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简论刍议变电工程节能设计

最后更新时间:2024-02-01 作者:用户投稿原创标记本站原创 点赞:15762 浏览:70245
论文导读:电等,包括主变冷却器、空调、照明灯、水泵、风机等设备。站用电水平主要与变电站电压等级、规模及自动化程度有关。实际运转中,站用电需考虑设备实际运转时间,运转方式,效率及运转环境等。以设备的效率为例,对于空调,需考虑能效比;对于风机,水泵等设备,则需考虑设备效率。2变电工程设计中的节能降耗措施2.1变压
摘 要:本文通过阐述变电站在运转中的损耗理由,提出变电工程设计中的节能降耗措施。
关键词:变电站;节能设计
在变电站工程设计中,只要通过精心设计,采用新的节能技术及合理的降耗措施,就可以有效地降低变电站的运转损耗,达到节能效果,对于变压器的经济运转应根据变压器现场情况及现有的技术参数并结合实际负荷情况,选择合理的变压器容量及运转方式,减少变压器的有功功率损耗,以便能够实现变压器的经济运转。
1 变电站运转损耗的理由
在输送电能的过程中,电网同时也消耗电能,而变电站在运转过程中自身的损耗是电网损耗的一个重要因素。电网作为资源优化配置的平台和电力输送,提高能源开发利用效率、推动全社会节能减排、对推动新能源发展具有重要作用。提高电力在终端能源中的比重,是我国终端能源结构优化的发展方向。变电站内运转损耗主要包括主变压器损耗和所用电损耗。

1.1 主变压器电耗

变压器损耗是变电站电耗的最重要组成部分,变压器在变换电压及传递功率的过程中,自身将会产生有功功率损耗和无功功率损耗。变压器的无功功率和有功功率损耗又与变压器的技术特性有关,同时又随着负载的变化而产生非线性的变化。变压器损耗主要包括变压器铁芯中的铁损(固定损耗)和变压器绕组电阻上的铜损(可变损耗)。在满足将各电压侧短路电流水平限制在规定值的前提下,尽量不选用阻抗高的变压器,尽可能地降低主变压器的铁损(固定损耗),适当降低主变压器的铜损(可变损耗)。变压器铁损是铁芯的涡流损耗和磁滞损耗,变压器只要通电即存在铁损,主要与电压和变压器的容量有关,与通过的功率无关;变压器铜损与通过的电流和电阻有关。
选择低损耗的主变压器是降低变电站运转损耗的关键措施。变压器空载损耗、负载损耗可依据设备型号与生产厂家确定,或采用同类型产品的相应参数。对于主变压器的节能降耗措施,一方面是最大限度地降低自身损耗,另一方面,可以提高变压器的效率以降低损耗,而改善功率因数是提高变压器效率一个关键措施。
实际运转中,变电站能耗与运转时间、负载、运转时间、运转方式等因素关系密切。变电站老化会增加能耗。提高功率因数,相应地可使线路电流减小,而变压器的铜损是它一二次线圈电阻损耗的和,与负荷电流的平方成正比,所以提高功率因数可提高变压器效率,降低变压器损耗。同时,由于长时间运转,变压器局部的涡流损耗、铁心的涡流损耗和磁滞损耗、变压器的介质损耗以及主磁通在结构部件的涡流损耗都会不同程度增大,从而引起损耗增大。因此,在变电站工程设计中,合理地设置无功补偿装置对变电站节能降耗起着重要作用。

1.2 所用电损耗

所用电指站内设备正常工作、保证电网安全可靠供电的变电站自身用电负荷,主要包括站内辅助生产设施及附属生产设施耗电,分为生产系统、暖通系统、照明系统、给排水系统用电等,包括主变冷却器、空调、照明灯、水泵、风机等设备。站用电水平主要与变电站电压等级、规模及自动化程度有关。
实际运转中,站用电需考虑设备实际运转时间,运转方式,效率及运转环境等。以设备的效率为例,对于空调,需考虑能效比;对于风机,水泵等设备,则需考虑设备效率。
2 变电工程设计中的节能降耗措施

