關于10 kV配電設計的節(jié)能對策分析

洪昊

摘 要 10 kV配電網(wǎng)設計是否合理，對輸配電可靠性和企業(yè)經(jīng)濟效益都有著很大影響，應加強重視。在此結合實際案例，分析了其中存在的不足，然后給出了相應的解決對策。

關鍵詞 10 kV配電網(wǎng);節(jié)能降耗;變壓器

中圖分類號：TM73 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）22-0098-01

作為電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)，配電網(wǎng)擔任著輸配電的重任，對供電成敗有著重大影響。如今社會各方面用電需求驟增，電力供需矛盾加劇，在提高生產(chǎn)力、探索新能源的同時，更應采取節(jié)能措施對配電設計加以優(yōu)化，以達到節(jié)能降耗的目的。10 kV配電網(wǎng)在實際中頗為常見，線路長、覆蓋區(qū)域廣，但由于技術、設備質量、管理水平等條件限制，極易引起大量電能損耗，給企業(yè)和國家?guī)碇卮髶p失。為節(jié)約生產(chǎn)成本，也為了響應當前節(jié)能降耗的政策，必須實現(xiàn)10 kV配網(wǎng)的節(jié)能化設計。

1 實際案例分析

某供電公司建于1986年，主要負責為A地居民供電。經(jīng)過近30年的發(fā)展，規(guī)模進一步擴大，經(jīng)濟效益整體水平明顯提升。A地自然資源豐富，相關行業(yè)先后興起，用電需求量一直增長。外來人口也越來越多，對供電質量和服務水平提出了更高的要求。采用自動化技術和信息化管理技術以來，公司利潤大幅增長，故障率明顯減少。然而，2006年到2009年，吸引了更多大客戶，經(jīng)濟利潤雖在增長，但速度減慢。加上新設備、新技術的引進，以及其他方面的花銷，盈利越來越難。公司對此展開了原因分析，發(fā)現(xiàn)電能損耗過多是主要原因，尤其是10KV配電網(wǎng)，每年都有大量電能損耗，使企業(yè)蒙受重大經(jīng)濟損失。為提高經(jīng)濟利益，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，公司高層加強了對10 kV配電網(wǎng)節(jié)能降耗的重視。結合國家節(jié)能政策，根據(jù)自身狀況，采取了一系列節(jié)能措施，平均每年可節(jié)約電能30萬千瓦時，為企業(yè)節(jié)約了很大一部分成本。

2 10 kV配電設計中的缺陷

以配電網(wǎng)為例，公司主要從結構布設、設備性能、線路損耗三方面進行了分析，發(fā)現(xiàn)都存在電能浪費現(xiàn)象，需對其進行節(jié)能降耗處理。

首先，配電網(wǎng)的結構布局不合理，如東區(qū)負荷較大，但配電站與負荷中心尚有一段距離，使得供電范圍有所擴大，超出了最佳的供電半徑，自然要消耗很多不必要的電能。為實現(xiàn)穩(wěn)定可靠的供電，降低事故發(fā)生率，公司選擇的變壓器容量過大，導致線路迂回現(xiàn)象十分明顯，電能損耗增加，相應的投資成本也更多。

其次，配變器是配電網(wǎng)的核心，其損耗要占到總損耗的80%左右，如果性能下降，或出現(xiàn)質量缺陷，必然會有更多損耗。該公司雖然不斷引進新設備，但過去的配網(wǎng)部分并未更新，在長期運行中，設備逐漸老化，甚至遭到破壞。尤其是變壓器，損耗高、效率低，在周圍環(huán)境的作用下，質量問題越來越突出，是消耗電能的主要部分。

3 10 kV配電網(wǎng)設計的節(jié)能對策分析

1）合理布局，提高電網(wǎng)管理水平。該公司對A地用電情況作了全面分析，對原有結構進一步優(yōu)化，如電源設置不合理，就將其移至負荷中心，以保證供電半徑的合理性;盡量減少分支線，節(jié)約了很多不必要的線路設置;對單側供電處加以調整，采用三側或四側出現(xiàn)供電的方式。對配網(wǎng)結構調整后，還應做好相應的管理工作，因為管理不當，也很容易引起線損。該公司更換了破損的計量設備，對管理制度也進一步完善。建立在線檢查系統(tǒng)，查處了許多違規(guī)用電現(xiàn)象，對設備絕緣情況變化、營銷中的核對誤差等也能及時予以處理，為公司節(jié)約了很多電能。因為管理線損并不固定，所以目前還沒有精確的計算方法，對此該公司利用統(tǒng)計法盡量保障數(shù)據(jù)的可行性和準確性。

