在東北老工業(yè)基地的改造和技術(shù)開發(fā)區(qū)的發(fā)展過程中，一些高能耗、高能耗的機(jī)械加工大型骨干企業(yè)，非常重視節(jié)能和節(jié)電，并采取各種有效的節(jié)能技術(shù)措施合理降耗。減少供配電系統(tǒng)的線損和配電損耗，最大限度地減少無功，提高電能利用率，是當(dāng)前電力行業(yè)節(jié)能的重要措施之一。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，可采取以下措施：


一、節(jié)能型干式變壓器的設(shè)計(jì)和使用
    按照J(rèn)GJ16-2008民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范的要求：配電變壓器的選型應(yīng)根據(jù)建筑物的結(jié)構(gòu)、負(fù)荷、環(huán)境條件，以及節(jié)能變壓器的選擇。這一規(guī)定從2008年8月1日起執(zhí)行?，F(xiàn)在有很多類型的節(jié)電型干式配電變壓器，它具有高效節(jié)能、安全可靠、綠色環(huán)保、噪音小等優(yōu)點(diǎn)。干配電變壓器的使用既符合環(huán)保要求，又符合可持續(xù)發(fā)展的理念，同時(shí)也符合民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范的要求，是目前國內(nèi)配電變壓器中的主要節(jié)能產(chǎn)品之一。它的主要特點(diǎn)是：鐵芯不沖孔，不接縫，卷鐵芯形為密封整體，其過載抗短路沖擊能力，比疊片式變壓器強(qiáng)。卷鐵芯不需要消耗接縫的磁化容量，磁路分布均勻，空載激磁電流大大降低，比疊片式低70%左右，提高了功率因數(shù)，降低了電網(wǎng)無功損耗(線損)，提高了電網(wǎng)的供電質(zhì)量。卷鐵心充分利用薄硅鋼片的磁化特性，減少渦流損耗，提高變壓器的性能水平，降低變壓器的空載損耗，比國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)降低35~40%。無負(fù)荷電流減少70%，負(fù)荷損耗比國家標(biāo)準(zhǔn)降低40%左右。由于其無縫鋼管的特點(diǎn)，在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)噪音較低(不超過50分貝)，比疊片式約低30%，在高樓大廈的室內(nèi)安裝時(shí)無噪音污染。本產(chǎn)品在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中無有害、有毒氣體產(chǎn)生。干式配電變壓器具有良好的熱穩(wěn)定性，在180℃溫度下能在120%過負(fù)荷情況下長期安全可靠運(yùn)行，在150%過負(fù)荷情況下能連續(xù)運(yùn)行3小時(shí)，比環(huán)氧樹脂變壓器的過負(fù)荷能力增加15%以上。同時(shí)能夠承受高溫沖擊，在冷熱劇烈變化的情況下，不會(huì)出現(xiàn)絕緣“裂紋”。當(dāng)干式配電變壓器的絕緣材料具有接近空氣的介電常數(shù)時(shí)，其局部放電小，小于5 Pc，達(dá)到了良好的運(yùn)行可靠性標(biāo)準(zhǔn)。干配電變壓器不含易燃樹脂，具有較高的性價(jià)比。卷鐵芯干式配電變壓器在技術(shù)性能、經(jīng)濟(jì)效益上有諸多優(yōu)點(diǎn)，是目前國內(nèi)變壓器中最優(yōu)的產(chǎn)品。

二、盡可能降低線路損耗
    電纜的安裝盡量縮短導(dǎo)線的長度。從設(shè)計(jì)到施工，低壓柜出線回路和配電箱出線回路應(yīng)盡可能走直線，少走彎路，不走回頭線。變電站要盡可能地靠近負(fù)荷中心。低電壓線路的供電半徑一般不應(yīng)超過200米，負(fù)荷密集區(qū)不應(yīng)超過100米，中負(fù)荷密集區(qū)不應(yīng)超過150米，小負(fù)荷區(qū)不應(yīng)超過250米。減少了電纜(線)的長度，達(dá)到了最短的供電距離。增加引線截面積，對(duì)于長線，在滿足載流量熱穩(wěn)定、保護(hù)配合和電壓降要求的前提下，增加一級(jí)引線截面積。雖然線路費(fèi)用有所增加，但由于節(jié)省了電力，因此每年的運(yùn)行費(fèi)用減少了。增加線截投資是可行的。對(duì)于高樓，變配電室應(yīng)該靠近電氣豎井，這樣可以縮短主干(電纜或插接母線)的長度。文獻(xiàn)檢索網(wǎng)絡(luò)。對(duì)大面積的高層建筑，盡可能將電氣豎井設(shè)置在中間(或兩端)，以減少水平電纜敷設(shè)長度。按系統(tǒng)對(duì)負(fù)荷進(jìn)行分類。一般負(fù)載如：空調(diào)、風(fēng)機(jī)盤管、照明、鼓風(fēng)機(jī)、電熱水器等均由一根主干電纜供電，這樣，在不需要消防的時(shí)候，就可以切斷不需要消防的電源，在不需要空調(diào)的季節(jié)，讓同樣大的干線截面上傳送更小的電流，從而降低線路損耗。

