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摘 要:为响应我国能源节约、可持续发展的号召,铁路事业对电力系统采取节能管理的措施,主要针对铁路电力系统中各个电力模块,进行能源节约的设计,通过对模块电力进行设计,实现电力能源的节约发展,因此,本文通过对铁路电力的用电环节、用电设备以及输电线路进行研究,探讨铁路电力节能的相关问题和措施。
关键词:铁路电力;能源节约;设备损耗
1 铁路电力节能设计思路
铁路电力节能设计的思路主要体现在变电、配电、用电三个方面,针对其进行细化分析,提出以下电力节能的设计思路:
1.1 变电模块电力节能的设计思路
对变电模块实行电力节能的设计,需对核心设备变压器进行设计,首先需要对变压器进行设计,变压器在运行时,分为两种电能损失,铁损和线损,变压器在工作时,由于功率产生的损失,线损会随着消耗功率的增加而增加,铁损则是根据变压器的基本性能产生,属常规固定值,因此,铁路电力选择变压器时必须遵循节能降耗的原则;其次是兼并融合变压器,变压器的数量越多,代表其在传输过程中,需要消耗的能量越大,为防止电能消耗过度,可利用兼容性比较大的变压器代替分散的变压器,则将铁路系统的变电方式改为集中式,事实证明,将变压器进行集中变电,可较传统变压器节电20%左右;最后保障容量合适,变压器运行过程中,容量选择不合适会增加变压器的损耗,同时加重无功运行的负担,选择容量值时,结合电力的实际情况,保障变压器的经济运行状态[1]。
1.2 配电模块电力节能的设计思路
铁路电力配电模块即是实现高压到变电,低压到用电的转换过程,在配电线路结构中,由于电阻的存在,会在配电转换的过程中,产生不良损耗,因此配电线路的损耗与线路中的电流、电阻变化存在较大的关系。为提高配电模块的节能设计,可研究线路中的电流和电阻。公式I=P/Ucosφ,可推断出电流与功率的变化关系,通过提高配网中的φ,实现损耗的降低,安装无功补偿,不仅可以减少配电模块中的浮装,而且可提高载荷的效率;降低配网中的电阻,同样可节约配电能源,根据公式R=ρL/S,可得电阻与电阻率的正比关系,因此,配网中可以降低电阻值的方式,降低能源消耗,首先在选择配电导线时,以电阻率较小的材料为主,例如:铜线、铝线;第二尽量减少配网线路长度,避免盘旋、拉距式的线路安装,最好采用直线安装的方式;第三增加横截面积,横截面的增加,不仅可以延长导线的使用寿命,而且可在很大程度上提高配电效率,减少损耗。
1.3 用电模块电力节能的设计思路
用电模块属于铁路电力的终端,用电设备与用电类型多种多样,铁路电力中照明用电类型占据用电模块较大比重,实现节能降耗措施主要围绕照明,例如:优化铁路照明系统的线路设置,采用节能型的线路安装;有效采取照明控制,目前比较常用的为声控、光控和触摸控;采用节能型的照明设备,如节能光源、灯具;采取自然光照明等。
2 电力节能技术的实际应用
铁路电力节能技术的实际应用,不仅规划了铁路的实际用电,而且取得极大的效益。因此,针对电力节能技术进行以下分析:
2.1 电能节点监控技术
监控技术课对铁路电力系统采取节能节电的监测和控制,同时监控技术具备较高的实践能力,节点监控技术主要用于监控铁路电力系统中的导线容量、变压器、电机等设备,提高对设备用电的监控能力,控制电量的使用[2]。例如:通过节点监控技术可监测到电力系统中高消耗的节点,实行重点监控,避免出现电力遗漏,而且监控技术的应用为多项节能技术的使用提供运行环境,增加铁路电力系统节能技术的节电效率。
2.2 节能方案的规划
铁路电力系统中的节能方案具备技术性的特点,其不仅可以实现电力节能的规划,同时也可安排相应节能技术的使用。利用节能方案规定多项技术的节能操作,提高铁路电力节能的效率[3]。首先引进节能新技术,根据铁路电力的实际运行情况,引进各类有助于提高节能效率的设备、工艺,促使科研人员对其进行试验、测试,找出最节能的技术,并将其投入到实际铁路电力节能的使用中;其次根据节能方案制定合理的电力工作,对铁路电力系统的相关部门提出工作要求,进而明确电力系统中的各种用电情况,编排合理的用电方案;最后根据国家的用电标准,制定节能方案,采取强制性的执行措施。
2.3 电力节能技术的效率衡量
电力节能技术使用效果的衡量因素为节能效率,通过节能效率衡量节能技术是否具备实践的意义,多项节能技术的综合使用,还可在很大程度上提高电力节能的效率,提高节能技术科学、规范的使用力度。
3 电力节能在铁路事业中的意义
近几年,铁路事业的发展非常迅速,其对资源的利用逐渐上升,为保障我国资源的可持续发展,必须针对铁路事业的电力系统,采取有效的解决措施,提高电能的节约效率,因此,电力节能在铁路事业中具备长远意义[4]。第一,节约铁路电力中的电能资源,促进电能资源的持续使用,通过铁路电力节能,控制电能消耗,不仅可以为我国的能源事业做出贡献,而且可为铁路电力提供后备支持;第二,提高铁路电力的经济、社会效益,保障铁路电力符合国家能源建设的发展,提升铁路电力在社会中的影响力,进而为其他行业的电力节约做出榜样和标准。
[参考文献]
[1]任燕春.浅谈铁路电力节能设计[J].甘肃科技纵横,2010(02).
[2]裴彰.浅谈高速铁路电力节能措施[J].黑龙江科技信息,2012(36).