2）應用新技術，降低配電線路損耗。10 kV配電線路的線損其實可分為管理和技術兩方面，管理線損前面已分析過，在此主要討論如何降低技術線損，即利用各種先進的技術將線路損耗降至最低。具體內容主要涉及配電過程中的損失，如漏電或電流經(jīng)過電阻時產(chǎn)生的電能消耗。

負荷功率相同時，供電半徑越小損耗越少，可將10 kV線路深入到低壓線路的負荷中心，以降低損耗。需注意的是，負荷中心并不是位置上的中心，而是輸送容量和距離的乘積的核心。除了半徑和分支線設計，導線和金具的選擇也尤為重要，需根據(jù)實際需要做出最適宜的選擇。導線截面積越大，能耗就越小，當然還要考慮電壓質量和經(jīng)濟性，選擇符合實際的導線截面。對10 kV線路而言，主干線的前2段容易出現(xiàn)線損，低壓線損常在大負荷回路上發(fā)生。所以，回路電流較大時，應適當縮短供電距離，增大線徑。架空絕緣導線也是一個很好的選擇，具有諸多優(yōu)勢，如提高線路可靠性、減少停電事故;與架空線路相比，可節(jié)省不少空間;使得線路桿塔結構更加簡化，從而節(jié)省線路材料;有效減少了電能損失，有利于保證線路壽命。另外使用無磁金具也能取得很好的節(jié)能效果。

3）正確選擇并使用適宜的配電變壓器。該公司選用的是節(jié)能型非晶合金變壓器，與過去使用的S9型硅鋼片變壓器相比，空載損耗可降低80%，從而為企業(yè)節(jié)約不少電能。而且此類變壓器適應性強，對輸電系統(tǒng)沒有過多的要求，節(jié)能效果十分明顯。變壓器的安裝位置應在確保低壓線路供電半徑500米的前提下，將其置于或靠近負荷中心，或最大負荷點，使電網(wǎng)呈網(wǎng)狀結構，線路向四周輻射，這種結構電能損失最小，應盡量避免采用鏈狀或樹狀結構。同時，地理位置要安全可靠，高低壓進出線輕易，便于維護檢修。

4）提高配電變壓器的負載率。配電變壓器的負載率越低，功率因數(shù)就越低，損耗就越大。因此，一要及時停運空載或輕載的變壓器，對季節(jié)性用電（如排灌站、機井、磚窯等）負荷或鄉(xiāng)鎮(zhèn)及個體企業(yè)應配置專用變壓器，并不宜接入其它負荷，以便在不用電時能及時停用變壓器。為提高變壓器的負載率，充分利用變壓器的容量，一臺變壓器最好能供幾種不同性質，用電時間不同的負荷，例如，把非生產(chǎn)時間或節(jié)假日不能停電的非動力負荷接到其他綜合性供電的變壓器上;二應更換或合并負載率低于30%的配電變壓器;三是可采用“母子變”情況，投運不同容量的變壓器，用電高峰期間投運大容量變壓器或全投，低負荷時間投運小容量變壓器，使配變鐵損等于銅損，達到最高效率，確保變壓器的經(jīng)濟運行。

4 結束語

節(jié)能降耗是當前時代的主題，尤其是電力行業(yè)，直接關系著國民經(jīng)濟發(fā)展，必須融入節(jié)能理念。10 kV配電網(wǎng)在電力系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用，卻極易出現(xiàn)電能過度損耗的情況，對此必須及時采取相應的措施加以解決，進而提高配電水平，達到節(jié)約電能的目的。

參考文獻

[1]周箭.淺析10 kV配電網(wǎng)設計及節(jié)能問題[J].廣東科技，2013，22（8）：109-110.endprint