新形勢(shì)下如何做好10kV 配電網(wǎng)的節(jié)能設(shè)計(jì)

佛山市順德區(qū)江南電力安裝工程有限公司 廣東佛山 522031

摘要：配電網(wǎng)位于整個(gè)電網(wǎng)運(yùn)輸中的最末端，是鏈接電力企業(yè)與用戶的重要橋梁。配電網(wǎng)最主要的損耗集中在變壓器的損耗和線路損耗，科學(xué)合理的電網(wǎng)節(jié)能設(shè)計(jì)將會(huì)在很大程度上降低耗能。本文結(jié)合10kV 的配電網(wǎng)運(yùn)行的損耗原因，并進(jìn)一步對(duì)降低其損耗節(jié)能設(shè)計(jì)的措施進(jìn)行相關(guān)的分析和探究。

關(guān)鍵詞：電網(wǎng)技術(shù)；10kV 配電網(wǎng)；節(jié)能減排；優(yōu)化設(shè)計(jì)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷發(fā)展，大量的農(nóng)村人口涌入城市，加快了城市化的進(jìn)程，導(dǎo)致電力負(fù)荷日益加大，配電網(wǎng)的損耗也呈現(xiàn)出了日益擴(kuò)大的趨勢(shì)。在如此形勢(shì)下，節(jié)能減排成為當(dāng)下經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的又一重要任務(wù)，在電力行業(yè)內(nèi)更是如此。10kV 配電網(wǎng)是我國(guó)目前使用最多的一種配電網(wǎng)，但也是電能損耗最嚴(yán)重的配電網(wǎng)，對(duì)于10kV 的配電網(wǎng)的設(shè)計(jì)中如何在保證正常的使用情況下進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)以降低其損耗程度是我們目前所要解決的問題。在電力運(yùn)行系統(tǒng)當(dāng)中，配電網(wǎng)連接著用戶和發(fā)電、用電，成為重要的橋梁。配電網(wǎng)主要由變壓器、配電變電站、配電保護(hù)設(shè)備和配電線路等幾部分組成。根據(jù)電壓等級(jí)的不同將電壓分為高壓、中壓、低壓配電網(wǎng)，而我國(guó)主要采用的是10kV 以及小于10kV 的配電網(wǎng)向用戶提供電力資源。10kV 配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)變化較為頻繁，在整個(gè)線路根據(jù)網(wǎng)絡(luò)差別呈現(xiàn)出的變化對(duì)整個(gè)變壓器容量、位置以及個(gè)數(shù)及線路進(jìn)行合理有效的調(diào)整，以達(dá)到配電網(wǎng)的節(jié)能目的。

一、10kV 配電網(wǎng)存在的主要問題

近些年來(lái)，我國(guó)的10kV 配電網(wǎng)逐漸形成了自己的規(guī)模，由于人們?nèi)粘Ｉ罴肮I(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的增多，對(duì)電力的供應(yīng)需求也越來(lái)越高，目前資源消耗日益嚴(yán)重，電力行業(yè)降低損耗應(yīng)提起高度重視。據(jù)分析，我國(guó)在10kV 及以下配電網(wǎng)在電能損耗中占據(jù)了很大的比例，約占了整個(gè)電力系統(tǒng)損耗的70%。可見我國(guó)目前10kV 配電網(wǎng)存在著很多的問題，必須要盡快得到解決或完善。

1.1 10kV 配電網(wǎng)的設(shè)備落后

由于經(jīng)濟(jì)條件及其他方面原因，我國(guó)很多地方的配電網(wǎng)都存在著設(shè)備落后的問題，不但缺乏電源點(diǎn)支撐配電線路的運(yùn)行，而且其供電半徑十分大，這就會(huì)造成網(wǎng)架的結(jié)構(gòu)十分脆弱。陳舊的設(shè)備會(huì)比新的設(shè)備產(chǎn)生更大的損耗，其自身?yè)p耗的增加勢(shì)必會(huì)造成整個(gè)配電網(wǎng)的損失也加重。

