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分析电力技术中电力节能技术应用

2020-07-09李军

粘接 2020年6期
关键词:电力技术应用

摘要:随着人类生活的不断提升,电能使用量越来越高,由于我国发电方式主要为火力发电,不仅会造成能源的消耗,还会对环境造成破坏,于是需要降低对电力的浪费现象。电力技术中的电力节能技术正好能够降低电量,文章将主要研究电力节能技术的应用。首先对电力节能技术的作用进行分析,发现其不仅能够引领时代新潮流,而且还能够降低电力使用量、降低工厂能量的消耗。再对电力技术中电力节能技术应用进行分析,通过使用节能型配电系统和节能设备,能够大幅度降低电力浪费现象,从而有助于达到电力节能的目的。

关键词:电力技术;电力节能技术;应用

中图分类号:TM92

文献标识码:A

文章编号:1001-5922(2020)06-0158-04

随着我国科技技术的不断提升,电力技术有了进一步的发展。很多相关的研究者不断对电力技术进行研究,在他们的努力之下,使得如今的电力技术愈发先进[1-2]。当人类意识到节能减排的重要性之后,我国电力主要为火力发电,在资源有限的情况,电力将会消耗掉更多的资源,并且对环境还会造成破坏,于是需要加大节能减排的力度[3]。表1为2009-2018年我国的用电情况,从表中可以看出,我国电力消耗不断增加,这对于能源的消耗将会是巨大的,另外,其中还会存在大量的浪费电量。据统计,电网损耗大致占到中电量的7%-8%之间,所以急需进行大量的电力节能技术[4]。如今,我国在电力节能技术的应用上也比较广泛,并且具有较为成熟的应用。随着时代的不断发展,电力节能技术还需进行发展应用,主要是降低电能的使用量,从而可以节约我国有限的资源,另外还能够降低环境的破坏程度[5]。所以电力技术中的电力节能技术十分重要,于是本文将主要研究电力节能技术的应用。

1 电力节能技术的作用

1.1 有利于引领新时代新潮

电力节能技术有利于我国电力事业的可持续发展,对人类的未来生活至关重要。我国的电力损耗不断变多,使用电力节能技术显得非常重要。各种关于电力节能技术不断被应用,从而达到节能的目的。比如,我国改造了吸收式换热技术供热系统,通过对其热能进行改造,达到节能的目的。在我国很多方面,比如电力企业、各种大型工程中,都会使用到电力节能技术。如今,电力节能技术无处不在,即使我们日常所使用的灯泡都会进行节能设计,引领了新时代新潮流,极大的降低了我国的电力消耗。

1.2 有效降低电力使用量

热水器使用过程中利用太阳能进行发热,从而可以减少对电能的使用,这种通过使用清洁能源降低对电能的使用也属于一种电力节能技术。这种方式不仅达到节能的目的,而且还有利于环保。另外,电力节能技术在其他方面的应用中,通过对各种设备进行改进,降低其电能消耗,可能会提高造价成本,但是在通过长时间的考验,能够节约电能,从而可以将其成本收回,所以以长远的视角进行分析,使用电力节能技术更有助于企业的经济效益,而且对于环境也会有所帮助,能够降低电力的使用量。

1.3 减少工厂能量的消耗

通过对企业的用电量进行调查发现,工厂的用电量是最高的。工厂中涉及到很多的设备需要长时间的进行工作,并且工厂中的整个配套系统还会存在浪费电量的情况,于是工厂中的用电量会非常多。为了降低工厂的用电量,使用电力节能技术,最为明显的是使用风机,风机的种类比较多,总之是通过风力进行发电,从而可以降低工厂电能的使用。表2为2018年来我国各类发电方式的增长情况,从表中可以看出,使用太阳能进行发电的增长速度比较快,使用风能进行发电的增长率也比较大。总之,通过使用其他节能方式进行发电,从而降低电能的使用,因为我国很多的电能是通过使用不可再生能源进行发电,对环境将会造成很大的伤害,所以通过使用电力节能技术,能够降低不可再生能源的使用,而且还有助于提高环境,达到节能的目的。

2 电力技术中电力节能技术的应用

我国人民生活水平不断提升,对于电力能源的使用也飞速增长。为了节约能源的使用,应用电力节能技术十分重要,能够实现能源的合理配置,保证我国的电力正常发展。于是在电力技术中应用节能技术比较广泛,并且也相当重要。所以本部分将对电力技术进行分析,将电力节能技术应用其中,从而达到节能的作用,提高电力技术的应用效果。

