10kV配電網設計及節能研究

牛宏林，陳 榕

（國網冀北大廠縣供電有限公司，河北 廊坊 065400）

10kV配電網設計及節能研究

牛宏林，陳 榕

（國網冀北大廠縣供電有限公司，河北 廊坊 065400）

隨著科技的進步和人們生活水平的提高，對10KV配電網的設計也不再僅僅局限于供電的多少上，而是在供電質量、安全甚至是節能降耗上提出了更高層次的要求。在本文中，首先對配電設計進行了概述，進而從10KV配電網的設計入手，分析了如何發到節能降耗的目的。

10KV配電網；設計；節能降耗；技術；管理

我國現在正大力倡導節能減排，因此，我國的電力工業作為國民經濟的基礎產業，有責任為節能減排做出應有的貢獻。其中，10kV配電網是處于整個電力系統尾端的重要環節，具有變壓器數量多、輸送電線路繁雜密集等特點，其造成的電能損耗在整個電力系統的損耗中占有相當大的一部分比例。由此看來，實現10kV配電網的合理設計，從各項技術和管理上進行更大程度的節能降耗，不僅可以達到國家所倡導的節能減排要求，還能實現自身更大的效益和信譽。接下來，本文將做具體闡述。

1 配電設計的概述

所謂的配電設計指的是結合配電系統與合理的配電技術，通過設計使得配電網與用戶相通，進而為用戶分配電能。其中，配電系統是配電設計中重要的基礎，主要包括高壓配電線路、配電變電所以及起到保護作用的保護設備等。配電系統中經常可以用到的交流供電方式有五種：主要供應居民用電的單相二線制；主要供應農村用電的二相二線一地制；主要用于電氣鐵路牽引的三相單線制；主要用于低壓動力和照明用的三相四線制；主要用于高壓配電的三相三線制。

2 10KV配電網設計及節能降耗措施

2.1 配電站布局

在常見的10KV配電網的設計中，配電站的結構和布局的設計存在不合理現象。有些10KV的配電站與負荷中心相距較遠，導致供電范圍遠遠超出了合理的供電半徑，進而造成線路在供電過程中產生較多損耗，供電的質量也大幅度下降。通常，根據負荷密度的要求，10KV配電網的供電半徑在城區范圍內應該盡量控制在1.5km到4.0km，而低壓線路的供電半徑應該在150m到400m之間。因此，在對電網進行布局設計時應該保證在合理供電范圍之內，盡量將供電半徑縮小，通過規劃設計與技術改造，將電網不斷優化，在提高供電質量的同時做到節能降耗。

2.2 變壓器的選擇

在10KV配電網設計中還存在過分強調供電可靠性的現象，盲目選擇容量過大的變壓器，導致供電線路繁瑣冗余，這樣的結果就是造成供電公司投入增多的同時也帶來了更大的電能損耗。由此看來，在10KV配電網的設計中，應該盡量選擇符合實際需求容量的變壓器，不可盲目追求供電的可靠。

2.3 合理選擇導線截面

由于10KV配電網的線路損耗與線路電阻的大小成正比，因此，為了最大程度上降低損耗，可以采用增大導線截面積的方式。但是在設計選擇導線截面積時，應該是在能夠保證用戶接收的電量以及電壓質量的前提下的，然后根據電流密度對導線截面積進行選擇。

2.4 增加無功設備的配置，做好無功管理工作

我們知道，在配網系統中不可避免的要輸送一部分的無功功率。由于整個配電系統中的變壓器損耗、線路損耗與負載的電流平方成正比，因此，隨著電流的增大，損耗會相應地增大，做好無功管理成為一項重要的舉措。

進行無功補償一般所遵循的原則就是“就地平衡，分層分區”。具體是指，將相關的無功補償裝置分別配置在10KV配電站、10KV臺區以及10KV母線等，為了達到更好的補償效果，在10kV臺區和10kV配電站上應用動態的無功補償配置進行分補和共補互相結合的方式進行無功補償，一般所設計的補償容量為變壓器容量的20%到40%。所配置的自動補償裝置應該能夠根據實際功率因數的變化而變化，在需要的情況下降低功率因數增大，以其達到降低功率進而降低損耗的效果。除此之外，在日常的電網維護中，應該安排專門的工作人員進行無功補償的管理工作，在最大程度上減少無功功率的流失，節能降損。

2.5 減少配電變壓器三相負荷的不平衡性

變壓器的損耗可以分為兩種，一種是鐵損，另一種是銅損。所謂的鐵損便是變壓器產生的空載損耗，此種損耗在一般情況下是一種恒定的值，而所謂的銅損便是符合損耗，這種損耗會隨著負荷的不斷變化而產生相應的變化，其大小與負荷電流的平方大小成正比。當出現配電變壓器的三相負荷不平衡時，所產生的負荷損耗為三只單相變壓器損耗的和，當處于最大的不平衡狀態時，總的負荷損耗為最大值，而當處于平衡狀態時，所產生的負荷損耗為最小值。同時，在低壓電網上產生的三相負荷不平衡會在高壓電網上得到反映，當變壓器的三相負荷處于最大不平衡狀態時，在高壓電網上反映出來的負荷損耗將比低壓損耗多增加百分之十左右。因此，控制配電變壓器的三相負荷不平衡性具有重要意義。在10KV配電網的設計中，優先選擇三相四線制供電，對于大電力的用戶，為了起到保護作用，應該裝設三相短線。同時，相應的工作人員應該對三相負荷進行定期的檢查，一旦發現三相負荷不平衡的情況，及時調整，把損耗降到最低。

2.6 調整好負荷曲線

在用戶所使用的總電量一致的前提下，如果負荷曲線所顯示的峰值和谷值之差較大，曲線很不平穩，則產生的線損就會越大。并且，負荷曲線不夠平穩，就會在負荷過大的階段給變壓器帶來更高的要求，導致變壓器的使用損耗加快。所以說，在配電網的設計中，應該調整好負荷曲線，保證從每臺變壓器、每條線路以及每個供電所做起，只有將負荷曲線調整盡量平穩，才能在很大程度上降低線損，達到節能的目的。

3 結語

通過本文的分析，我們不難看出，為了達到節能降損的目的，就要在10kV配電網的設計中，合理安排，合理選擇，通過工作人員的不斷計算和測試，最終確定一份有效的設計方案。另外，在配電網的運行過程中，做好維護和檢查工作，對于不利于節能降耗的設計應及時提出并予以修改。在實現企業效益的最大化的同時為國家的節能減排做出應有的貢獻。

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