1.2 變電器容量較大

在以往的配電網(wǎng)設(shè)計(jì)過程中，變電器不僅數(shù)量十分多，而且其容量也很大，在整個(gè)運(yùn)行過程中，造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損耗，而且其落后的自動(dòng)化水平也是造成損耗的原因之一。

1.3 配電網(wǎng)的負(fù)荷量較大

配電網(wǎng)的負(fù)荷量有很大程度的增加，這就會(huì)導(dǎo)致無(wú)功補(bǔ)償?shù)娜萘繒?huì)嚴(yán)重不足，所以居民對(duì)于電壓質(zhì)量的要求無(wú)法得到滿足。在一些相對(duì)偏遠(yuǎn)的地區(qū)，在輸電時(shí)，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)空載運(yùn)行，這樣會(huì)由于截面設(shè)計(jì)的不合理而造成線阻過大，這同樣會(huì)造成一些不必要的電能損耗。

1.4 配電網(wǎng)的技術(shù)管理水平落后

由于技術(shù)人員和管理人員的綜合素質(zhì)水平也不是很高，在工作中對(duì)于管理制度執(zhí)行的不夠嚴(yán)格，導(dǎo)致工作質(zhì)量的下滑，出現(xiàn)配電網(wǎng)工作不嚴(yán)謹(jǐn)，出問題沒人理，設(shè)備的漏電等情況。除此之外，用電戶在使用過程中也會(huì)出現(xiàn)投機(jī)取巧的情況，沒有一個(gè)嚴(yán)格的控制會(huì)讓其想方設(shè)法的偷電，這種行為也會(huì)造成嚴(yán)重的損耗和浪費(fèi)。

二、實(shí)現(xiàn)10kV 配電網(wǎng)節(jié)能設(shè)計(jì)的有效途徑

2.1 降低配電線路的損耗

在10kV 配電線路的損耗主要概括為兩種，分別是管理線損和技術(shù)線損。管理線損中的電能損失主要來(lái)源于生產(chǎn)、配送和營(yíng)銷過程中的管理不妥當(dāng)。如：人工抄表不準(zhǔn)確而產(chǎn)生的誤差、電表的計(jì)量精度不夠精確而產(chǎn)生的誤差、電老鼠和電網(wǎng)的漏電往往會(huì)導(dǎo)致的電能損耗。技術(shù)線損則與管理線損不同，它主要發(fā)生在供電部門的進(jìn)網(wǎng)電表到用戶終端電表的過程。電能損耗主要就產(chǎn)生在電力資源的輸送過程中，同時(shí)，配電的過程也會(huì)有電能的損耗。產(chǎn)生這種損耗的主要原因是由于電網(wǎng)導(dǎo)體自身的電阻在電流流經(jīng)的情況下會(huì)有熱的流失，變電器的鐵芯也會(huì)產(chǎn)生線損，除此之外，線圈漏電也同樣會(huì)造成電能的損失。

2.1.1 選擇合適的供電線路

配電網(wǎng)中的損耗很大程度上是由于技術(shù)的落后，配電網(wǎng)中線路的選擇往往是制約配電網(wǎng)損耗大小的關(guān)鍵所在。我國(guó)在城市電網(wǎng)改造方面已初具成效，其改造的過程中有兩個(gè)十分突出的特點(diǎn)：①輸電網(wǎng)絡(luò)的電纜化；②城市電網(wǎng)的環(huán)網(wǎng)化。電力部門在選擇10kV 的供電線路時(shí)，主要有兩種電纜，分別是電力電纜和架空絕緣電纜。選擇這兩種電纜主要有以下幾點(diǎn)原因：①能盡量保證在供電過程中的安全，只有在安全的條件下才能確保線路的維護(hù)工作順利進(jìn)行；其實(shí)還考慮到可以提高電網(wǎng)的功率，采用10kV 供電線路的這兩種電纜可以降低電流的作用；②電纜可以直接深入到負(fù)荷密集的地區(qū)，這樣可以縮小供電的半徑，對(duì)降低線路的損耗十分有效。