2.1 使用节能型配电系统

2.1.1 合理供电电压

在确定合理的供电电压之前,需要考虑到很多方面的因素,比如每位用户的用电情况、当地的供电现状,还有电力企业的未来发展计划等等;另外,在设置电压时,还要考虑到用户和变电站的距离,最后根据电容量确定最为合适的电压[6]。当电压设置不合理时,不仅会消耗大量的电能,而且还会缩短电力系统的使用寿命。所以在设置电压时要能够综合多方面因素进行科学、合理的设置。一般情况下,配电网络选择的是在6-lOkV之间,如果为了使得电力系统更加的节能,可以选择使用lOkV配电模式,这种设置方式节能的效果更好。如果当配电系统和配电金属的能够都比较小时,选择lOkV的配电电压最为合适。如果使用6kV的用户非常多,且其容量大,此时需要選择的电压最合适设置在6kV。另外,还有一种情况时在网络中有使用3kV电压的用户,且用户的占比很小,此时可以选择10 (6) /3kV的专用变压器。在电力技术中合理设置供电电压,还一种基础的电力节能技术,能够提高电力系统的稳定性,并且达到节能的作用。

2.1.2 使用无功补偿装置

无功补偿方案比较多,较为常用的有3种方式,分别为LVCA型静态无功补偿装置、TLFP- 1.2型无功补偿滤波装置和TLFP型有源滤波器,每种方式都各有其优势和劣势,所以在实际的使用过程中,需要考虑到多方面的因素,从而根据无功补偿方案的优势和劣势进行选择。选择合适无功补偿装置能够降低能源效率,达到节能的目的。

1) LVCA型静态无功补偿装置。图1即为这种装置的示意图,其主要优势在于其造价低,所以一般的小型企业会考虑使用该种无偿方式,虽然其造价低,但是其缺陷比较多,比如对于负载急剧变化工况对谐波电流产生放大的这种情况下,是不能使用該无功补偿方案,因为会增加电网的负担,从而就会造成电容器发生损坏。

2) TLFP-I.2型无功补偿滤波装置。图2即为这种方式的示意图,该方式的主要优势在于能够快速投切,并且不会发生电流冲击,不会造成谐波现象,所以就可以减小供配电系统的损耗。然而其缺陷在于有级投切,并且相对于第一种无功补偿装置,其价格是比较高的[7]。

3) TLFP型有源滤波器。图3即为该种无偿装置的示意图,该方式的主要的优势比较多,比如高速动态响应,不会发生谐振滤波,不会受到电流方向、电压和系统阻抗等因素的影响,具有很好的稳定性。其最大缺陷就是价格昂贵,对于一般的企业来讲会比较不容易接受。

在电网中,很多的电力负荷属于感性负荷,比如常见的电动机和变压器,它们在工作过程中就会提供无功功率。通过设置无功补偿设备,在电网网络上面安装并联电容器,可以给感性负荷设备提供所需的无功功率。如图4所示的使用并联电容器可以达到节能的作用[8]。安装并联电容器是一种比较常见的无功补偿装置,能够减少电网中无功功率的流动,还能够降低电力的损耗。对于大型的电网来讲,其中的性感负荷所造成的电能损耗会非常的大,通过使用无功功率补偿装置,不仅能够达到节能的作用,而且还可以实现电网的稳定运行和电压调整。对于小型的电网来讲,可能节约的电能并不会很多,但是能够实现调整三相不平衡电流。所以不管是大型还是小型的电网,通过使用无功补偿装置使得电力技术将会具有更多的效果和优势。

2.1.3 使用节能式变压器

节能变压器在定义中已经说明了是三相的油浸式变压器,并且相比于CT/T6541,其中设置的参数负载和空载损耗至少要降低10%,所以节能变压器能够达到降低能源的作用;还有一种定义是干式变压器,与GWR10228相比,其负载和空载损耗也至少降低10%[9]。2种定义中的干式变压器和油浸变压器个存在一定的优势和劣势,其中油浸变压器的维护会比较困难,维修费用也会比较高,所以为了能够节约成本,可以使用干式变压器。但是对于一些已经使用了旧式油浸变压器的电网,可以通过对其进行改造,从而达到节约成本、提高节能效果。

