電力工程安裝中節電策略探索

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在電力安裝工程中普遍存在變壓器安裝不當、過載使用的情況，加之電動機、電焊機等消耗無功功率的用電設備比較多，導致了較為嚴重的電能流失與損耗，不但使供電企業蒙受經濟損失，也嚴重威脅了供電網絡的安全運行。因此，對電力工程安裝中的節電措施加以研究，具有非常重要的意義。

一、電力工程安裝節電的重要性及其設計原則

電力是保障社會經濟正常發展的物質基礎，電力資源一旦短缺，就會對正常的社會秩序和生產生活造成嚴重影響。目前，隨著社會用量需求的日益高漲，人們對電力行業的關注度越來越高，并藉由不懈的研究與創新，力求使電力更好地服務于人們的生產生活。電力工程安裝節電措施，不僅有利于保護施工人員的人身安全，還能減少不必要的電能浪費，提高電力企業的經濟效益。電力工程安裝節電設計必須遵循以下原則:第一，節電設計不能影響建筑物的正常使用功能;第二，節電設計需滿足建筑物的實際經濟效益;第三，節電設計需滿足環境保護的先進性原則;第四，節電設計應最大程度上降低不必要的電能損耗。只有在堅持正確原則的基礎上開展節電設計工作，才能在不影響電力正常使用的情況下起到應有的節電效果。

二、電力工程安裝中的節電措施

(一)平衡三相負載。

電力工程安裝時，兩相、單相負載的情況較多，加之違規搭接電源的現象屢禁不絕，導致了三相負載的不平衡。三相負載不平衡會引發中性點位過高，使電路產生火花，干擾電力裝置的正常使用。若三相負載持續保持不平衡的狀態，就會威脅整個配電網的安全運行，甚至造成變壓器燒毀等嚴重后果。從節電角度來講，中性點電位過高會增加線路無功損耗。因此，在電力工程安裝時應盡可能地使三相負載平衡，可對用電負荷加以分類，將單相用電裝置均勻安裝在三相上，使各相負荷保持在合理范圍之內，并確保配電變壓器出口三相負載電流的不平衡度不超過10%，由此實現三相負載的平衡。

(二)變壓器的合理選擇與安裝。

配電變壓器在使用過程中會產生較多的電能損耗，因此運用一定的節能技術來控制變壓器電能損耗，對于提高線路的整體節能效果十分關鍵。若變壓器長時間保持低負荷運作狀態，會因過多的容量而增加電能損耗，而變壓器長時間過負荷運行的話，將折損變壓器使用壽命并造成額外損耗。因此，變壓器容量既不能太大也不能太小。一方面，要盡可能地使設備容量得到充分的利用，減少無功損耗;另一方面，要保留適當的容量冗余，當用電略有增容或過載時，不至于出現過度發熱或燒毀的情況。變壓器容量取決于負荷計算的結果，一般單臺變壓器的平穩負荷宜保持在85%左右，而對于氣溫多變的環境之中的變壓器，其波動相對較大，應慎重選擇變壓器的容量及數量。當進入用電高峰期時，可令變壓器作適度的超載運行，尤其是短時負荷變壓器，其本身具有一定的過載能力，應充分加以利用。此外，變壓器的安放位置應根據工程實際情況來確定。當場地周邊存在高壓電網時，可在附近設立臨時的降壓變電所，將高壓電降為380V/220V。變電所的有效供電半徑在500米之內，因此其位置要盡量靠近負荷中心。對于大型工地，可依據具體用電情況，分設多個變電所。由于輸電線路上存在電流熱效應，會有部分電能不可避免地轉變為熱能，白白逸散到空氣之中，導致電能浪費，因此，要盡量控制低壓線路長度，降低電壓、電能損耗，實現節電效果。

