配電システムにおける損失低減と節電のための技術的対策は何ですか

1.トランスフォーマーの適切な使用
トランスフォーマーは、工業企業の電力消費特性に応じて柔軟な巻線構成を選択し、各トランスフォーマーの負荷率に基づいて迅速に負荷調整を行うことで、最適な負荷条件での運転を確保する必要があります。トランスフォーマーの三相負荷は可能な限り均等に保つべきであり、不均衡な運転は出力容量を減少させるとともに損失を増加させるからです。省エネルギー型トランスフォーマーの採用が推奨され、例えば非晶質合金トランスフォーマーはS9シリーズのトランスフォーマーよりも無負荷損失が25%～30%程度しかなく、年間利用率が低い用途に特に適しています。

2.無効電力補償の重視と合理的な実施
トランスフォーマーの運転中には、有効電力消費量の数倍から数十倍の無効電力を消費します。グリッドを通じた無効エネルギーの伝送は、大きな有効電力損失を引き起こします。一般的な配電ネットワークでは、トランスフォーマーの低圧側（400 Vシステム）に無効電力補償装置が設置されています。通常、負荷の電力係数を0.9～0.95に補償すれば十分であると考えられており、トランスフォーマー自体の無効電力補償、つまり10 kV高圧側での補償はしばしば見落とされます。

無効電力補償の方法、場所、容量を適切に選択することで、システムの電圧レベルを安定させ、長距離で大量の無効電力を伝送することを避けることができ、これにより有効ネットワーク損失を削減することができます。配電ネットワークでは、無効電力補償は通常、集中型、分散型、および局所的なアプローチを組み合わせて実装されます。自動スイッチング方式は、バス電圧レベル、無効電力流れの方向、電力係数の大きさ、負荷電流の大きさ、または時間帯スケジューリングに基づくことがあります。具体的な選択は負荷特性に応じて決定され、以下の問題に注意を払う必要があります：

(1) 単相負荷が大部分を占める高層ビルや住宅群では、階層化された単相無効電力補償または自動相別無効電力補償を考慮すべきです。一相からのサンプリングのみに基づいて無効電力補償を行うと、他の二相で過補償または不足補償が生じ、配電ネットワークの損失を増大させ、補償の目的を達成できなくなる可能性があります。

(2) 平行キャパシタを設置すると、システムの高調波インピーダンスが変化し、特定の周波数で高調波が増幅される可能性があります。これはキャパシタの寿命に影響を与え、またシステムの高調波干渉を悪化させます。したがって、高調波歪が顕著な場所でも無効電力補償が必要な場合は、高調波フィルターの設置を検討する必要があります。

3. 低圧配電線のアップグレードと導体許容電流の増加
標準的な導体サイズ選定原則に基づいて、必要な最小導体断面積を決定することができます。しかし、長期的な観点からは、最小サイズの導体を使用することは経済的ではありません。導体サイズを標準ステップで1つか2つ大きくすることで、線路損失の減少による節約額が追加投資を比較的短期間で回収できます。

4. 接続点の数の削減と接触抵抗の低下
配電システムでは導体間の接続が多く存在し、多くの接続点は安全上の脆弱性を作り出すだけでなく、線路損失の増加にも大きく寄与します。接続部の施工は厳格に制御し、緊密な接触を確保し、導電性接合剤を使用することで接触抵抗をさらに低下させることができます。異なる材料間の接続には特に注意を払う必要があります。

5. 省エネルギー照明設備の採用
統計によると、工業発展国では照明が総電力消費量の10％以上を占めています。中国における生活水準の向上と公共空間での照明要件の増加に伴い、照明電力消費の割合は着実に増加しています。建物の配置と照明要件に応じて光源を適切に配置し、適切な照明方法を選択し、効率的なランプタイプを選ぶことは、損失を削減しエネルギーを節約する効果的な方法です。例えば、20 Wの省エネランプは100 Wの白熱電球と同じ光束を提供します。高効率電気光源の普及、磁気バルブを電子バルブに置き換え、電子次第スイッチ、光電スイッチ、音響スイッチ、運動センサースイッチを公共エリアでトグルスイッチに代えて使用することで、照明エネルギー消費と線路損失を大幅に削減することができます。

6. 負荷のシフトとバランスの取れた電力使用
電気設備の運転モードを調整し、負荷を合理的に割り当てることで、ピーク時の電網需要を削減し、オフピーク時の使用を増やすことができます。効率の悪い地域配電ネットワークをアップグレードして三相バランスを維持し、工業・鉱業企業でのバランスの取れた電力使用を確保することで、線路損失を削減することができます。