电力工程安装中节电策略探索

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在电力安装工程中普遍存在变压器安装不当、过载使用的情况，加之电动机、电焊机等消耗无功功率的用电设备比较多，导致了较为严重的电能流失与损耗，不但使供电企业蒙受经济损失，也严重威胁了供电网络的安全运行。因此，对电力工程安装中的节电措施加以研究，具有非常重要的意义。

一、电力工程安装节电的重要性及其设计原则

电力是保障社会经济正常发展的物质基础，电力资源一旦短缺，就会对正常的社会秩序和生产生活造成严重影响。目前，随着社会用量需求的日益高涨，人们对电力行业的关注度越来越高，并藉由不懈的研究与创新，力求使电力更好地服务于人们的生产生活。电力工程安装节电措施，不仅有利于保护施工人员的人身安全，还能减少不必要的电能浪费，提高电力企业的经济效益。电力工程安装节电设计必须遵循以下原则:第一，节电设计不能影响建筑物的正常使用功能;第二，节电设计需满足建筑物的实际经济效益;第三，节电设计需满足环境保护的先进性原则;第四，节电设计应最大程度上降低不必要的电能损耗。只有在坚持正确原则的基础上开展节电设计工作，才能在不影响电力正常使用的情况下起到应有的节电效果。

二、电力工程安装中的节电措施

(一)平衡三相负载。

电力工程安装时，两相、单相负载的情况较多，加之违规搭接电源的现象屡禁不绝，导致了三相负载的不平衡。三相负载不平衡会引发中性点位过高，使电路产生火花，干扰电力装置的正常使用。若三相负载持续保持不平衡的状态，就会威胁整个配电网的安全运行，甚至造成变压器烧毁等严重后果。从节电角度来讲，中性点电位过高会增加线路无功损耗。因此，在电力工程安装时应尽可能地使三相负载平衡，可对用电负荷加以分类，将单相用电装置均匀安装在三相上，使各相负荷保持在合理范围之内，并确保配电变压器出口三相负载电流的不平衡度不超过10%，由此实现三相负载的平衡。

(二)变压器的合理选择与安装。

配电变压器在使用过程中会产生较多的电能损耗，因此运用一定的节能技术来控制变压器电能损耗，对于提高线路的整体节能效果十分关键。若变压器长时间保持低负荷运作状态，会因过多的容量而增加电能损耗，而变压器长时间过负荷运行的话，将折损变压器使用寿命并造成额外损耗。因此，变压器容量既不能太大也不能太小。一方面，要尽可能地使设备容量得到充分的利用，减少无功损耗;另一方面，要保留适当的容量冗余，当用电略有增容或过载时，不至于出现过度发热或烧毁的情况。变压器容量取决于负荷计算的结果，一般单台变压器的平稳负荷宜保持在85%左右，而对于气温多变的环境之中的变压器，其波动相对较大，应慎重选择变压器的容量及数量。当进入用电高峰期时，可令变压器作适度的超载运行，尤其是短时负荷变压器，其本身具有一定的过载能力，应充分加以利用。此外，变压器的安放位置应根据工程实际情况来确定。当场地周边存在高压电网时，可在附近设立临时的降压变电所，将高压电降为380V/220V。变电所的有效供电半径在500米之内，因此其位置要尽量靠近负荷中心。对于大型工地，可依据具体用电情况，分设多个变电所。由于输电线路上存在电流热效应，会有部分电能不可避免地转变为热能，白白逸散到空气之中，导致电能浪费，因此，要尽量控制低压线路长度，降低电压、电能损耗，实现节电效果。

(三)节能设备的使用。

1．电动机。

异步电动机是电力工程安装中常用的一种动力设备，需要提供足够的无功功率才能保证其正常工作。电动机所需要的无功功率非常高，在部分企业中，电动机无功功率在总功率中的占比可高达70%。可见，电动机容量需依据具体的负载特性及运作状况来进行选择，可选用节能电动机产品，如Y系列节能电动机就具有出色的节能效果，该系列电动机效率加权平均值高达88．265%，较J02系列提升0．41%，若在全国范围内予以普及，每年可节约电能上亿度，大大节省电费支出。对于运行之中的电动机，若运行负载长期不足40%，应及时进行更换，若电动机空载率超过60%，应加装特殊装置，以限制其空载运转。在电力工程安装中，电动机时常处于轻负荷或轻重负荷交替的运行状态，其功率与效率均比较低，而能量折损却相当大。为此，可加装“Y－Δ”自动转换节能器，这样能提升轻载运行状态下的电动机工作效率，起到显著的节电效果。

2．电焊机。

电焊机是电力安装工程中经常用到的一种低压电气装置，因采用间歇性的工作方式，具有很大的节电空间。现阶段，若以可控硅整流焊机取代传统的旋转式直流焊机，可起到显著的节电效果。一方面，可控硅整流焊机可为制造厂家节约大量原材料，减少工时成本;另一方面，站在使用单位的角度来讲，可控硅整流焊机能够节省大量电能，省下大笔电费开支，从而提高工程经济效益。

3．配电变压器。

根据电力行业节电措施的有关规定，当变压器运行负载不足30%时，应更换较小容量的变压器。当变压器容量过大时，其运行效率较低，电能损失率较高。为此，在条件允许的情况下可配备两台不同容量的变压器，使其并联运行，当用电量较低时，可切换到小容量变压器上，以减少线损并避免空载运行。此外，可以采用有载调压变压器、节点变压器等先进变压器设备。有载调压变压器可依据实际用电量来减压、增压，节点变压器具有不易烧毁、低磁通量损耗、使用方便等优点，两者都可以起到很好的节电效果。

4．其他节电装置。

现阶段，一些高技术含量的节电产品可起到很好的节电效果，如内部串联电抗器再与调压器、消除谐波线圈并联的节电装置是目前比较先进的一种节电装置，该装置通过电磁平衡对电压进行调整，其内部的调压装置能够使电压始终保持在合理范围内，确保电压的稳定性。此外，该装置可将电流、电压的不平衡度控制在2%以下，能够很大程度上确保三相电压的平衡，防止因环流而产生不必要的电能损耗。

(四)降低线路中的无功损耗。

供电线路中大都存在无功损耗，且供电企业的线路功率因素往往较低，无功损耗较为严重。在电力工程安装中，应采取有效措施来提高功率因数，尽可能降低线路的无功损耗。提高功率因数的具体措施如下:第一，可加装无功功率补偿装置，比如为供电线路配置电力电容器，便可大幅提高线路的功率因数;第二，合理进行线路布局，对变压器等装置的安放进行科学规划。若企业用电负荷比较集中，对补偿电容的需求较大，可采用高低压混合补偿的方法;反之，可运用低压补偿的方法，在分散用电处加装低压电容器。当输电线路中并联接入移相电容器以后，可产生电压容性电流，对用电装置所产生的电压感性电流进行相互补偿，达到节能降耗效果。应注意，在安装无功补偿装置时，要尽可能接近降压变电所的低压母线。

三、结语

综上所述，在电力工程安装中应用节电措施对于人类社会的可持续发展具有重要的推动作用。因此，要从以下方面着手:平衡三相负载、合理选择与安装变压器、使用节能设备、降低线路无功损耗，在不影响电力使用需求的情况下实现节电效果，提高电网供电效率。

作者：林廷宝 刘鹏 史永辉 单位：枣矿集团供电处