2.2 选择合适的节能设备

2.2.1 提高变频器的使用

节能理念不断深入人心,于是电力系统中高压变频器的使用频率越来越多,如今已经能够达到成熟的应用效果,所以具有广泛的使用。例如,对于工况企业来讲,其中需要使用到大量的风机、水泵等设备,这些设备在使用过程中会一直处于工频状态,会使用闸阀技术进行控制,在这个过程中会浪费大量的电流,通过使用变频调节技术于是可以节约大量的电流。

2.2.2 使用节能电气

用户照明设计属于我们常见的一种设备,在对其进行设计时,不仅需要考虑到照明的设计理念,而且还要能够根据时代的发展,节能的要求不断提升,在对照面进行设计时,还需要考虑到节能的作用,使用节能电气,设计出一种稳定、安全、节能的照明设计。在照明设计中利用节能技术,有助于节约电能,造成不必要的浪费。

2.2.3 使用低阻电缆

在电力技术中,电缆的使用会造成比较多的电能浪费,为了体现出电力节能技术,需要在选择低阻功效的电缆,并且还需要合理选择线缆截面。通过经验可得,输电线路中电能的损耗和电阻关系是一种平方状态,当电阻越来越大时,电路的损耗就会越来越多,同时还会增加电缆的热量。为了达到节能的目的,需要降低电阻值,于是选择低阻的电缆,不仅能够达到节能的目的,而且还能够降低热量。由于在炎热环境和负载电流处于高峰期时,线路散热不好,于是造成了严重的安全事故,通过使用低阻电缆,可以降低事故的发生。另外,还需要合理选择电线截面积,截面积不能过大也不能过小,需要考虑到两点因素,分别为线路使用负荷量,线路未来成长性。当考虑大这2个因素之后,即选择截面积最小的电缆,可以降低线路安装的成本费用。

2.2.4 Y型高效电动机

与普通的电动机相比,Y型高效电动机在设计上比较占有优势,其中的核心组件包含铜值和高质量的硅钢片,因为使用了更好的设计材料,所以使其在功耗上有所降低。与普通的电动机相比,改电动机能够降低20%-30%的能耗,而且还可以提高2%~7%的的效率。另外,虽然Y型高效电动机的购买费用比较高,但是其能够在1-2年内将收回投入,甚至有的在几个月内就将投入收回,所以使用这种高效电动机非常的节能,而且具有经济效益。表3即为Y型电动机与普通电动机的对比,从表中就可以明显的看出,Y型高效电动机的优势更多,电能节能技术中使用该电动机将具有更好的应用效果。

3 结语

综上所述,我国电量在使用过程中存在较大的浪费现象,对其进行电力节能设计不容小视。于是,电力节能技术在很多方面中都有应用,并且与我们的生活息息相关。文章通过对电力节能技术在电力技术中的应用进行分析,使用节能型配电系统和节能型设备能够有效降低电能的损耗,

从而达到电力节能的目的。随着我国电力技术的不断发展与强化,往后电力节能技术将会有更加宽广的应用,并且还会有更好的应用效果。

参考文献

[1]王向东,黄朝晖,武剑,等,人工智能技术在电力系统状态估计的应用研究[J].自动化与仪器仪表,2020(03):179-183.

[2]李焕,基于物联网技术的智能电力监控系统研究[D].长春:吉林大学,2019.

[3]杨勇平,杨志平,徐钢,等,中国火力发电能耗状况及展望[J].中国电机工程学报,2013,33(23):1-11+15.

[4]李庆民,电网损耗计算与降损分析决策系统[D].北京:华北电力大学,2011.

[5]董佳霖,电网节能降损关键技术效果测量与实证研究[D].天津:天津大学,2013.

[6]王亚盛,丛迎九,慕瑞嘉,电力电缆非接触式感应取电多路输出设计[J].电源技术,2015,039(005):1010-1012.

[7]马庆安,李群湛,新型无功补偿装置的滤波能力分析[J].机车电传动,2003(2):15-17.

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[9]王凯,电力变压器的改造与节能研究[D].南京:南京理工大学,2014.

作者简介:李军(1968-),男,汉族,山东肥城人,硕士研究生,高级工程师,主要研究方向:电力与机械。

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