周龙武
摘 要：电能是推动国民经济发展和保证人们生活正常进行的重要能源，为广大电力用户提供优质、稳定的电力供应，是供电企业的主要工作任务。但是在供配电过程中，电能的损耗量巨大，给供电企业带来了巨大的经济损失。因此，必须要深入分析供配电系统中存在的能耗问题，并结合实际的工作经验，科学设计供配电系统的节能措施，采用新型的变配电设计节能技术，在保证供配电系统安全、节能运行的同时，为电力用户提供更加优质的电力能源。
关键词：供配电系统 存在问题 节能措施 变配电设计
中图分类号：TM72 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）06（a）-0027-02
我国电力能源的来源以火力发电为主，受能源危机的影响，火力发电的成本不断升高，而供配电系统中的电能浪费则会给电力企业造成巨大的经济损失，探究一种新型的技能技术和采取必要的节能措施，成为现阶段电力企业工作的主要内容之一。文章首先概述了现阶段供配电系统中存在的突出问题，随后分别从供配电系统节能设计、供配电线路设计、变配电节能技术等方面，就如何降低供配电系统中的电能损耗提出了几点建议。
1 供配电系统中存在的问题
1.1 电网超负荷运行
在供电系统设计时，会根据电网覆盖区域的电力用户数量和用电总量作为依据，设定供电系统的额定容量。在供电系统投入使用后，随着家用电器、用电企业数量的不断增加，供电系统所承载的压力负荷也会不断上升。对于一些人口密集或是投入运行年限较久的电网来说，由于电网容量没有得到与时俱进的拓展，因此，在电网超负荷运行过程中，会产生较为严重的电能损耗。
1.2 供电电压不合理
在我国一些地理位置相对偏远或是经济比较落后的地区，电网系统中的供电电压相对较低，为了满足这些地区电力用户的正常用电，需要经过多级降压，保证电网用电电压和电力用户的使用电压相平衡。但是在系统降压过程中，会产生一定的额外电力损耗，而经过多级降压后，供配电系统中产生的能也非常之多。如何设计供电电压，成为电网节能需要重点解决的问题。
1.3 电网布局不科学
在供配电系统中，配电中心和用电中心之间的距离和能耗成正比关系，尤其是在一些较长距离的电能传输线路，线路中损耗的电能十分严重。但是在具体的供电系统布局时，由于地理位置、人口密度等多种因素的影响，往往会导致电网系统的布局存在不合理、不科学等现象。
1.4 配电设备陈旧
在整个供配电系统中，存在功能不同的多种配电设备，由于这些配电设备、线路长期暴露在野外，使用寿命降低，容易出现故障问题。同时，由于电网覆盖面积较大，因此，人工管理相对困难，配电设备得不到及时的更换，不仅会造成严重的电能损耗，还会因为设备故障导致局域电网崩溃，影响电力用户的正常用电体验。
2 供配电系统的节能设计
2.1 合理设计供电电压
在设计供配电系统的额定电压时，要综合考虑多方面的影响因素，例如：电网覆盖区域的用电规模、供电中心和用户之间的距离、用电设备的特点等。设计人员只有综合考虑多方面的影响因素，才能够综合设计供配电系统中的用电容量和电网额定负荷，一方面能够确保供配电系统为电力用户提供充足的电能；另一方面也在一定程度上避免了电能的损耗。
2.2 根据用电变化选择变压器容量
变压器是供配电系统中的核心设备，变压器容量如果低于电力系统中的电压值，就会产生较为严重的电能损耗。但是在实际环境下，由于电力用户用电需求分布不均匀，在用电高峰期往往会给供配电系统带来较高的负荷。此时供配电系统中的电压值远远超过了变压器的额定容量，出现电能损耗问题。例如：每到夏季或夜晚，用电量都会显著提升，表现出明显的季节性和昼夜性波动，在选择变压器容量时，也要考虑到这方面因素的影响，适当提升变压器容量。
