摘要：变电站是电能供应链条当中非常重要的一个组成部分，但是变电站在工作和运行的过程中同样会消耗大量的能源，其中建筑能源消耗是变电站能源消耗的重点之一。因此，加强变电站建筑节能设计的探讨，具有重要的研究意义。本文就此阐述变电站建设项目的节能设计。
关键词：变电站；节能；设计
1 变电站的节能设计原则以及影响电能质量的因素
1.1变电站的节能设计原则
变电站遵循“一化两型”以及规范化、标准化的设计原则，也就是要以节约资源型、不破坏环境型和工业化为基本原则，下面将变电站的基本设计原则总结如下：在设备中嵌入传感器以采集最新信息；运用开放的变电站构造体系；遵守规范标准化的原则；保证其可靠性与安全性；具备自动协调和分析的功能。
1.2影响电能质量的因素
电能从生产到消耗是一个整体，发电供用始终处于动态平衡之中。其中任何一个环节都会对电质量产生影响。几十年来，电力部门的工作重点一直放在多发多供上，对于提高电能质量重视不够。近年来电能质量虽然有些改善，但总体上仍不够好，个别指标（如谐波、电压波动和闪变）还在继续恶化。影响电能质量的原因是多方面的，大体上有：
1.2.1电网发展规划不当，结构不合理，送电距离过长。
1.2.2无功补偿和调压、调频手段落后或缺乏。
1.2.3电网运行调度不合理，调度纪律执行不严。
1.2.4用电管理不善，特别是对一些严重污染电能质量的用户缺乏必要的技术监督和管理措施。当然还有认识问题和资金短缺问题。对于电能质量，传统上关注的指标只是频率和电压偏差，而对谐波、电压波动和闪变以及三相不平衡的指标很少问津，也没有被列入日常的生产“监督”之中。同样，很多用户也只认为用上电就可以了，至于电能质量的好坏，在电网中引起的干扰则并不关心。有的认为，采取改善电能质量的措施，只对电网和其他用户有利，将此投资视为额外负担。实际上，由用户引起的电能污染的首先受害者是用户本身。而且国内外的经验也证明，用于改善电能质量的投资可以在短期内收回。
2变电站设计节能措施
2.1优化选择经济、节能的变压器
2.1.1选择低损耗主变压器
电力变压器的损耗主要体现在电能转换过程中空载损耗、负载损耗和其它附加损耗等电能损耗。变压器的节能降耗可以通过合理选择变压器的型式和选择低损耗变压器来实现。在提变压器的技术参数时，要求采用高导磁率的硅钢片，严格要求厂家按目前国内能够制造的最小空载损耗和负载损耗的参数来制造变压器；在散热器方面，选择70%容量下为ONAN自冷、70%～100%下分组投入风机的变压器，可以有效的节约风机损耗。
2.1.2变电站用变容量及电缆的选择
按变电站的实际用电负荷并考虑同时率计算站用变的负荷，据此合理选择站用变的容量和台数。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆根据站用变压器选择电缆，经计算得知，采用4根3×185+1×95mm2的电缆即可满足站用电实际负荷要求，按照“N+1”的原则，站用变进线屏的出线电缆选择5根3×185+1×95mm2的电缆，可保证站用变压器满载运行。
2.1.3选择低损耗站用变压器
对于站用变属于经常运行设备，其空载损耗及负载损耗对变电站的能耗也有一定的影响，在站用变的选型上，也考虑选用低损耗的变压器。在站用变的选型上，优先考虑选用低损耗的变压器。
2.2变电站内智能化、节能型照明的应用
2.2.1节能型智能照明控制系统
节能型智能照明控制系统由控制中心、智能控制终端、节能照明控制管理终端、单照明节能控制器及通讯系统等组成。它可对发射功率允许半径内的照明设施无条件进行遥控开关灯、控制路灯降功率，或根据地球自转和公转规律及照度门限自动遥控开关灯、遥讯设备状态、遥测电流、电压、电度功率，以及根据系统设置自动或人工控制进入降功率节能运行状态。
2.2.2智能切换模式的照明控制
智能照明控制系统采用“调光模块”，通过灯光的调光在不同使用场合产生不同灯光效果。通过一台计算机就可对整个大楼的照明实现监控与合理的能源管理，这样不仅减少了不必要的耗电开支，同时还降低了用户的运行维护费用，比传统照明控制节电20%以上。在工程设计中，针对控制对象的不同（即各功能区域的照明具有不同的特点），智能照明控制系统可以采取不同的回路控制方式。对变电站里功能要求不高、人员出入少的区域，可采用简单回路控制；对站外配电装置部分、道路、各保护小室等公用部位，不仅要实现简单回路的控制，还须对局部回路实现照明的自动通断控制。这种控制方式须在系统结构中加入动、静探测器和智能探头等电气元件，通过每个调光模块、控制面板和动静探测器实现在各种状态下对各区域正常工作状态的照明灯具的自动开关控制。从而减少控制电缆的数量，从而减少布线工程量，降低火灾隐患，便于维护。
2.3其它节能环保设计
2.3.1导体选择
导线截面选择过大，则导致导线投资显著增加，并且增大有色金属耗量及其在制造过程中的耗能量；导线截面选择过小，则导致运行中的电能和电压损失加大，使电能的传输质量和运行经济性变差。另外，在变电站设计过程中优化金具设计，使其表面场强分布尽量均匀，减少电晕损耗。
2.3.2选用新型电缆防火材料
现有变电站广泛应用的传统电缆防火材料虽然初次投资成本低，但施工过程中没有具体的耐火性能测试标准，施工工艺随意，防火性能难以保证，没有对防烟气密性、水密性提出具体要求，无法解决复杂工况。新型电缆防火材料具有防烟气密性强，对环境温度变化有很强的适应性。除具备卓越的防火性能外，新型防火材料还具有生物防护作用、水密性、可扩展性、施工方便等功能，满足国网公司资源节约，环境友好的要求。
3 结语
变电站的节能设计不仅需要考虑到建筑自身的节能，还要考虑到变电站设施的安全和功能实现。这是一场跨领域的挑战，需要结合地理环境、气候条件和建筑自身限制等多方面因素，总结出最佳的节能方案，以实现节能环保这个终极目标。
参考文献
[1]冯星，张芸.智能变电站设计节能措施方案研究[J].电力勘测设计，2014，04：10-13.
[2]张航.智能变电站二次系统的设计及其工程应用研究[D].山东大学，2013.
[3]司为国.智能变电站若干关键技术研究与工程应用[D].上海大学，2010.
论文作者:何云秀
论文发表刊物:《电力设备》2018年第4期
论文发表时间:2018/6/22
标签：变电站论文; 电能论文; 节能论文; 变压器论文; 质量论文; 电缆论文; 调光论文; 《电力设备》2018年第4期论文;