居住小区降低电能损耗之若干技术措施

摘　要　文章根据居住小区环境及设备运行之特点，着重分析了供配电系统中线路和主要设备电能消耗之形式，并从降低线损及变压器和电动机等设备之选择、经济运行及管理方面进行探讨。阳光电子学校维修专家分析认为：提出降低居住小区电能消耗之若干节电技术措施和具体方法，对其他物业管理企业亦有参考价值。阳光电子学校维修专家分析认为：

　　关键词　线损　运行电压　变压器　电动机　变频调速　无功补偿　照明　节电措施

　　1　前 言

　　随着我国经济建设飞速发展，房地产业投资、开发、销售整体形势发展越来越好，一个个新兴居住小区如雨后春笋般拔地而起，但居住小区之能源利用率却较低。阳光电子学校维修专家分析认为：因为电能在物业管理成本中占有相当比重，如何节约和有效使用宝贵之电能，就看物业管理公司之管理者水平了，既要达到消费电能带来之享受，又不致过度之浪费。阳光电子学校维修专家分析认为：近年来居民小区供暖时间较过去长了，从而导致了锅炉供暖动力系统耗能之增加。阳光电子学校维修专家分析认为：小区路灯照明要由单纯之亮变为真正之“靓”，也有个节能降耗问题。阳光电子学校维修专家分析认为：因此居住小区之供配电系统之节能降耗问题更显得重要。阳光电子学校维修专家分析认为：

　　2　降低供配电线路损耗

　　线损是供配电线路经济运行之重要指标。阳光电子学校维修专家分析认为：居住小区之供电线路一般为10kV或35kV、380V/220V系统。阳光电子学校维修专家分析认为：特别是较早规划设计之居住小区采用架空或电缆供电。阳光电子学校维修专家分析认为：随着电气负荷之增长，供配电线路并未进行技术改造，从而导致供配电线路在非经济状态运行。阳光电子学校维修专家分析认为：大量电能损耗在了供配电线路上，致使供电电压质量下降。阳光电子学校维修专家分析认为：为解决上述问题，应采用经济电流密度确定导线和电缆截面进行技术改造，降低线损。阳光电子学校维修专家分析认为：我国规定之经济电流密度见表1。阳光电子学校维修专家分析认为：多年之设计和运行经验表明：对锅炉供暖动力系统，用电负荷稳定，即使遇到寒冷之冬季，将备用之锅炉循环泵投入运行，用电负荷 大值也在原设计计算值范围之内。阳光电子学校维修专家分析认为：加之冬季之环境温度对导线和电缆散热好，所以按表1参数选择导线和电缆截面是可行之。阳光电子学校维修专家分析认为：