三、合理地增加功率因數(shù)
    建筑電氣節(jié)能需要合理提高供配電網(wǎng)絡(luò)的功率因數(shù)，并進(jìn)行無功補(bǔ)償。電力供應(yīng)中的無功功率影響著供配網(wǎng)的電壓質(zhì)量，同時(shí)也制約著變配電系統(tǒng)的供電容量，增加了供配網(wǎng)的線損。在供電系統(tǒng)中實(shí)施無功補(bǔ)償，不僅可以改善電壓質(zhì)量，提高供電能力，而且節(jié)約了電能。電力供應(yīng)和分配系統(tǒng)中的許多用電設(shè)備，如電動(dòng)機(jī)、變壓器、電燈鎮(zhèn)流器和許多家用電器，都是電感負(fù)荷，會(huì)產(chǎn)生滯后的無功電流，它是通過低壓線路從系統(tǒng)中傳輸?shù)接秒娫O(shè)備的末端，無形中又增加了線路的損耗。為了解決這個(gè)問題，必須在供配電系統(tǒng)中安裝電容器柜。采用電容器柜(箱)內(nèi)靜電容器進(jìn)行無功補(bǔ)償，使電容器產(chǎn)生的超前無功電流能抵消電力設(shè)備產(chǎn)生的滯后無功電流，從而達(dá)到在減小總無功電流的同時(shí)，提高功率因數(shù)。若將功率因數(shù)從0.7提高到0.9，可以使線路損耗降低40%左右。與此同時(shí)，高電壓用戶的功率因數(shù)應(yīng)符合供電部門的規(guī)定，低電壓用戶不應(yīng)低于0.9。有兩種方法進(jìn)行無功補(bǔ)償：一是集中補(bǔ)償：在變配電所低壓側(cè)設(shè)置電容器柜進(jìn)行集中補(bǔ)償。在集中補(bǔ)償時(shí)，宜采用自動(dòng)調(diào)節(jié)式補(bǔ)償裝置，避免過度補(bǔ)償導(dǎo)致無功負(fù)荷倒置。與此同時(shí)，電容器組宜采用自動(dòng)循環(huán)投切?，F(xiàn)場(chǎng)補(bǔ)償：容量較大、負(fù)荷平穩(wěn)、常用的電力設(shè)備無功功率分別現(xiàn)場(chǎng)補(bǔ)償為宜。盡可能采用高功率因數(shù)的電力設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工。


四、綜合平衡三相電負(fù)荷
    低電壓供電線路普遍存在三相負(fù)荷不平衡的問題，在低電壓供電線路中，由于單相及高次諧波的影響，造成三相負(fù)荷不平衡。電壓或電流的三相不平衡會(huì)給供配電網(wǎng)絡(luò)帶來危害。其主要危害是：影響變壓器、電動(dòng)機(jī)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，造成供配電網(wǎng)絡(luò)相線及零線損耗增大，影響計(jì)算機(jī)正常工作。造成照明壽命縮短(電壓過高)或照明強(qiáng)度偏低(電壓過低)以及電視機(jī)損壞等；對(duì)于附近的通信系統(tǒng)，干擾會(huì)增大，影響通信質(zhì)量。為降低三相負(fù)荷不平衡引起的能耗損失，應(yīng)及時(shí)調(diào)整三相負(fù)荷，使三相負(fù)荷不平衡度達(dá)到以下規(guī)程規(guī)定：“要求配電變壓器出口電流不平衡度不大于10%，干線和支線末端電流不大于額定電流的25%”和“三相配電干線各負(fù)荷宜分配均衡，最大負(fù)荷不宜超過三相負(fù)荷平均值的115%，最小負(fù)荷不宜小于三相負(fù)荷平均值的85%”。為了解決三相電壓或電流的不平衡問題，首先，在設(shè)計(jì)上應(yīng)盡量使三相負(fù)荷平衡。此外，還可采用單相電壓調(diào)節(jié)和濾波器抑制諧波。最佳的方法是使用節(jié)電裝置來平衡三相電壓或電流。節(jié)省電源，可使線路電壓或線路電流的不平衡度在2%以下，零線電流極小，使三相電壓或電流基本平衡，從而大大降低相線和零線的損耗。

