张光凯

(中国市政工程西南设计研究总院有限公司，四川 成都 610081)

浅谈工民建供配电系统的节能策略

张光凯

(中国市政工程西南设计研究总院有限公司，四川 成都 610081)

为了促进供电效率的有效提高，最大限度地减少电能损耗，在贯彻落实节能减排政策的基础上，采取多样化的节能策略势在必行。现对工民建供配电系统进行了节能分析，并提出了具体的节能策略。

工民建；供配电系统；损耗；节能策略

0 引言

在当前的工民建工程的供电、配电系统设计中，部分设计者通常仅仅考虑到设备的节能效应，将节能设计的出发点设定于提高系统的使用功率等方面，而较少关注到系统整体节能方面的功能。伴随着当前社会经济的迅猛发展，电力能源在广大居民的日常生活中扮演着重要的角色，但由于供配电系统的不合理设计，导致了电能的损耗与浪费，也减短了设备的使用周期。同时随着我国工业水平及国民经济水平的日益提高，能源的匮乏已成为影响经济增长的一大难题。基于此，在工业及民用建筑工程设计中应用节能策略势在必行。以下将对工民建供配电系统进行节能分析，并提出具体的节能策略。

1 工民建供配电系统节能分析

供配电系统的节能设计主要遵循在满足使用功能的基础上，尽最大可能降低电气设备自身的能源消耗及系统的整体能源损耗的原则。在当前全球能源危机的背景下，节能设备的设计出现了前所未有的热潮，且各类效率较高的节能设备也不断涌现出来。但在工民建工程的供配电系统设计中，单纯考虑设备的节能是远远不够的，还需将整个系统供配电设计的合理性纳入考虑的范畴，并以此作为参照，制定最优节能计划。

在工民建供配电系统中，能源的耗损主要由2个方面组成，包括变压器的损耗及供电线路的耗损。而且依照电能损耗的变化概况，可将其分为可变电能耗损与固定耗损。一般来说，造成电能固定损耗的原因包括系统内部变压器的损耗及供电线路与电气设备之间的介质耗损。固定电能耗损的大小同样与整个供配电系统的电压及频率有着不同程度的联系，它是客观存在的，并伴随着系统负载的增加而增加。针对固定损耗的节能，一般从设备方面采取措施，它所占据系统整体能耗的比例相对较低，在15%左右。而可变损耗则占据整个系统能源损耗的80%左右，它主要是由于电流流经变压器与其他导体而产生的能源损耗，一般我们将其称为铜损，其损耗大小与线路的阻抗性能及通过导体的电流大小相关。因此，工民建供配电系统的节能重点应放在降低系统可变损耗方面，将节能策略应用于供配电系统设计中，不仅能够有效提升供配电系统的使用效率，同时也能够提升相应供配电企业的经济效益。

2 工民建供配电系统中节能策略的应用

基于节能策略在工民建供配电系统设计中的重要性考虑，为贯彻节能减排的理念，优化电力资源的配置，提升电力企业的经济效益，十分有必要将节能策略应用于供配电系统设计中。以下主要介绍在供配电系统中节能策略的应用。

2.1 降低固定损耗的主要节能策略

在供配电系统中，导致固定电能损耗的关键因素在于供电设备及变压器的选择。其中变压器的选择与固定能耗节能存在较为紧密的联系。当前，在电压交换设备中应用最为广泛的设备主要包括10 kV与35 kV的变压器。在整个供配电系统中，变压器发挥着巨大的作用，同样也是电力领域所研究的重点内容。因此，为减少供配电系统的固定电能损耗，需要根据供电实际情况合理计算出系统负荷与所需配置的变压器的具体容量与数量，尽最大可能保障系统变压器所能承载的实际负荷满足系统节能需求。应综合考虑到影响系统电力负载的各类因素，包括工民建工程中专用设备的配置类型，用电设备的选择，如空调系统、照明设施、动力设备等，掌握建筑物内设备的运行特点。在供配电系统的节能设计中必须以负荷计算作为节能策略制定的主要依据，合理选用高效的节能产品，同时尽最大可能降低变压器的成本。因此，在变压器的选择过程中，应尽量选择低损耗的节能变压器，比如S9、S10以及S11等系列。除此之外，非晶合金类变压器作为第七代节能变压器，目前同样受到了社会的广泛关注，且被称之为现今最节能的一种配电变压器。

2.2 降低可变损耗的主要节能策略

首先，需要合理选择供配电系统的供电中心，合理设定变压器的位置，并选用具备较强性能的高压线路连接系统负荷和供电中心，同时尽可能降低低压线路的使用长度，以达到减少系统线路损耗的目的。一般在工民建工程的建筑设计中，为达到优化土地资源配置的目的，减少建筑投资，设计人员通常会尽量减少设备房的预留面积，为了满足高负荷的供配电要求，往往会选择容量较大的变压器作为变电所的供电中心，导致线路耗损严重。因而，为降低电能损耗，需要合理选择供电中心，从供配电系统整体节能效果出发，制定合理的节能措施。在确立供配电方案前，设计人员需要对整个建筑物的用电力负荷的分布情况进行精确估计，保障其在满足居民及公共用电要求的前提下，尽可能避免供电中心的集中设置，选用分散布置的方案，降低所选用变压器的容量，保障配置的稳定性。同时在输电线路的选择方面需要减少低压电缆的使用范围，按照实际情况增加必要的高压线路。

在系统线路的选择方面，一般选用电阻率较小的导线，同时还需保障铜芯处于最佳的利用状态，此外还需考虑系统节能的造价要求，尽量减少设计成本，可在线路负荷较大的一、二类建筑中选用铜质导线，在三类或者是电力系统负荷相对较小的建筑中采用铝芯导线。在使用过程中同时还需要注意的是应在最大范围内减少导线的长度。在对供配电系统进行设计或施工的过程中，应保证低压或配电箱的出线回路处于直线状态，尽量少走弯路以及不走回头线。对于低压线路而言，其供电半径最好不超过200 m，且在楼层较高的建筑中，低压配电室应尽量与强电竖井靠近。此外，低压配电室在为每个竖井提供干线时，应确保负荷密集区不超过100 m，负荷中等密集区不超过150 m，而少负荷区不超过250 m。尽最大可能降低可变电能损耗，进而提升整个供配电系统的节能效果。

3 结语

综上所述，在当前建筑电气损耗相对较为严重的背景下，要全面贯彻节能减排战略，优化建筑供配电系统设计的资源配置，降低经济成本，需将节能策略应用于系统设计中，确立恰当的电压，选择合理的布线线路，科学设定系统供电中心的位置。同时还需考虑线路的安全性、经济性、节能效率等方面，选择电压较高的线路连接供电中心，尽最大可能降低线路损耗。从固定损耗及可变损耗两方面着手，将重点放在占据较大损耗比例的可变电能损耗的节能上，做到有效提升整个供配电系统的节能效率。

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2014-02-19

张光凯(1983—)，男，湖北武穴人，工程师，研究方向：市政电气。