(三)節能設備的使用。

1．電動機。

異步電動機是電力工程安裝中常用的一種動力設備，需要提供足夠的無功功率才能保證其正常工作。電動機所需要的無功功率非常高，在部分企業中，電動機無功功率在總功率中的占比可高達70%。可見，電動機容量需依據具體的負載特性及運作狀況來進行選擇，可選用節能電動機產品，如Y系列節能電動機就具有出色的節能效果，該系列電動機效率加權平均值高達88．265%，較J02系列提升0．41%，若在全國范圍內予以普及，每年可節約電能上億度，大大節省電費支出。對于運行之中的電動機，若運行負載長期不足40%，應及時進行更換，若電動機空載率超過60%，應加裝特殊裝置，以限制其空載運轉。在電力工程安裝中，電動機時常處于輕負荷或輕重負荷交替的運行狀態，其功率與效率均比較低，而能量折損卻相當大。為此，可加裝“Y－Δ”自動轉換節能器，這樣能提升輕載運行狀態下的電動機工作效率，起到顯著的節電效果。

2．電焊機。

電焊機是電力安裝工程中經常用到的一種低壓電氣裝置，因采用間歇性的工作方式，具有很大的節電空間。現階段，若以可控硅整流焊機取代傳統的旋轉式直流焊機，可起到顯著的節電效果。一方面，可控硅整流焊機可為制造廠家節約大量原材料，減少工時成本;另一方面，站在使用單位的角度來講，可控硅整流焊機能夠節省大量電能，省下大筆電費開支，從而提高工程經濟效益。

3．配電變壓器。

根據電力行業節電措施的有關規定，當變壓器運行負載不足30%時，應更換較小容量的變壓器。當變壓器容量過大時，其運行效率較低，電能損失率較高。為此，在條件允許的情況下可配備兩臺不同容量的變壓器，使其并聯運行，當用電量較低時，可切換到小容量變壓器上，以減少線損并避免空載運行。此外，可以采用有載調壓變壓器、節點變壓器等先進變壓器設備。有載調壓變壓器可依據實際用電量來減壓、增壓，節點變壓器具有不易燒毀、低磁通量損耗、使用方便等優點，兩者都可以起到很好的節電效果。

4．其他節電裝置。

現階段，一些高技術含量的節電產品可起到很好的節電效果，如內部串聯電抗器再與調壓器、消除諧波線圈并聯的節電裝置是目前比較先進的一種節電裝置，該裝置通過電磁平衡對電壓進行調整，其內部的調壓裝置能夠使電壓始終保持在合理范圍內，確保電壓的穩定性。此外，該裝置可將電流、電壓的不平衡度控制在2%以下，能夠很大程度上確保三相電壓的平衡，防止因環流而產生不必要的電能損耗。

(四)降低線路中的無功損耗。

供電線路中大都存在無功損耗，且供電企業的線路功率因素往往較低，無功損耗較為嚴重。在電力工程安裝中，應采取有效措施來提高功率因數，盡可能降低線路的無功損耗。提高功率因數的具體措施如下:第一，可加裝無功功率補償裝置，比如為供電線路配置電力電容器，便可大幅提高線路的功率因數;第二，合理進行線路布局，對變壓器等裝置的安放進行科學規劃。若企業用電負荷比較集中，對補償電容的需求較大，可采用高低壓混合補償的方法;反之，可運用低壓補償的方法，在分散用電處加裝低壓電容器。當輸電線路中并聯接入移相電容器以后，可產生電壓容性電流，對用電裝置所產生的電壓感性電流進行相互補償，達到節能降耗效果。應注意，在安裝無功補償裝置時，要盡可能接近降壓變電所的低壓母線。

三、結語

綜上所述，在電力工程安裝中應用節電措施對于人類社會的可持續發展具有重要的推動作用。因此，要從以下方面著手:平衡三相負載、合理選擇與安裝變壓器、使用節能設備、降低線路無功損耗，在不影響電力使用需求的情況下實現節電效果，提高電網供電效率。

作者：林廷寶 劉鵬 史永輝 單位：棗礦集團供電處