绿色节能在变电站设计中的应用

潘玲

（广西金网电力勘察设计有限公司，广西 南宁 530007）

【摘要】在变电站建设过程中，应以资源环境承载能力为基础，广泛应用新技术、新设备、新材料、新工艺，实现科学规划、环保施工、节能运行、智能调度和精细管理；在施工中设备的使用、材料的选择都要充分考虑到对周围环境的影响，努力通过技术进步最大限度地减少对土地的占用和对环境的破坏，提高土地利用率，注重环境保护，将变电站建设成为节能环保的变电站。本文就变电站设计中的几个重点因素进行分析。

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关键词 变电站；节能设计；理念；照明节能

0　引言

随着我国经济的发展，国家能源消耗巨大，发展低能耗、低污染、低排放的低碳经济已成为全世界的共识，建设节能环保型的绿色电网，既是建设资源节约型、环境友好型社会的客观要求，也是现代电网本身发展的必然趋势。随着电网的飞速发展，绿色节能变电站越来越成为绿色电网建设的重要组成部分。

1　绿色节能变电站设计理念

变电站指的是在变电站工作的过程中能够尽可能地节约材料、水、能源、土地等资源，污染少、效率高、能耗少，并且可以提供稳定、合适、安全的工作环境，能够做到人与自然和谐的变电站。变电站是我国现代化建设的必然要求，其设计理念体现了我国现阶段经济发展的要求，并且能够做到对环境污染少，供电稳定、高效等，这对推动我国经济和环境的和谐发展，以及推动我国电力产业的快速、稳定、可持续发展具有非常重要的作用。

2　绿色节能变电站设计要点

2.1　变电站的选址节能设计

在建设变电站之前，应该做好选址规划工作。变电站的选址规划主要遵循以下原则：远离居民区，尽可能地避开自然保护区、工业园区、文明古迹等；不能选址于危险的地段或地质结构复杂的地段；尽可能地节约土地资源，减少水土流失。变电站之所以不能在居民区建设，是因为变电站的建设需要进行大量的拆迁工作，会给周围的居民造成影响。同时注意，变电站的外观建设应该与周围环境保持一致，根据电网规划的相关要求，尽可能地靠近负电荷中心，这样能够显著降低在线路建设方面的投资，从而有效降低运行成本，起到节约材料、降低线路损耗的作用。另外，电气设备节能占建筑节能的比重较大，变电站建筑节能不仅要考虑建筑物的体型系数、面积系数、室内空间、自然采光、隔声、结构安全等内容，还应当系统、全面地综合考虑变配电系统节能、照明节能、电采暖的采用等电气节能指标以及耗能费用等影响建筑物节能的各个方面。在设计过程中，考虑以下方面实现节能效果：选择低损耗的主变压器和串联电抗器，降低投运后的电能损耗；选用节能照明灯具，减少照明系统中的能量损失，充分利用自然光；选用低速节能型通风设备，优化通风系统设计，提高通风节能效果。

2.2　绿色建筑材料

建筑墙体采用的节能材料应该满足以下要求：环保、耐水抗渗、隔音、保温、抗震、轻质、耐火等。例如，该变电站建筑墙体采用遮阳板，能够降低太阳光的直射热量，降低室内的温度，降低空调的功率；建筑外墙采用双层金属非防火门，并在门内填筑15mm厚的玻璃棉板，这样能够降低室内外的热交换。建筑墙体装饰材料应该满足环保、节能、节约的要求。例如选用可吸入颗粒物涂料、净化NO涂料、防腐蚀涂料、保温隔热涂料。钢材应该采用抗扭能力强、抗弯能力强的钢管构架结构，构架的用钢量为传统普通钢结构构架的 80%左右，能够降低在钢构架上开挖施工的费用，且构架的配装时间相对较短，便于维护；能够降低工程涂料等的使用，且使用寿命相对较长。

