5.1 电力设施

    1 企业供电电压的选择，不仅与企业规模、负荷大小有关，而且与输送距离有关。输送距离长，为降低线路电压损失，宜提高供电电压等级。为避免以较低电压做大容量输送，不同电压等级一般适应输送电力的负荷距宜为：

    10kV电压的负荷距为12MW·km。

    35kV电压的负荷距为200MW·km。

    110kV电压的负荷距为2500MW·km。

    企业供电电压还需看企业所在地的电网提供什么电压方便和经济。所以供电电压的选择，不宜按负荷或负荷矩的大小作出严格的规定，只能提供参考。

    上述所推荐的输电负荷距，对10kV电压的电压损失略低于5％，对35kV以上电压的电压损失则略大于5％。

    2 我国公用电力系统已逐步由10kV取代6kV电压，而国家提倡的20kV城网尚未普及，因此企业内部的一级配电电压宜采用10kV，有利于互相支援。

    对供电电压为110kV(220kV)的大型企业，单台设备容量在6300kV·A以上，其负荷容量又占企业总负荷容量的15％以上时，宜采用110(220)/35/10kV三绕组主变压器，以35kV专供单台设备容量较大的负荷，以10kV作为其他动力和照明供电电压，这样可以避免以低的电压作大容量输送，从而减少了电压损失和电能损耗。采用35kV作为企业一级配电电压时，宜采用35/0.4kV直降供电。

    3 变配电所的位置靠近负荷中心，缩短供电半径是节能设计的基本要求，有利于减少输电线路投资和电能损耗。

    合理配置变压器数量，做到配电小型化，密布点，限制供电半径，降低配电线损。在长期运行的经济性、合理性和增大配电装置一次性投资之间进行综合比较，改变现在配电变压器单台容量越选越大的不正常现象。

    供电系统的损耗主要由线路损耗和变压器损耗两部分组成，减少变压级数、缩短线路长度是减少电压损失和电能损耗的有效措施。例如，35kV供配电企业，车间负荷较为集中时，采用35/0.4kV直降方式对低压负荷配电，减少了变压级数和变电设备重复容量，有种于提高电压质量，减少电压损，失和电能损耗。但用35kV电压作为企业的一级配电电压，通常受到设备、线路长廊、环境条件的影响，且占地多，投资高，为此应作技术经济比较，在技术经济比较合理时，应采用35kV作为企业的一级配电电压。条文中关于总线损率的规定是衡量企业供配电系统是否合理的一项重要指标。企业线损率是指从企业受电端开始至用电设备端子需耗用和损失的电量占供电量的比率。

5.1.2 本条是无功补偿应符合的规定：

    1 企业中大量的用电设备是交直流电动机、晶闸管整流装置、感应电炉及变压器等，从系统吸收大量感性无功功率，使功率因数降低。设计中应正确选择调速方案，推广交流电动机调速节电技术。提高电动机、变压器等设备的负荷率，使其运行在经济运行区域，对提高自然功率因数具有重要意义。

    分级补偿，就地平衡的原则旨在减少无功电流在线路中流动所造成的有功损耗。就地分散补偿是将电容器安装在电气设备附近，这样可以最大限度地减少线损和释放系统容量，减少电能损耗。

    2 条文中的基本无功功率，是指用电设备投入运行时所需的最小无功功率。因其相对稳定，为便于维护管理，宜在变配电所内集中补偿，手动投切。当采用手动投切的电容器组时，为节约设备，方便操作，宜减少分组数量，加大分组容量。

    按企业合理用电技术导则的要求，企业最大负荷时的功率因数不低于0.9。当无功负荷波动较大，轻载出现电压过高或过补偿时，宜装设可分组手动投切的电容器组或无功自动补偿装置。

    当采用无功自动补偿装置时，若以节能为主，则应以补偿无功功率参数来调节。只有在三相负荷平衡时，才可以采用功率因数参数调节。由于高压无功自动补偿装置对切换元件的要求比较高，且价格较高，检修维护也较困难。国内虽然有些产品，但尚未形成系列，质量还不稳定，为此宜优先采用低压自动补偿装置。

    3 为减少线路的无功损耗，本着就地平衡的原则，条文中规定对大型用电设备、轧机、整流装置、感应电炉等提出了较高的要求，要求单体设备的功率因数应在0.9以上。当达不到要求时，宜装设电容器补偿无功功率，就地补偿。补偿后的功率因数应不低于0.9。尤其是对配电线路较长，运行时间较长的大容量设备，就地装设无功补偿装置的节能效果尤为显著。

    4 非线性负荷产生的高次谐波电流在网络中流动，增加了变压器、电动机、线路的损耗，对电容器、电缆等的绝缘造成损害。为此，抑制谐波电流在线路中的含量，降低线路损耗是十分必要的。

    本着抑制谐波电流在线路中含量的原则，宜在谐波源处就地装设谐波滤波器或静止型动态无功补偿装置，以减少谐波电流在系统中的损耗和减轻对其他设备的影响。当系统中装设有多个谐波滤波器或静止型动态无功补偿装置时，应考虑谐波电流的流向和彼此间的相互影响，并应避免系统在各种运行工况下产生谐振的可能性。