2.3 适当提高供电电压
根据欧姆定律可知，在电流一定的情况下，电路中电压与电阻成反比关系。而电阻的大小则直接决定了电力运行中产生能耗的高低。因此，可以在供配电过程中适当提高供电中心的供电电压，也能够起到一定的节能效果。
3 供配电线路的设计
通过上文分析可知，电阻是影响电力输送过程中电能损耗量的主要因素，以此为着手点，可以通过以下措施来降低线路中的阻值，从而达到节能目的。第一，根据电阻与线路长度成正比的关系，要在保证电网全覆盖的基础上，尽可能地缩短供配电中心和电力用户之间的距离。或是采用闭环运行方式，这样能够显著缩短供电路径，减轻了电能损耗；第二，根据电阻与导线横截面积成反比的关系，可以适当增加导线的横截面积。但是需要注意的是，导线横截面积增大不仅会提高成本，而且还会因为电线自身质量增加，增加对电线杆的拉力；第三，不同金属材料的电阻值不同，在综合考虑成本和材料阻值的基础上，选择一种低电阻率的材料。
供配电系统的管理工作也会对电能消耗产生影响，如果管理不到位，或是对系统中的故障不能采取解决措施，就会造成严重的电能损耗。近年来，随着信息技术的不断成熟和发展，利用信息管理系统实现电网的管理、监测和控制成为了可能。借助于智能化和信息化的管理手段，一方面能够科学调控客观供配电系统中的电能运行情况；另一方面也能够为管理人员提供决策参考，从而达到降耗节能的管理目的。
4 变配电设计节能技术
4.1 减少配电距离
为了缩短供电半径，需要实现总配电房和配电箱接近用电负荷中心。高层建筑中，为了减少主干线长度，一般我们会将变配电室靠近电气竖井。当建筑面积较大时，电气竖井一般会建在建筑物的中间部位。
4.2 变压器节能
（1）选用节能型变压器。（2）提升变压器的运行效率。变压器节能的主要途径是降低损耗、提高运行效率。在保证供电可靠性和电源质量的前提下，力求按经济负载率选择变压器容量，使其运行于高效点。选择变压器容量和台数时，需要根据电力系统的负荷以及设备投资和年运行费用，分配与电力负荷适应的容量，实现其运行在高效低耗区，一般地变压器的负荷率在70%～85%时可达到最优状态。（3）单独变压器供电适应季节性负荷。（4）减少变压级次，采用直降式变压产品，减少变压器能耗提高输送容量和距离。
4.3 设置补偿装置
在工程设计中补偿方式主要有分散就地补偿和高低压柜集中补偿。当电力电容器作为补偿装置的时候，一般采取就地补偿方式，高压部分的无功负荷由高压电容器进行补偿，那么低压部分的无功负荷由低压电容器进行补偿。但容量较大的三相平衡负荷用电设备的无功负荷，一般采用单独就地补偿。基本无功负荷的电容器组，其补偿方式一般是配变电室内集中补偿。但是补偿要有度，不宜过多补偿，当轻载时电压过高会造成设备损害，还需要装置无功自动补偿设备。
5 结语
供配电系统对于保障企业和人们的正处于用电发挥了重要作用，保证供配电系统的安全、节能运行，不仅是电力企业当前工作的内容之一，也是节省电力能源、实现电力企业可持续发展的客观需求。针对现阶段国内电力能源供应紧张的实际情况，开展节能规划、选用节能设计成为节能降耗的必要途径。电力企业的管理人员应当重视节能规划和节能技术的应用价值，实现经济价值和环保价值的协调发展。
参考文献
[1]刘志廉，刘居柱，张蕴，等.合理选择供配电电压等级与节能降耗关系的分析探讨[A].电能质量研讨会[C].2014.
[2]杨晓花.打造安全、节能的数据中心供配电系统2011数据中心供配电解决方案及能效管理论坛在京召开[J].電气应用，2011（17）：112-113.
[3]朱俊源.电力线路截面的经济选择和工厂供配电系统设计中的节能途径[J].石化技术与应用，2015（2）：112-118.