2.1 变压器选择方面

按照在电网所处的位置与功能,变压站可分主变压器与配电变压器。在所用变压器的选择上,通过准确计算所用电容量来选择合理的变压器容量,同时也尽可能地降低空载损耗(铁损),适当降低主变压器的负载损耗(铜损)。在综合了解用户负荷前提下,尽量根据变压器工作在50%~70%利用率情况下选择变压器容量。主变压器是变电站、乃至电网的主要能耗设备,其电能损耗约占电网总损耗的 25%~30%。市场上,变压器能效指标是变压器的主要参数之一。
目前生产采用的S15型非晶合金变压器的空载损耗可比用硅钢片铁芯S11型节能型变压器下降约60~70%,空载电流下降约 80%,节能效果突出。因此,开发低损耗变压器的主要手段是采用新材料,应用新结构和新工艺,有发展前景的新材料之一是非晶合金。变压器的选择应根据变压器损耗和外接线路的投资来充分比较考虑,尽量达到线路初期投资小和变压器损耗低的优化方案。另外, 减少所用电力电缆的长度、合理敷设电缆、合理选择所用电缆的截面,也是降低损耗的措施。在经济条件允许下,选用空载损耗更低的变压器,能够有效地减少电能损耗。
正常运转状态下,站用变压器大多工况条件下不能满载运转,降低空载损耗将获得明显的节能效果。在站用变压器容量的选择上,应严格按照变电站的实际用电负荷并考虑同时率计算站用变的负荷。一般变压器经常性负荷配置在接近35%额定容量时,变压器能获得较高的运转效率。

2.2 变电站照明设计

在变电站照明设计中,沿道路设置庭院路灯,保证正常巡视需要;在需要检修时,采用投光灯照明以保证检修的照度。在屋外配电装置及主变压器场地装设独立低柱万向型投光灯;通过计算,在满足全站照明要求的条件下最大限度地节约照明负荷。照明灯具及照明光源均选择节能型的设备。

2.3 变电站的建筑合理优化设计

变电站的建筑合理优化设计也能产生节能降耗的良好效果。在总平面布里和建筑设计中还考虑利用冬季日照、夏季自然通风,避开冬季主导风向,可以有效减少变电站的电热和空调负荷;通过严格制约体形系数,设计时对建筑造型、平面布局、采光通风等进行优化。

2.4 设备老化

设备老化是是对设备陈旧程度的形象化表述,具体表现为技术上已被先进的新型设备所代替、设备使用达到经济寿命年限、在实际应用已不再生产原型号设备等。对于设备老化的情况,应及时进行设备技术改造,采用新技术改造老设备,直接更换,进行局部更新,或者延长使用寿命。设备老化不仅存在巨大的安全隐患,老化设备一般能耗也更严重。

2.5 变压器经济运转

变压器经济运转是在保障供电负荷的情况下,变压器经济运转不需追加投资,只要加强供电、用电管理,即可达到提高功率因素和节点的目的,使变压器功率损耗为最小的运转方式。根据理论计算公式,功率因数增大能提高主变效率,使损耗降低。
日常运转中应加强对主论文导读:益具有重要作用。参考文献:何颖.论变电工程设计中的节能降耗措施.企业科技与发展,2010,(04).李伟德.浅析供用电工程设计中的节能措施.机电信息,2012,(07).张体强,皮江红,杨迎.变电站能耗计算及节能措施研究.资源节约与环保,2013,(01).上一页12
变压器运转的监控,提高功率因数,确保无功的管理、电压达到规定的范围。
目前,开始广泛推广的智能变电站、智能变压器也旨在通过调整变电站内电气设备运转,达到节约能源的目的。

2.6 节能管理措施

变电站节能管理措施可以从管理制度、能源计量、计量管理等几个方面考虑。变电站应根据《能源管理体系要求》等要求,结合自身,制定相关的管理制度并落实。变电站应配备合格的能源计量器具、仪表,健全能源计量、监测管理制度,能源计量器具的配备和管理应达到规定的要求。
3 结束语
随着工业经济发展,对电力资源的需求越来越大,在有限的资源下如何尽量满足社会的电力需求,节能降耗显得尤其重要。电能是资源利用最节能、最清洁、最便利、效率最高的方式之

一、降低变电站运转损耗对降低电网运转损耗、提高电网企业经济效益具有重要作用。

参考文献:
[1] 何颖.论变电工程设计中的节能降耗措施[J].企业科技与发展,2010,(04).
[2] 李伟德.浅析供用电工程设计中的节能措施[J].机电信息,2012,(07).
[3] 张体强,皮江红,杨迎.变电站能耗计算及节能措施研究[J].资源节约与环保,2013,(01).