    由于电业部门对企业电能质量的要求，目前有些企业常在总降主变处设一套谐波滤波器组或静止型动态无功补偿装置，这一做法只减少了供电电源线路的损耗，而未能减少企业内部设备和网络中的损耗，节能效果不大。

       由于谐波分布的多变性和谐波工程计算的复杂性，要在设计阶段完全解决谐波问题非常困难，故工程调试与试运行阶段的谐波实测与分析，对电力系统的谐波治理和最终提高电能利用率起着决定性作用。

5.1.3 本条是电气设备选择应符合的规定：

    2 节能型变压器是指空载、负载损耗相对小的变压器，根据行业标准的要求，某一型号或系列的变压器，新型号的自身功耗应比前一个型号低10％。例如，S10型应比S9型的空载、负载损耗低10％。国家关于变压器的能效标准促进了变压器的自身损耗的降低，所以应选择符合国家节能标准的自身损耗低的变配电设备。随着技术进步，新材料的开发应用，非晶合金材料的变压器已有产品销售，其自身损耗更低，但价格较贵，应进行经济比较后选用。

    变压器的损耗主要有空载损耗和负载损耗两大部分，合适地选择或调节变压器的负荷率，使变压器满足经济运行的条件。变压器经济运行时的损耗最小，效率最高，从而达到节约电能的要求。

    3 电动机的损耗主要有空载损耗(铁损)和负载损耗(铜损)两部分，减少电动机损耗的主要途径是提高电动机的效率和功率因数。一般符合下列条件时可选用高效率电动机。

    1) 负载率在0.6以上。

    2) 每年连续运行时间在3000h以上。

    3) 电动机运行时无频繁启动、制动(最好是轻载启动，如风机、水泵类负载)。

    4) 单机容量较大。

    大型恒速电动机尽量选用同步电动机，并能进相运行，以提高自然功率因数。选用高压电动机是为了减少线路损耗，节约有色金属。高压电动机宜选用10kV电机，避免不必要的中间变电环节。

    由于直流电动机的励磁损耗和铜损较大，与同容量的三相异步电动机相比，效率低2％～3％，所以除特殊负载需要外，一般不宜选用直流电动机。

    根据电动机的效率、功率因数和负载率的关系曲线可知，电动机负载率在80％以上时，电动机的运行效果最佳，设计选择的电动机平均负载在70％以上时可以认为是合适的。应避免电动机轻载运行，以提高电动机的运行效率和功率因数。

    对需要调节流量和压力的生产机械，例如，大型水泵、风机等，不应采用改变风门或阀门开度进行控制，而应采用电动机调速的方式加以控制，以达到节能的目的。

    推广交流电动机调速节电技术是当前我国的一项节约用电的措施之一，宜由交流调速系统代替直流调速系统。从理论上讲，交流电动机的调速主要由三种形式，即变极数调速、变频调速和变转差率调速，但调速的控制方法却较多，应优先选择高效调速控制方案，如变极数控制、变频变压控制、无换向器电机控制和串级(双馈)控制方案。而过去常用的转子串电阻(包括电阻斩波)控制、定子变压控制、液力耦合器控制以及电磁转差离合器控制方案属转差功率不能回收利用的低效率调速方案，不推荐采用。

5.1.4 本条是照明节能设计应符合的规定：

    1 为减少照明线路损失，应尽量采用三相四线制供电，并尽量使三相照明负荷对称。当照明线路电流小于30A时，可考虑用220V单相供电。

    2 一般将照明功率密度值(LPD)作为照明节能的评价指标。灯具的选择应优先选用光效高的高压钠灯、金属卤化物灯和外镇流荧光灯，除特殊情况外，不应采用管形卤钨灯和白炽灯。

    3 大中型车间照明，宜按车间、工段或工艺要求分区设置专用变压器台数，缩短照明线路长度，减小线损。而辅助和生活设施，适当增设照明灯的控制开关，是为了减少长明灯。长距离的照明灯，宜设双控开关。在满足灯具最低安装高度的要求时，灯具不宜抬高。

    4 集中控制的照明系统、室外道路照明宜采用光电控制器代替照明开关，条件允许时，尽量采用调光器或智能照明控制器，是为了在“深夜”能转入低功率运行，以利于节电。

5.1.5 本条是计量与管理节能设计应符合的规定：

    2 近年来，电力系统需求侧的管理已经提上了日程，电力综合自动化装置的采用也为企业实现电力能源管理提供了可能。通过对每台设备的技术经济分析和产品单耗量的统计计算，找出企业电力能耗的节点所在，或通过生产调度，及时关停空载运行设备，或更换运行效率低下的电气设备，或对间歇工作制的电动机安装空载断电装置等，都是节能和降低产品单耗的有效措施。

    有条件的企业，可以考虑上计算机能源管理系统，其核心目标就是实现企业能源的“最佳分配”，合理利用能源，节约能源，最大限度地降低企业生产成本。为此要求能源管理系统具有如下基本功能：能源供需的中长期计划、能源供需的近期预测、能源的最佳分配、能源系统的实时运行情况和数据、能源供需的统计和经济分析、能源设备的状况、积累管理经验、集中监控各能源系统及其站所的运行等。但该系统需根据企业工艺生产流程建立准确的数学模型，编制适合企业自身的软件系统。费用较高，运行经验不足，只能在有条件的企业提倡建立计算机能源管理系统。