Какие технические меры применяются для снижения потерь и экономии энергии в распределительных системах?

1.Рациональное использование трансформаторов
Трансформаторы следует выбирать с гибкими конфигурациями обмоток в соответствии с характеристиками потребления электроэнергии промышленных предприятий, и своевременно проводить регулировку нагрузки на основе коэффициента загрузки каждого трансформатора, чтобы обеспечить работу в оптимальных условиях. Трехфазные нагрузки на трансформаторах должны быть максимально сбалансированы; несбалансированная работа не только снижает выходную мощность, но и увеличивает потери. Следует использовать энергоэффективные трансформаторы, например, трансформаторы с аморфным сплавом, у которых потери холостого хода составляют всего 25%–30% от потерь S9-серии, что делает их особенно подходящими для применения с низкой годовой степенью использования.

2.Упор на рациональное внедрение компенсации реактивной мощности
Во время работы трансформатор потребляет реактивную мощность, которая в несколько раз превышает его активное потребление. Передача реактивной энергии через сеть вызывает значительные потери активной мощности. В типичных распределительных сетях устройства компенсации реактивной мощности устанавливаются на стороне низкого напряжения (система 400 В) трансформаторов. Общепринято считать, что компенсация коэффициента мощности нагрузки до 0,9–0,95 достаточна, в то время как компенсация реактивной мощности самого трансформатора, то есть компенсация на стороне высокого напряжения 10 кВ, часто игнорируется.

Рациональный выбор метода, места и емкости компенсации реактивной мощности может эффективно стабилизировать уровни напряжения системы и предотвратить передачу больших объемов реактивной мощности на большие расстояния, тем самым снижая потери активной мощности в сети. Для распределительных сетей компенсация реактивной мощности обычно реализуется комбинацией централизованных, децентрализованных и локальных подходов. Автоматические методы переключения могут основываться на уровнях напряжения шины, направлении потока реактивной мощности, величине коэффициента мощности, размере нагрузочного тока или планировании по времени суток. Конкретный выбор должен определяться в зависимости от характеристик нагрузки, при этом следует учитывать следующие вопросы:

(1) В высотных зданиях или жилых комплексах, где одиночные фазные нагрузки занимают большую долю, следует рассматривать слоистую однофазную компенсацию реактивной мощности или автоматическую компенсацию по фазам. Опираясь на измерения только одной фазы для компенсации реактивной мощности, можно вызвать пере- или недокомпенсацию в двух других фазах, увеличивая потери в распределительной сети и сводя на нет цель компенсации.

(2) После установки параллельных конденсаторов изменяется гармоническое сопротивление системы, что может усиливать гармоники на определенных частотах. Это не только влияет на срок службы конденсаторов, но и усугубляет гармоническое воздействие в системе. Поэтому, в местах с существенным искажением гармоник, где все же требуется компенсация реактивной мощности, следует рассмотреть установку гармонических фильтров.

3.Модернизация линий низкого напряжения и увеличение сечения проводников
Согласно стандартным принципам выбора сечения проводников, можно определить минимальное сечение, удовлетворяющее требованиям. Однако с точки зрения долгосрочной перспективы использование минимального сечения проводника не является экономически выгодным. Увеличение сечения проводника на одну-две стандартные ступени позволяет сэкономить на уменьшении потерь в линии, что окупит дополнительные инвестиции в относительно короткий период.

4.Снижение количества точек соединения и уменьшение контактного сопротивления
Соединения между проводниками широко распространены в распределительных системах, и большое количество точек соединения создает не только уязвимости безопасности, но и значительно увеличивает потери в линии. Методы монтажа соединений должны строго контролироваться, чтобы обеспечить плотный контакт, а контактное сопротивление можно дополнительно уменьшить, используя проводящие соединительные пасты. Особое внимание следует уделять соединениям между различными материалами.

5.Использование энергоэффективного осветительного оборудования
Статистика показывает, что в развитых индустриальных странах освещение составляет более 10% общего потребления электроэнергии. По мере улучшения условий жизни в Китае и повышения требований к освещению в общественных местах, доля потребления электроэнергии на освещение продолжает расти. Рациональное расположение источников света в зависимости от планировки здания и потребностей в освещении, выбор соответствующих методов освещения и использование эффективных типов ламп являются эффективными способами снижения потерь и экономии энергии. Например, одна энергосберегающая лампа мощностью 20 Вт обеспечивает такую же световую отдачу, как и лампа накаливания мощностью 100 Вт. Продвижение высокоэффективных электрических источников света, замена магнитных балластов на электронные, использование электронных диммеров, таймеров, фотоэлектрических, акустических и датчиков движения вместо обычных выключателей в общественных местах значительно снизит потребление электроэнергии на освещение и потери в линиях.

6.Перераспределение нагрузки и сбалансированное использование электроэнергии
Необходимо регулировать режимы работы электрического оборудования, рационально распределять нагрузки, снижать пиковую нагрузку на сеть и увеличивать использование в ночные часы. Необходимо модернизировать неэффективные местные распределительные сети, поддерживая трехфазный баланс, обеспечивая сбалансированное потребление электроэнергии в промышленных и горнодобывающих предприятиях, что позволит снизить потери в линиях.