论小区低压供配电的节能应用与发展

　　摘要：节能已成为我国经济和社会发展的基本国策，做为电力应用的住宅小区供配电系统是实施节能应用的有效环节。本文围绕小区供配电系统的节能影响因素，主要分析了供配电系统的节能措施。
　　关键词：小区；低压供配电；节能措施
　　
　　目前我国能源供应与社会经济发展的矛盾十分突出，节约能源降低能耗的问题，已经成为关系到我国整治，经济发展的重要战略问题。“节能降耗：已成为我国的基本国策之一。供配电系统如何降低能耗，节约能源也越来越引起人们的关注，节能产品不断涌现，但受传统配电理念的影响，目前常常采用集中设置变配电所的方式，八十年代以前，住宅面积小，楼层低，每户用电量很小，再加当时配电网络管理水平有限，变配电所均采用集中设置的方式。随着社会经济水平的高速发展，人们生活水平的不断提高，住宅面积不断扩大，用电水平有了较大提高，小区面积越来越大，高层建筑比比皆是，因此对供配电系统也提出了更高的要求。
　　一、小区供配电系统的主要因素考量
　　安全、可靠、节能是小区供配电必须考虑的主要因素。安全旨在避免发生人身触电的防护，防止引发电气火灾。可靠性则要尽量避免突然断电现象的发生，以及对人身安全的威胁以及避免设备损坏和运营管理的混乱。节约用电就是要用最少的电满足使用需求，使用户用电满意。
　　目前各类居住小区层出不穷，有中低层住宅小区，也有高层住宅小区。各类小区的用电需求和供配电系统的配置也不同。考虑各小区建筑的用电需求，其节能措施主要从以下几个方面来改进，一是供配电系统节能；二是自动化系统节能；其次就是照明系统的节能。
　　二、小区低压供配电发展中的的节能应用措施
　　1.合理设置变电所位置
　　变电所选址的一般原则为接近负荷中心，进出线方便，接近电源侧，设备运输方便，不应设在有剧烈振动、多尘或有腐蚀性气体、厕所、浴室附近及地势低洼和可能积水、有爆炸和火灾危险环境的正上方或正下方等场所。高层住宅建筑地下室等变电所宜选择通风散热好的场所，并近电气竖井及负荷中心。应充分考虑将来扩建的可能。变电所的布置要便于运行维护和保证运行安全。
　　从节能的角度考虑，变压器尽可能靠近负荷中心，通过缩短低压（220/380V）配电线路长度，降低线路损耗。在送电功率(P)不变条件下，线路电流(I)与电压(U)成反比，低压380V为中压10kV的线路电流的26.3倍，而线路的电功率损耗又与电流的平方成正比，用380V送电为10kV的功率损耗的690倍[1]。因此，使10kV线路深入、靠近负荷中心(如制冷机、泵等)，对大型建筑可降低年损耗约几万千瓦时。2.提高线路功率因数
　　一般建筑的用电设备的功率因数较低，如：冷冻机、水泵、送排风机等，功率因数约为0.5-0.65，电梯约为0.4-0.5，照明用气体放电灯约为0.5-0.6。功率因数低的后果将使线路电流加大，从而大大增加线路损耗。同理，电流加大，将增加变压器损耗，降低变压器利用率。通过下列措施可有效提高功率因数：合理选择电动机类型和容量；选用低谐波、高功率因数的放电灯镇流器；对负荷变化大的风机、泵等设备的电动机设置变频调速；设置一定容量的补偿电容装置；设置适当的滤波装置，治理谐波。
　　3.电动机应用与节能
　　电动机是耗电量最大的设备之一，其节电潜力大。电动机节能的难点在于电动机多半由被拖动的机械（如风机、泵）所配套带来，往往达不到上述要求，建设方、设计院、承包方都未予注意。因此必须提出配套电动机节能要求。应选择或配套高效、超高效电动机，按照《中小型异步电动机的能效限定值和能效等级》（GB18613-2006）要求选择[2]。提高电动机负载率，要求达到0.8-0.9以上，不要“大马拉小车”，可以提高效率和功率因数。对负载变化比较大的，可采用变频调速（不宜用风门、阀门调节），可以不同程度提高效率和功率因数。
　　4．变压器选用与节能
