چه تدابیر فنی برای کاهش ضرر و صرفه‌جویی در انرژی در سیستم‌های توزیع وجود دارد

1. استفاده منطقی از ترانسفورماتورها
باید ترانسفورماتورها با توجه به مشخصات مصرف برق شرکت‌های صنعتی با پیکربندی‌های سیم‌پیچ انعطاف‌پذیر انتخاب شوند و تنظیمات بار بر اساس نرخ بار هر ترانسفورماتور به طور زودهنگام انجام شود تا عملکرد در شرایط باردهی بهینه تضمین شود. بارهای سه‌فازی روی ترانسفورماتورها باید به حد امکان متوازن نگه داشته شوند؛ عملکرد نامتوازن نه تنها ظرفیت خروجی را کاهش می‌دهد بلکه زیان‌ها را نیز افزایش می‌دهد. باید از ترانسفورماتورهای کارآمد انرژی استفاده شود—به عنوان مثال، ترانسفورماتورهای آلیاژ بی‌ساختار دارای زیان‌های بدون باری که فقط ۲۵٪–۳۰٪ زیان‌های ترانسفورماتورهای سری S9 هستند، به خصوص برای کاربردهایی با ساعات استفاده سالانه کم مناسب هستند.

2. تأکید بر و اجرای منطقی جبران بار غیرفعال
در حین عملکرد، یک ترانسفورماتور بار غیرفعالی مصرف می‌کند که چندین تا ده‌ها برابر مصرف بار فعال آن است. انتقال انرژی غیرفعال از طریق شبکه موجب زیان‌های قابل توجه بار فعال می‌شود. در شبکه‌های توزیع معمولی، دستگاه‌های جبران بار غیرفعال روی سمت ولتاژ پایین (سیستم ۴۰۰ وات) ترانسفورماتورها نصب می‌شوند. عموماً معتقدند که جبران عامل توان ۰٫۹-۰٫۹۵ کافی است، در حالی که جبران بار غیرفعال خود ترانسفورماتور—یعنی جبران روی سمت ولتاژ بالا ۱۰ کیلووات—اغلب نادیده گرفته می‌شود.

انتخاب منطقی روش، مکان و ظرفیت جبران بار غیرفعال می‌تواند به طور موثر سطح ولتاژ سیستم را ثابت کند و انتقال مقدار زیادی بار غیرفعال از طریق مسافت‌های طولانی را جلوگیری کند، بدین ترتیب زیان‌های شبکه فعال را کاهش می‌دهد. برای شبکه‌های توزیع، جبران بار غیرفعال معمولاً از طریق ترکیبی از روشهای متمرکز، پراکنده و محلی انجام می‌شود. روش‌های تغییر خودکار ممکن است بر اساس سطح ولتاژ بار، جهت جریان بار غیرفعال، اندازه عامل توان، اندازه جریان بار یا برنامه‌ریزی زمانی تعیین شوند. انتخاب خاص باید بر اساس مشخصات بار تعیین شود، با توجه به مسائل زیر:

(1) در ساختمان‌های بلند یا خوشه‌های مسکونی که بارهای تک‌فازی بخش قابل توجهی را تشکیل می‌دهند، باید جبران بار غیرفعال لایه‌ای تک‌فاز یا جبران خودکار فاز به فاز در نظر گرفته شود. تکیه بر نمونه‌برداری از یک فاز برای جبران بار غیرفعال ممکن است باعث جبران بیش از حد یا کمتر از حد در دو فاز دیگر شود، که این امر موجب افزایش زیان‌های شبکه توزیع و عدم رسیدن به هدف جبران می‌شود.

(2) پس از نصب خازنهای موازی، ممان انسجامی هارمونیک سیستم تغییر می‌کند و ممکن است هارمونیک‌ها در برخی فرکانس‌ها تقویت شوند. این امر نه تنها عمر خازن‌ها را کاهش می‌دهد بلکه تداخل هارمونیک در سیستم را نیز تشدید می‌کند. بنابراین، در مکان‌هایی که دارای تحریف هارمونیک قابل توجه هستند و همچنان نیاز به جبران بار غیرفعال دارند، باید نصب فیلترهای هارمونیک در نظر گرفته شود.

3. به‌روزرسانی خطوط توزیع ولتاژ پایین و افزایش ظرفیت رسانه‌ها
بر اساس اصول اندازه‌گیری رسانه‌های استاندارد، می‌توان مقطع کمترین رسانه‌ای که الزامات را برآورده می‌کند را تعیین کرد. اما از دیدگاه بلندمدت، استفاده از رسانه‌ی کم‌حجم اقتصادی نیست. افزایش اندازه رسانه‌ها یک یا دو مرحله استاندارد می‌تواند باعث شود که صرفه‌جویی در زیان‌های خطی سرمایه‌گذاری اضافی را در یک دوره نسبتاً کوتاه بازیابی کند.

4. کاهش تعداد نقاط اتصال و کاهش مقاومت تماس
اتصالات بین رسانه‌ها در سیستم‌های توزیع گسترده است و تعداد زیادی از نقاط اتصال نه تنها آسیب‌پذیری‌های ایمنی را ایجاد می‌کند بلکه به طور قابل توجهی به افزایش زیان‌های خطی کمک می‌کند. روش‌های ساخت در اتصالات باید به طور دقیق کنترل شوند تا تماس محکم تضمین شود و مقاومت تماس می‌تواند با استفاده از ماده‌های تماس‌رسان کاهش یابد. توجه ویژه باید به اتصالات بین مواد مختلف شود.

5. استفاده از تجهیزات روشنایی کارآمد انرژی
آمار نشان می‌دهد که در کشورهای صنعتی توسعه یافته، روشنایی بیش از ۱۰٪ مصرف کل برق را شامل می‌شود. با بهبود شرایط زندگی در چین و افزایش نیازهای روشنایی در فضاهای عمومی، نسبت مصرف برق روشنایی به طور مداوم در حال افزایش است. تنظیم منطقی منابع روشنایی با توجه به طرح ساختمان و نیازهای روشنایی، انتخاب روش‌های روشنایی مناسب و انتخاب انواع لامپ‌های کارآمد روش‌های مؤثری برای کاهش زیان‌ها و صرفه‌جویی در انرژی هستند. به عنوان مثال، یک لامپ ۲۰ واتی کارآمد انرژی همان تابش روشنایی را ارائه می‌دهد که یک لامپ ۱۰۰ واتی دارد. ترویج منابع روشنایی الکتریکی کارآمد، جایگزینی بالاست‌های مغناطیسی با بالاست‌های الکترونیکی و استفاده از دیمرهای الکترونیکی، کلیدهای زمان‌بندی، کلیدهای فتوسل، کلیدهای صوتی و کلیدهای حسگر حرکت در فضاهای عمومی به طور قابل توجهی مصرف انرژی روشنایی و زیان‌های خطی را کاهش می‌دهد.

6. جابجایی بار و استفاده متوازن از برق
مدل‌های عملکرد تجهیزات الکتریکی را تنظیم کنید، بارها را به طور منطقی تخصیص دهید، تقاضای شبکه در ساعات پیک را کاهش دهید و استفاده در ساعات پایین‌بار را افزایش دهید. شبکه‌های توزیع محلی کارآیی پایین را به‌روزرسانی کنید تا تعادل سه‌فازی حفظ شود، مصرف برق متوازن در شرکت‌های صنعتی و معادن تضمین شود و بدین ترتیب زیان‌های خطی کاهش یابد.