2.1.2 減小0.4kV 低壓線路的供電半徑

電力部門在設(shè)計(jì)電網(wǎng)的時(shí)候，要考慮到負(fù)荷的分部現(xiàn)狀情況，設(shè)計(jì)供電半徑時(shí)，不但要科學(xué)，而且更要注重其實(shí)際性和合理性。只有這樣，才可以大大提高電網(wǎng)的輸送效率，十分有效的降低了線路損耗，從而可以確保整個(gè)供電過程的安全性和可靠性。在這個(gè)過程中，電力部門的技術(shù)人員要勇于創(chuàng)新，將10kV 的線路深入到0.4kV 的電路系統(tǒng)中時(shí)，要確保變壓器在一個(gè)合理的位置。并以實(shí)際的負(fù)荷功率矩法和負(fù)荷指示圖為依據(jù)，來(lái)確定出一個(gè)具體的負(fù)荷中心。

2.2 無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用（如圖1）

2.2.1 變電站補(bǔ)償

一般情況下，變電站會(huì)選擇無(wú)功補(bǔ)償?shù)姆绞竭M(jìn)行集中補(bǔ)償從而實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的無(wú)功平衡。變電站會(huì)使用靜止補(bǔ)償器和并聯(lián)電容器，這樣可以使電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)無(wú)功補(bǔ)償和平衡，不僅如此，也同時(shí)可以提高電網(wǎng)的功率，補(bǔ)償無(wú)功損耗。

2.2.2 就地平衡補(bǔ)償

如果電網(wǎng)的規(guī)劃存在不規(guī)范性和不合理性，那么在后期的運(yùn)行當(dāng)中就會(huì)出現(xiàn)在高壓線路的反送無(wú)功的電能現(xiàn)象。為了不讓這種情況產(chǎn)生，技術(shù)人員在設(shè)計(jì)時(shí)就要把并聯(lián)電容器安裝在0.4kV 的母線邊緣，除此之外，還要安裝補(bǔ)償柜，這樣一來(lái)，就可以很大程度減少電路中由電流所產(chǎn)生的損耗。這樣的做法，也可以是電流在運(yùn)行中，其有用功率的電損達(dá)到最小化。

2.2.3 單獨(dú)就地補(bǔ)償

單獨(dú)就地補(bǔ)償不同于就地平衡補(bǔ)償，它一般用于較大型的用電設(shè)備中，這種補(bǔ)償方式和就地補(bǔ)償方式在裝置的過程中十分相似，主要是單獨(dú)的將一個(gè)就地補(bǔ)償?shù)难b置安裝在用電設(shè)備的旁邊，這樣就會(huì)讓補(bǔ)償效果十分顯著。這兩種補(bǔ)償方式最常應(yīng)用在無(wú)功補(bǔ)償當(dāng)中，它們之間的不同只是在于其用電設(shè)備功率的大小的不同。但二者的目的殊途同歸，都是為了減少電力浪費(fèi)，降低能量的損耗，從而有更好的節(jié)能效果。

2.3 選擇合適的配電變壓器

2.3.1 技術(shù)層面

在變壓器的選擇方面要考慮諸多因素，主要是電壓、變壓器容量和環(huán)境條件的選擇。同時(shí)也要考慮用戶的實(shí)際用量和用電時(shí)長(zhǎng)，從而計(jì)算出負(fù)荷量。除此之外，初級(jí)線圈電壓值還與線路電源相關(guān)，盡可能選擇低壓三相四線制供電，但同時(shí)滿足照明用電和動(dòng)力用電，保證能夠穩(wěn)定的供電。變壓器作為電力輸送設(shè)備中的重要因素，它的水平的增長(zhǎng)可以有效地抬高電能的運(yùn)作效率從而達(dá)到節(jié)能減排的目的。

三、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，要做好10kV 配電網(wǎng)的節(jié)能設(shè)計(jì)，保障電力系統(tǒng)更加安全、更加穩(wěn)定、更加健康地運(yùn)行，必須從每一個(gè)細(xì)節(jié)進(jìn)行規(guī)劃，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，相關(guān)監(jiān)督部門和人員要做好電網(wǎng)監(jiān)督工作，把每一項(xiàng)工作落實(shí)到實(shí)處，盡最大可能提高電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益。

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