　　一座大中型建筑，变压器容量可达5000-10000kVA，年用电总量达几百万至千多万千瓦时，变压器年损耗达几万至十几万千瓦时。如选用变压器得当，可产生降低变损20%-30%的潜力。具体的措施包括：采用新型节能变压器；合理确定变压器的容量：使变压器负载率不低于0.3,也不应高于0.85，最好在0.5-0.7；提高变压器的功率因数，降低谐波含量。选用变压器增加的费用，应经过全寿命期技术经济比较(TOC法，计入利息和通胀率，以及考虑能源价格增长率)。无论是新建或是节能改造，一般能在2-5年内回收增加的成本为宜。5.适当加大配电线路导体截面，降低线路损耗
　　随着用电量的增加，如果仍采用传统集中供配电的方式，势必配出大量的低压电缆，造成大量的低压线路损耗，增加有色金属的使用量，线路成本显著增加，同时室外土建施工量也猛然增长，由于近几年国内、国际铜资源紧缺，价格不断提高，电缆成本也越来越因其投资方的关注，降低线路损耗，减少电缆成本成为大家共同关注的焦点。
　　电线、电缆截面选取通常是按技术因素（发热、电压损失等）确定。按经济性原则，还应考虑按“经济电流”来确定截面。即适当加大截面，以降低损耗。采取上述措施应重点考虑下列因素：用TOC法比较，证明运行中节省的电费能合理补偿增加的投资；新建工程，应在2-4年内回收增加的投资为宜[3]；5.谐波治理与节能
　　谐波主要来自电视机、计算机、UPS、整流器、变频调速、放电灯的电子镇流器等。谐波波形的畸变，造成对电网的污染，对微电子设备的干扰；可降低线路的功率因数，增加线路电流，加大了变压器及线路的损耗，导致线路中性线（N）电流加大，是引起电气火灾的不可忽视的因素。谐波的主要预防措施一是选择低谐波的设备、器材（如电子镇流器）；二就是设置滤波装置。三、小区低压供配电系统的配套节能措施
　　目前，对于很多高层住宅小区，其智能化发展趋势明显，其中建筑电气的自动化程度越来越来，照明控制系统也越来越完善。单纯供配电系统的节能做得再好，如果建筑本身的电气节能不到位，节能的功效势必要降低很多。所以加强建筑电气的自动化系统节能措施和照明系统的节能与供配电系统节能一道才能真正形成真正意义的电力节能型小区。
　　一般意义上，智能化小区的自动化系统通常包括建筑自动化系统（BAS）、电力监控管理系统、照明控制调节系统、通信与信息系统、消防和安防监控系统、系统集成等。自动化系统可有效节约能源，降低成本；提高管理水平，节省人力，从系统中的数据，总结经验，指导机电系统运营；提高机电系统运行安全性和可靠性；为使用者营造更安全、方便、舒适的工作和生活环境。
　　BAS主要是对空调、冷冻、给排水的监控，这个系统是耗能大户，节能潜力大；照明控制调节系统要注意节能应用，楼梯间、走廊、电梯厅、夜景照明要定时开关或减半亮灯；对小区的公共场所、通道等要按天然光状况开关灯；对走廊按后半夜调光或按人动静调光或开关灯等[4]。还要加强电力监控系统的优化应用，提高供电安全性、可靠性；提高电能质量；合理投切变压器的运行；提高和调节功率因数，降低无功损耗；监视和治理谐波，尽可能做到合理节能。
　　总结：
　　节能已成为我国经济和社会发展的长远战略，是保障国家经济安全、改善环境、增强企业竞争力、实施可持续发展的重要措施和途径。小区供配电系统的建设要在充分满足、完善建筑物功能要求的前提下，减少能源消耗，提高能源利用率。通过合理配置建筑设备，并对其进行有效、科学的控制和管理来强化节能措施。此外，建筑电气节能还应充分考虑实际经济效益，不能因为节能而过高追加投资，增加运行费用，而是应该让增加的部分投资在几年或较短时间内回收；节省无谓消耗的能量，在选用节能的新设备方面，应具体了解其原理、性能、效果等，从技术、经济等方面进行认真比较后再作出结论。
　　
　　参考文献：
　　[1]王忠勇.高层建筑供配电系统节能设计分析[J].低压电器,2009,(22):61-64.
　　[2]邓靖杨.浅谈供配电系统节能问题与安装[J].城市建设理论研究（电子版）,2012,(2).
　　[3]朱梁中.建筑供配电系统节能设计探讨[J].科技创业家,2012,(4):87.

《论小区低压供配电的节能应用与发展》

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