2.3　节能设计

变电站的节能设计应该充分考虑当地的太阳辐射状况、气候条件等，必要时使用光伏发电技术，充分利用太阳能。当然，光伏发电技术的投入成本相对较高，其适用范围相对较小，在经济情况能够满足相应要求的条件下，可以采用该种节能技术。该变电站的节能设计采用了低损耗三相二绕组有载调压自冷降压变压器，空载降损比传统变压器降低了14kW，每台主变压器每年能够节约电量大约为8.69×104kW·h；采用SC11-200 型节能干式变压器，空载损耗降低了0.15kW，每台占用变压器每年能够降低的损耗大约为2014kW·h；采用CKSC-400/105-5 铁芯串联电抗器，损耗降低了0.15kW，每台电抗器每年降低损耗约1745kW·h；空调采用高效变频节能空调，比普通的空调节电约30%，每年节电约8.25×104kW·h；GIS 室采用防眩晕光灯，其他室内采用LED节能灯，这样能够节约电能约80%。变电站还应该采用自动控制装置，通过利用该装置的自动控制功能，能够根据室内的温度自动打开或关闭风机，并且还能够提高新设备、新技术的利用率，尽可能地降低不必要的浪费和过度的损耗；采用智能避雷、智能组合电器、智能变压器等简化常规机电式控制回路和继电器的结构；采用光缆代替二次控制电缆，二次系统不再使用铜质的等电位接地网，降低了铜排的使用量，同时节省了砂石、水泥的用量，降低了土建工程的施工量；采用阀控式密封铅酸蓄电池，其有占地面积小，维护次数少，环保、放电性能好，节能效果良好等优点；通过采用在线检测技术，能够及时、准确地检测出变电站设备存在的故障，并能够及时采取相应的措施进行处理，有效降低了电能的浪费，也降低了检修成本。

2.4　供电照明节能设计

在110kV及220kV变电站示范工程中,采用合理的电气布置及接线、选用环保节能型设备、采用新型LED照明灯具及设备加热器中温湿度控制器的使用等技术手段达到节能的目的。优化接线,将太阳能发出的电接入站内400V交流母线。选用非晶合金站用变等节能型变压器,减少损耗,节约电能。

1)通过对电压降的控制达到节能的目的。普通正常照明的电压降控制在5%以内,对视觉要求较高的场所正常照明的电压降控制在2.5%以内,变电站内的荧光灯、高压钠灯容易启动,电能损耗小。

2)变电站内的荧光灯、高压钠灯全部加装电子镇流器和补偿电容器,功率因数大于0.85,可以减少有色金属的消耗,降低电能损耗。

3)户外道路照明的高压钠灯采用分区布置,便于夜间节能控制。

4)室内照明按生产工艺要求和自然采光的情况,分区分组在照明箱内控制或较大的同一房间的灯具采用多个开关控制。照明设计选用效率高、利用系数高、配高合理、保持率高的灯具。室内顶棚、墙面采用浅色的装饰,也可减少灯数量和容量。

2.5　节水设计

水是人类必不可少的重要资源之一，节水设计是变电站建设的重要内容之一，因此，应根据工程的实际状况，在设计的过程中，在变电站建筑的楼顶设置雨水收集利用系统。当下雨时，通过雨水收集系统，能够将屋顶的雨水收集起来，经过一定的处理之后，将净化后达到一定水质标准的雨水用于灌溉等，这样能够有效地节约水资源。该变电站的节水设计工艺步骤主要为：收集屋面雨水、自动弃流装置启动（弃流初期雨水）、在储水箱中沉淀、加入消毒剂进行消毒、注入到雨水清水箱中供以后使用，通过这种工艺能够保证处理后的雨水达到景观用水、绿化用水的标准。

3　结束语

总而言之，将绿色、环保的设计理念引入变电站的建设中是切实可行的，变电站的建设能够降低变电站的电能损耗，减少对环境的污染，并且能够为社会提供可靠、稳定、安全的电能，对提高变电站的经济效益和社会效益，以及促进变电站的快速、稳定、可持续发展等都具有非常重要的作用，将对社会经济发展和构建和谐社会做出更多的贡献。

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参考文献

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［2］贾惠军.城市变电站设计[J].企业技术开发，2010（6）.

［3］舒杨,尹琼.变电站设计工作中应用绿色照明工程的节能效果[J].中国新技术新产品,2011(21).

［责任编辑：曹明明］