绿色、低碳发展理念，以节能减排为重点。大力推进节能降耗，落实节约优先战略。
作为电气设计人员，应该在供配电设计中，把节能的理念放在重要的位置，并在具体设计中作为一个重要的考虑因素。一个好的节能设计，可以为工业企业带来长远的经济效益，同时，为国民经济的可持续发展起到良好的推动作用。
参考文献：
[1]段培永，窦甜华，段晨旭等.低压供配电线路故障电弧检测方法.[J].消防科学与技术.2011
[2]袁欣.浅谈建筑施工临时用电设计及安装.[J].城市建设理论研究(电子版）.2011
[3]李道敬，张水星，吕希望.油田配电系统能耗状况及节能措施分析[[J].科学咨询(科技·管理）.2011年07期.
[4]何玉坤.高层建筑供配电系统节能设计技术要点探讨.城市建设理论研究(电子版）.2012年7期.
[5]牛彝.可靠性原理和統计数据在供配电设计中的应用[J].建筑电气.2011年08期.