我国规定之导线和电缆经济电流密度（A/MM2）表1

　如按表1参数选择给居民住宅楼供配电之导线和电缆显得裕度较小，还应充分考虑到供电线路之电压等级、初始投资、安装施工、用电负荷功率因数以及整个电缆经济寿命中损耗费用之和达到 小等因素。阳光电子学校维修专家分析认为：
　　随着人们生活水平之提高，家用电器不断地涌入家庭，居民用电负荷增长很快，特别是在夏季，居民用电负荷出现高峰，按表1参数选择给居民住宅楼供电之导线和电缆电流密度时应留有1.5倍之裕量（参见表1括号内数值）。阳光电子学校维修专家分析认为：根据北京地区1992年～2000年8年期间居民用电量情况统计分析，居民用电量年平均增长率为16％。阳光电子学校维修专家分析认为：居民用电量之增长率远远高于其他行业用电量之增长率，居民用电量之增长还有很大空间。阳光电子学校维修专家分析认为：居民用电量占全社会用电量之比例目前在12％（北京地区）。阳光电子学校维修专家分析认为：中西部地区居民用电量远低于这个比例，说明居民用电量增长空间极大。阳光电子学校维修专家分析认为：根据发达国家之经验，居民用电量增长到占全社会用电量之30％左右时就会保持在一个相对稳定之水平，应考虑到居民年用电量平均增长率约16％这个重要因素。阳光电子学校维修专家分析认为：为降低供配电线路损耗，可采用增设并联导线和电缆或其它技术手段来实现降低损耗。阳光电子学校维修专家分析认为：
　　现举一实例，一居民住宅楼3200m2，48户，1988年设计时按10W/m2计算，计算负荷Pjs=19.2kW,计算电流Ijs=Pjs/×Ue×cosφ=19.2/×0.38×0.9=32A。阳光电子学校维修专家分析认为：1999年夏季用电负荷 高峰时日平均 大负荷Pav.max=48kW,日平均 大负荷电流Iav.max=81A,由于年 大负荷利用小时数少于3000小时，取经济电流密度Jjil=3A/mm.2，导线截面Sjil=Ijs/Jjil=32/3=10.6mm2,实选**丁橡皮线BXF－3×16＋1×6mm2架空线。阳光电子学校维修专家分析认为：1999年供配电技术改造时，选取经济电流密度2A/mm2,导线截面Sji2=Iav.max/Jji2=81/2=40.5mm2，为中远期居民用电负荷增长留有余地，实选**丁橡皮线BXF－3×70＋1×25mm2取代原供电架空干线。阳光电子学校维修专家分析认为：
　　电缆长度102m，忽略感抗影响，电阻R16=0.136Ω，R70=0.032Ω,有功损耗ΔΡ16=3×I2av.max×R16×10－3=3×812×0.136×10－3=2.676kW，ΔΡ70=3×I2av.max×R70×10－3=3×812×0.032×10－3=0.629kW。阳光电子学校维修专家分析认为：两路不同截面之导线有功损耗之差ΔP=ΔP16－ΔP70=2.676－0.629=2.047kW。阳光电子学校维修专家分析认为：负荷高峰季100天，平均每天用电20小时，共计2000小时，节电量ΔW=ΔP×t=2.047×2000=4094(kWh)。阳光电子学校维修专家分析认为：
　　由计算结果可知，在相同用电负荷条件下，不同之导线或电缆截面功率损耗差异非常大。阳光电子学校维修专家分析认为：此例中把原供电干线截面更换为70mm2，仅一个用电负荷高峰季就可节省电能4094kWh，折合1068元。阳光电子学校维修专家分析认为：采用经济电流密度选择之电缆，节约电能之价值只需3年就可收回投资。阳光电子学校维修专家分析认为：在电缆剩余之寿命期内节约之电费价值便更容易计算了，这就是物业管理公司之利润啊!一个居住小区供配电干线少则几十条多则上百条，不同程度之存在着上述现象。阳光电子学校维修专家分析认为：目前笔者供职之物业管理公司管理6个居住小区，粗略计算全部改造后每年可节电16万kWh,折合6.3万元。阳光电子学校维修专家分析认为：上述有功损耗是在用户电能表与变配电室之低压配电柜之间之供电干线产生之。阳光电子学校维修专家分析认为：而在一些企业，供电部门只查抄变配电室之高压计量表或低压计量表，那在供电干线上产生之有功损耗只能由物业管理公司来承担了。阳光电子学校维修专家分析认为：上述计算是有功损耗部分，还有节约了之无功损耗，降低了无功损耗之显著效益提高了居住小区供配电网之功率因数、减少了负荷电流，从而提高了居民住户之电压质量。阳光电子学校维修专家分析认为：这都是经济效益啊!

　　电缆之有功损耗与截面关系如图1所示。阳光电子学校维修专家分析认为：

3　适当提高供配电线路之运行电压和功率因数

　　一些较早规划设计之居住小区供配电线路仍在较大之用电负荷状况下运行，用户终端之电压质量很差，单相电压降低到170V，日光灯启动受到影响，白炽灯发出昏暗之光线。阳光电子学校维修专家分析认为：锅炉引风、鼓风电机启动也十分困难，产权单位没有足够之资金进行技术改造。阳光电子学校维修专家分析认为：在这种情况下，可通过合理地选择变压器之分接开关，适当地提高配电线路之运行电压，就可以显著地降低线损。阳光电子学校维修专家分析认为：在带负载运行之条件下如能采用有载调压变压器自动地进行分级调压就更方便了。阳光电子学校维修专家分析认为：适当提高运行电压，可降低线路功率损耗。阳光电子学校维修专家分析认为：见表2。阳光电子学校维修专家分析认为：

提高供配电系统之功率因数也是降低线损之有效措施，功率因数提高后，供电干线负荷电流下降，

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