[摘要]为了响应建设绿色电网和“两型一化”变电站的要求，变电站节能降耗变得尤为必要。从变压器、导体、照明、土建、水暖这几个部分比较全面地论述了变电站的节能设计，希望能为我国变电站节能设计和节能改造提供一定依据。
[关键词]变电站 节能设计 节能降耗
随着我国工业生产消耗大量的化石能源，环境问题和气候问题日益凸显。电网作为重要的能源消费的重要一个环，我国制定了要建设3c绿色电网的目标。而变电站作为电网重要组成部分，由于规划布局的不合理、墙体保温隔热不良、人为不科学的设备使用与维护、水暖设备过度使用造成资源浪费等等原因，变电站能源消耗量大、资源浪费严重，节能降耗形式不容乐观。由此我国制定了要建设“两型一化”变电站的目标，本文从此出发，对变电站进行了综合节能设计。
1变压器及其组件的节能设计
变压器在整个电力系统中是一种应用广泛的电器设备，一般来说．从发电、供电一直到用电．需要经过3―5次的变压过程。其自身要产生有功功率损耗和无功功率消耗。由于变压器台数多，总容量大，所以在广义电力系统(包括发、供、用电)运行中。变压器总的电能消耗约占全社会总用电量的10％左右。其中，老旧配电变压器损耗率更高。
(1)主变压器的更新换代。将最新型的S10、S11系列节能变压器替换老旧的变压器，已达到节能降耗的目的，实践证明减少的电能消耗远大于更新变压器的费用。
(2)变压器组件的节能设计。变压器铁芯的选择上，芯迭装采用高质量、低损耗、晶粒取向进口硅钢片，全斜接缝，多阶梯叠积；绕组的选择上，采用自粘性换位导线，其余绕组采用组合导线等单根尺寸小的导线，降低附加损耗；油箱的选择上；油箱上铺设磁屏蔽，通过优化设计，计算屏蔽的厚度、高度和截面积，降低杂散损耗及避免局部过热；制作工艺的选择上，在一定位置如夹件、支板、拉板等部位采用非导磁材料，在硅钢片的剪切过程中减少毛刺的产生，并采用不迭上铁轭等工艺，减少主变损耗。
2导体的节能设计
节能型变压器在选择导体时，也考虑了降低其电能损耗的因素。导体截面越小，导体单位长度的电阻就越大，电流流过导体的损耗就越大。为此，选择导体时，不但按照导体长期允许载流量来选择导体，而且对全年负荷利用小时数大、母线较长、传输容量大的回路中的导体，按照经济电流密度来选择截面。由于按照经济电流密度选择的导体截面要大于按照导体长期允许载流量选择的导体截面，从而减小了导体电阻，降低了运行时的电能损耗。
3照明设施的节能设计
户内照明上，用较为节能的荧光灯替换白炽灯。此外，T8型荧光灯的发光效率高，与T12型荧光灯相比，配用电子镇流器的T8型荧光灯照度提高17％，节约能耗10％。采用T8(细管)型荧光灯取代T12型(粗管)荧光灯，节能效果明显。新型的LED节能光源也是户内照明的不错选择。
户外照明上，用高压钠灯替换高压汞灯。250W高压钠灯，光通量221m，发光效率881m／w，与高压汞灯相比节约能耗37.5％。另外，在全年光照比较充足的地区，太阳能LED路灯设计节能效果明显。但设计时应考虑布置点有足够的日照时间、蓄电池的选择以及控制箱的设置位置等，以保证产品既稳定可靠工作，又能使投资最少，达到最佳的经济效益。
4土建部分节能设计
(1)从建筑物的规划布局上，为适应节能降耗的要求，总平面布置和建筑设计应利用冬季日照，避开冬季主导风向，夏季应考虑自然通风的利用，建筑物的平、立面尽量不出现过多的凹凸。变电站所处的纬度不同，太阳高度角和方位角的变化不同。处于我国北方的变电站应采用南北向或接近南北向，处于我国南方的变电站应采用北南向或接近北南向，以便建筑物主要房间争取良好朝向，满足冬季的日照要求，充分利用天然能源，减少能源消耗。
(2)门窗节能设计方面，合理确定窗墙面积比，一般取平均窗墙面积比小于0.7为宜。外窗类型的选择上，尽量选择选择密封性好的窗户。塑钢窗作为“绿色环保”产品，比传统的木窗、铁窗及铝合金窗更节约资源，且保温、隔音、隔热效果更好。变电站建筑在设计立面时，建筑外窗设置一些水平、垂直的遮阳板或外挑阳台以及其他的遮阳措施。这样既丰富了立面造型，又达到了很好的节能效果。
(3)墙体节能方面，用灰砂砖或蒸压加气混凝土砌块代替粘土砖，不仅可以节约大量土地资源，也能达到墙体保温的作用。此外，用保温材料固定或施涂在砌体的外侧，使所有的构件与外面的冷空气隔绝，这样不会在传热较快的承重构件部位出现冷桥。
(4)屋面节能方面，屋面保温的通用做法是在屋面结构层上铺设保温绝热材料。提高材料层的保温隔热性能，以减少热量的传递。屋面隔热另一个常用做法就是在屋面的外表面做浅色饰面处理，以降低对太阳辐射的吸收，一般可在屋面表面喷涂浅色涂料或铺设浅色地面砖。
5水暖节能设计
(1)空调节能。由于变电站自身工艺和布置等方面的特点，不同房间的人员流动及节能要求不同，因此，建议在空调设备选择上本着因地制宜的原则，根据工程所在地、工程布置和运行使用等具体情况进行选择。
(2)通风机节能。变电站通风机应选用高效电机，电机与风机直接连接，提高电能的利用效率。建议建议采用T35一11系列轴流式风机。该系列与老式风机相比，具有流量大、运转平稳、耗电省、效率高、风量大、噪声低等优点。
6总结
变电站的节能设计，是一个综合性强、跨行业、跨学科的系统工程，不仅要考虑建筑设计方面的节能措施，还要综合其他各个方面的节能设计措施，同时，变电站节能设计又是一项艰巨的工作，节能技术是需要不断进步和改进的，需要不断的挖潜改造和技术创新。相信通过本文介绍的节能技术，可以达到节约电能、节约资源、保护环境的作用。此外，将这些节能技术加以推广、建设节能型变电站，在经济上达到节省投资，降低运营成本，有巨大的社会和经济效益。
参考文献：
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