[3]刘贵田.供电系统设计中节能技术的应用研究[J].中国高新技术企业,2011(25).
[4]张海山.关于铁路电力系统实行20kV配电电压等级的新思路[J].铁道建筑技术,2012(S2).
关键词:铁路电力;能源节约;设备损耗
1 铁路电力节能设计思路
铁路电力节能设计的思路主要体现在变电、配电、用电三个方面,针对其进行细化分析,提出以下电力节能的设计思路:
1.1 变电模块电力节能的设计思路
对变电模块实行电力节能的设计,需对核心设备变压器进行设计,首先需要对变压器进行设计,变压器在运行时,分为两种电能损失,铁损和线损,变压器在工作时,由于功率产生的损失,线损会随着消耗功率的增加而增加,铁损则是根据变压器的基本性能产生,属常规固定值,因此,铁路电力选择变压器时必须遵循节能降耗的原则;其次是兼并融合变压器,变压器的数量越多,代表其在传输过程中,需要消耗的能量越大,为防止电能消耗过度,可利用兼容性比较大的变压器代替分散的变压器,则将铁路系统的变电方式改为集中式,事实证明,将变压器进行集中变电,可较传统变压器节电20%左右;最后保障容量合适,变压器运行过程中,容量选择不合适会增加变压器的损耗,同时加重无功运行的负担,选择容量值时,结合电力的实际情况,保障变压器的经济运行状态[1]。
1.2 配电模块电力节能的设计思路
铁路电力配电模块即是实现高压到变电,低压到用电的转换过程,在配电线路结构中,由于电阻的存在,会在配电转换的过程中,产生不良损耗,因此配电线路的损耗与线路中的电流、电阻变化存在较大的关系。为提高配电模块的节能设计,可研究线路中的电流和电阻。公式I=P/Ucosφ,可推断出电流与功率的变化关系,通过提高配网中的φ,实现损耗的降低,安装无功补偿,不仅可以减少配电模块中的浮装,而且可提高载荷的效率;降低配网中的电阻,同样可节约配电能源,根据公式R=ρL/S,可得电阻与电阻率的正比关系,因此,配网中可以降低电阻值的方式,降低能源消耗,首先在选择配电导线时,以电阻率较小的材料为主,例如:铜线、铝线;第二尽量减少配网线路长度,避免盘旋、拉距式的线路安装,最好采用直线安装的方式;第三增加横截面积,横截面的增加,不仅可以延长导线的使用寿命,而且可在很大程度上提高配电效率,减少损耗。
1.3 用电模块电力节能的设计思路
用电模块属于铁路电力的终端,用电设备与用电类型多种多样,铁路电力中照明用电类型占据用电模块较大比重,实现节能降耗措施主要围绕照明,例如:优化铁路照明系统的线路设置,采用节能型的线路安装;有效采取照明控制,目前比较常用的为声控、光控和触摸控;采用节能型的照明设备,如节能光源、灯具;采取自然光照明等。
2 电力节能技术的实际应用
铁路电力节能技术的实际应用,不仅规划了铁路的实际用电,而且取得极大的效益。因此,针对电力节能技术进行以下分析:
2.1 电能节点监控技术
监控技术课对铁路电力系统采取节能节电的监测和控制,同时监控技术具备较高的实践能力,节点监控技术主要用于监控铁路电力系统中的导线容量、变压器、电机等设备,提高对设备用电的监控能力,控制电量的使用[2]。例如:通过节点监控技术可监测到电力系统中高消耗的节点,实行重点监控,避免出现电力遗漏,而且监控技术的应用为多项节能技术的使用提供运行环境,增加铁路电力系统节能技术的节电效率。
2.2 节能方案的规划
铁路电力系统中的节能方案具备技术性的特点,其不仅可以实现电力节能的规划,同时也可安排相应节能技术的使用。利用节能方案规定多项技术的节能操作,提高铁路电力节能的效率[3]。首先引进节能新技术,根据铁路电力的实际运行情况,引进各类有助于提高节能效率的设备、工艺,促使科研人员对其进行试验、测试,找出最节能的技术,并将其投入到实际铁路电力节能的使用中;其次根据节能方案制定合理的电力工作,对铁路电力系统的相关部门提出工作要求,进而明确电力系统中的各种用电情况,编排合理的用电方案;最后根据国家的用电标准,制定节能方案,采取强制性的执行措施。
2.3 电力节能技术的效率衡量
电力节能技术使用效果的衡量因素为节能效率,通过节能效率衡量节能技术是否具备实践的意义,多项节能技术的综合使用,还可在很大程度上提高电力节能的效率,提高节能技术科学、规范的使用力度。
3 电力节能在铁路事业中的意义
近几年,铁路事业的发展非常迅速,其对资源的利用逐渐上升,为保障我国资源的可持续发展,必须针对铁路事业的电力系统,采取有效的解决措施,提高电能的节约效率,因此,电力节能在铁路事业中具备长远意义[4]。第一,节约铁路电力中的电能资源,促进电能资源的持续使用,通过铁路电力节能,控制电能消耗,不仅可以为我国的能源事业做出贡献,而且可为铁路电力提供后备支持;第二,提高铁路电力的经济、社会效益,保障铁路电力符合国家能源建设的发展,提升铁路电力在社会中的影响力,进而为其他行业的电力节约做出榜样和标准。
[参考文献]
[1]任燕春.浅谈铁路电力节能设计[J].甘肃科技纵横,2010(02).
[2]裴彰.浅谈高速铁路电力节能措施[J].黑龙江科技信息,2012(36).
[3]刘贵田.供电系统设计中节能技术的应用研究[J].中国高新技术企业,2011(25).
[4]张海山.关于铁路电力系统实行20kV配电电压等级的新思路[J].铁道建筑技术,2012(S2).