五、諧波的危害控制
    供電系統(tǒng)電能質(zhì)量是指電壓的頻率和波形質(zhì)量。電壓波形是電能質(zhì)量的三大主要指標(biāo)之一。各種電力電子設(shè)備在工業(yè)和民用建筑中的應(yīng)用日益廣泛，產(chǎn)生的諧波電流對(duì)供電系統(tǒng)的影響也越來越大，諧波電流的存在不僅會(huì)增大供電系統(tǒng)的電能損耗，還會(huì)給供配電線路和電力設(shè)備帶來危害。其危害表現(xiàn)在：諧波可引起電網(wǎng)電壓和電流波形的失真，不僅降低供配電網(wǎng)電壓，造成無功損耗，還嚴(yán)重影響電子設(shè)備和電氣控制設(shè)備的穩(wěn)定和安全運(yùn)行。諧波電流會(huì)使變壓器的銅、鐵消耗增加，噪聲增加，溫度升高，從而使變壓器基波負(fù)載容量降低。在電容器與配電系統(tǒng)中的感生負(fù)載組成并聯(lián)或串聯(lián)回路，這很可能會(huì)產(chǎn)生共振，從而導(dǎo)致諧波電流或電壓的放大，使通過電容器的電流增大，從而導(dǎo)致電容器的功率損耗增加。嚴(yán)重者可將電容器擊穿，甚至引爆。當(dāng)諧波頻率升高時(shí)，會(huì)引起電纜的交流電阻增大，從而降低了電纜的允許通過電流，增加了電纜的介質(zhì)損耗。這樣就加快了電纜絕緣的老化，單相接地故障的次數(shù)明顯增加。在異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行中，諧波電流會(huì)增加附加損耗，降低效率，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起過熱。諧波電流會(huì)使斷路器額定電流降低，可能導(dǎo)致斷路器異常發(fā)熱、誤動(dòng)或不動(dòng)。此外，諧波電流還影響電力測(cè)量的精度。為抑制諧波，一般在變壓器低壓測(cè)電設(shè)備或用電設(shè)備上設(shè)置有源濾波器或無源濾波器，或?qū)⒂性礊V波器與無源濾波器混用，或采用節(jié)能裝置。采用以上措施，可以有效地濾除中性線和相線的諧波電流，既凈化了電路，又減少了損耗，提高了供電質(zhì)量，保證了系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行。


六、采用高效節(jié)能設(shè)備
    電壓不穩(wěn)定性、三相電壓不均、電動(dòng)機(jī)沖擊電流過大以及供配電系統(tǒng)中的高次諧波干擾等都會(huì)產(chǎn)生隱形殺手，使電力損耗增大，同時(shí)也會(huì)縮短電力設(shè)備的使用壽命。節(jié)能型設(shè)備就是針對(duì)上述問題推出的節(jié)能型產(chǎn)品。它有以下功能和特點(diǎn)：
調(diào)節(jié)電壓幅值和穩(wěn)壓：有的用電單位供電電壓偏高，造成電氣設(shè)備耗電量增加，壽命縮短，同時(shí)線路損耗增大。本裝置利用電磁平衡原理，對(duì)用電設(shè)備電壓的平衡性和穩(wěn)定性進(jìn)行調(diào)節(jié)。本實(shí)用新型具有調(diào)節(jié)電壓幅值的功能，可使較高的電壓達(dá)到合理的電壓值。
均衡三相電壓：本裝置以電磁平衡為基本原則，通過調(diào)整設(shè)備的相序電感量，使磁電交換、磁勢(shì)重新分配，大幅度降低三相電壓不平衡度，使線電壓、線電流不平衡度降低2%，達(dá)到三相電壓基本平衡。城市電網(wǎng)三相電壓不平衡、配電網(wǎng)三相負(fù)荷分配不均、高次諧波的影響，造成三相電流不對(duì)稱、電壓不均。這樣的話，會(huì)使變壓器內(nèi)部產(chǎn)生環(huán)流，線圈過熱，并且可以使電動(dòng)機(jī)的效率降低而增加電力消耗。因?yàn)檫@種裝置可以平衡三相電壓，同時(shí)可以把電網(wǎng)過高的電壓調(diào)整到一個(gè)合理的壓值。這不但給電力設(shè)備，也給三相照明系統(tǒng)帶來了節(jié)能效果。
    降低電機(jī)的起動(dòng)電流：通過在節(jié)電裝置內(nèi)磁力和電抗器串聯(lián)，可以對(duì)電機(jī)的起動(dòng)電流起到一定的抑制作用，一般可以將起動(dòng)電流降低2~3倍。如有多個(gè)小型電機(jī)或多個(gè)群控小型電機(jī)，則節(jié)電效果更為明顯。并能降低電機(jī)起動(dòng)時(shí)沖擊電流對(duì)其他電器的影響。消除高次諧波：電力供應(yīng)中的高次諧波部分來自市電，部分來自低壓電力和電子設(shè)備。這些諧波不僅造成了電能的浪費(fèi)，還造成了變壓器因渦流過熱和損耗增加，電機(jī)過熱和轉(zhuǎn)矩下降，低壓電容柜內(nèi)電容過熱，中性線電流增加等。為了抑制高次諧波，該裝置內(nèi)并聯(lián)了一根消除線圈，它既能防止市電送來的高次諧波，又能抑制低壓電器和電器發(fā)出的諧波電流。一般情況下，可抑制30~50%或更多的高次諧波，上述措施也能取得一定的節(jié)能效果。
減少線路、變壓器及電機(jī)線圈的銅耗：隨著諧波頻率的提高，高頻電流增大，導(dǎo)致交流電阻增大，線損增大。因?yàn)樵撗b置三相電壓平衡，抑制高次諧波，從而降低了線路、變壓器、電機(jī)等線圈的銅耗。按照銅損耗公式 P=I2R，減小電流值和電阻值可使銅耗明顯降低。尤其對(duì)于長線及電流值較大的線路，節(jié)電效果更佳。