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纽曼p7:城市轨道交通变配电设计中的节能技术

时间: 2019-03-13阅读:

摘要 随着城市轨道交通建设和技术的发展,以及人们对舒适、安全、快捷出行的要求不断加强,地铁成为城市交通运输的主力军。而电能消耗又占用了轨道交通企业运营成本的一大部分,因此节能的应用在城市轨道交通变配电设计中是一个重要环节。本文首先探讨了变配电系统中的关键节能思路,进而就在城市轨道交通变配电设计中应用节能思路的具体技术进行了探讨。

【关键词】城市轨道交通 变配电设计 节能技术

城市轨道交通企业中存在大量变配电设备以及各种等级的配电线路,据统计,电费约占城市轨道交通运营企业成本的35%~45%,节能减排必须以不降低服务水平、不影响运营安全为前提,以节能降耗、科学发展轨道交通为目标,坚持网络化、以人为本、资源共享、效率成本的理念,从工程建设抓设计源头、网络运营抓运行操作。建立健全管理机制和保障体系,实现城市轨道交通节能降耗的实效性和长效性。而根据变配电设计的需要进行各环节能耗的降低是提升配电系统能效的一种方式,因此,下面主要讨论车站变配电系统节能的事前思考与设计中的节能技术的应用,以此来提升变配电系统设计的科学性,节能降耗。

1 变配电节能思路分析

1.1 在配电变压器选型时考虑节能技术

在变配电系统的运行中变压器扮演着重要的角色,对变压器进行节能优化可以使整个变配电系统的能耗下降,因此我们在进行变压器选型时要根据需要对其节能效果、性能要求进行综合考量,主要的考虑因素有如下几点:一是根据变压器的电能传递效率考虑如截面积、材质等各种参数,选择循环利用更为简单的变压器;变压器最经济节能运行的负载率一般应在75%~85%之间,因此其二是通过准确的负荷计算来选择合适容量的变压器,在经济效益比较后,尽量选用具有节能技术的变压器产品,保证节能效果。

1.2 调整电压以保证节能效果

对电压参数进行调节其实就是控制系统的无功功率,可以采用可自动投切的电容器、静止补偿器等设备,也可以在关键节点选用具有有载调压的配电变压器,设备具备调节能力,进而电压调控效率也得到了优化,而在电压调控动作中我们就能实现电能节约,使系统利用效率大大提升。

l.3 进行配电线路的优化选择

变配电系统存在大量的配电线路,由于城市轨道交通大部分位于地面以下,配电线路大都选用了电缆,在节能设计思路中,电缆截面积优化设置是非常重要的节能技术,截面选择裕度过大,会引起投资浪费,耗费较多的建设成本;裕度过小,则会增加线路的电能损耗,使得电缆发热严重,影响运营安全,同时还有可能出现线路寿命缩短的情况。地铁中的设备,具有较强的分时间段运行和季节性的特点,因此,在传统设计时考虑经济电流密度、载流量作电缆截面选择的基础上,对地铁负荷的分时、分季节应用特点作为重要考虑因素是配电线路优化的关键,这样就能为城市轨道交通变配电系统运行提供最科学合理的节能设计。

2 变配电设计中对节能技术的优化应用

当前城市轨道交通建设飞速发展,对于能源的需求量不断增长,因此在配网设计中进行节能设置可以缓解电力系统的压力,变配电系统建设中不断应用节能技术能够使电能损耗降低,使电能供应发挥最大化作用。

2.1 优化设计和安装节电设备与装置

先进节电设备和装置的安装有利于实现节能目标,提高变配电系统的运行安全性与稳定性,影响变配电系统运行情况的因素有多种,其中最主要的是电压、三相电压、电动机冲击电流等,电压容易出现不稳定问题,三相电压则难以保持平衡性,电动机冲击电流容易出现过大或过小的问题,针对这些问题,可通过安装先进设备对这些因素进行有效控制,先进设备具有较高的性能,可以增加电力系统的运行时间了,保持系统的正常运行状况,提高系统运行的安全性和稳定性,从而取得相应的节能效果,获取相应的经济效益。

2.2 采用节能技术解决谐波问题

谐波对变配电系统的运行状况有不良影响。其谐波能够加大系统的电能损耗程度,并影响相关电气设备的性能,缩短变配电系统的使用时间,不利于节能目标的实现。为有效处理谐波问题,相关人员可在变压器低压侧安装源滤波器,也可安装无源滤波器,或者将二者进行结合,对线路进行有效管理,提高电能能源的利用效率,获取经济效益。

2.3 节能处理照明设备

地铁照明较之于地面建筑相比较,没有天然采光是地铁内部照明最大的特点。所以在地铁照明设计的过程中光源、灯具及照明控制方式的选用必须要科学合理,这样才能提高照明质量。为达到节能效果,在进行广阔区域的照明设置时,照明设备要有被控制的能力,具有分区域、时间、电压进行调控的能力。在设计中尽量保证电压的三相平衡,在线路的控制设计中可以选取高功率因数镇流器、光源采用节能LED、加上通过采用光控、时控、模式控等智能照明控制技术,其科学应用可以使系统的节能效果大大提升。

2.4 分站计量、定额管理

在每个车站区分各类负荷,根据实际产权归属、负荷类型装设计量设备,采用综合监控研究消耗量后采用定额管理,计量设备的装设是采用定额管理的前提,定额管理是将人为因素参与节能的有效手段。有条件还可以加快能耗统计与监测平台建设,实现对能耗信息的自动化管理(监测、统计、分析、查询等),实时采集能耗数据,对耗能设备进行实时分析,有效加强各用电设备的能源管理和监控,指导设备系统的维护和节能技术改造。使得各类消耗一目了然,科学定量管理水平大大提高。

3 結束语

总之,在变配电系统中针对可能造成电能损耗的部位,如变压器、线路与照明设施等进行节能设计可以使整个变配电系统发生能耗转变,降低变配电转换与传输中的能源损耗,为整个变配电系统的能效提升提供助力。此外,选用先进节能的电机电器设备,如电扶梯及大型风机、水泵等采用变频控制或采用软起动器,车站空调水系统变流量智能控制技术,推广应用再生能源或低品位能源的空调系统等,节约设备用电。

参考文献

[1]杨建华,供配电系统总体规划节能措施与变配电设计节能技术[J].建筑设计管理,2016,33 (11):88-90.

[2]何格,万力.节能技术在工业供配电设计中的运用[J].城市建设理论研究(电子版),2017 (19):204.

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