對電力工程10kV配電設(shè)計中的節(jié)能措施分析

劉準(zhǔn)生

對電力工程10kV配電設(shè)計中的節(jié)能措施分析

劉準(zhǔn)生

本文主要從電力工程10kV配電設(shè)計的現(xiàn)狀；電力工程10kV配電設(shè)計的節(jié)能價值意義以及電力工程10kV配電設(shè)計的節(jié)能措施分析這三個部分進(jìn)行闡述，為從事相關(guān)電力工程的人員提供了參考意義。

電力工程；10kV配電設(shè)計；節(jié)能措施

1 電力工程10kV配電設(shè)計的現(xiàn)狀

我國這些年來對能源的需求愈加擴(kuò)大，而電力工程中所面臨的問題也愈發(fā)增多。依據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)資料顯示，電能在建設(shè)層面上具有很大的缺陷，而我國所使用到的電能應(yīng)用率也是較低的，所以，就會形成電荒的狀況。面對著能源的缺失和浪費(fèi)問題，我國市場經(jīng)濟(jì)在逐漸擴(kuò)大，提高了能源利用率。與此同時，需要建立合理的節(jié)約能源解決對策去處理電力工程中所產(chǎn)生的問題。市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，國民經(jīng)濟(jì)水平的提高大部分原因都是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整，這樣才能夠確保經(jīng)濟(jì)的健康發(fā)展和能源安全的運(yùn)行。所以，對科學(xué)合理的經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及能源消耗實(shí)施解決和處理是十分重要的。

2 電力工程10kV配電設(shè)計的節(jié)能價值意義

就現(xiàn)在而言，我國電力系統(tǒng)在遠(yuǎn)距離輸電上都是使用35kV以上的輸變電體系為主要核心。然而，10kV輸變電系統(tǒng)是需要和用戶進(jìn)行直接聯(lián)系的，所以，10kV才是配電體系中的關(guān)鍵。而在具體的運(yùn)行中，10kV配電線路很容易因?yàn)楦采w面的廣泛、線路的長度、機(jī)器設(shè)備的質(zhì)量，技術(shù)不過關(guān)和管理不好等多方面因素致使大部分電能的浪費(fèi)，從而降低電能的利用率。而這樣和我們所倡導(dǎo)的節(jié)約型社會是完全不符合的。所以，在電力能源緊張狀況下，應(yīng)采用合理高效的節(jié)能措施，成為了10kV配電設(shè)計中勢在必行的選擇以及需要。如果長期下來，可以減少消耗，增加電能節(jié)能效果，這樣就可以進(jìn)一步節(jié)約水資源和煤炭資源了，且可在相應(yīng)的水平上減少發(fā)生電力緊張的狀況，促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)的健康發(fā)展。所以，最為需要的是，要和具體實(shí)際相結(jié)合，采用節(jié)能措施，優(yōu)化其設(shè)計方案，用此來表現(xiàn)出節(jié)能節(jié)電的效果，提升電能利用效率。

3 電力工程10kV配電設(shè)計的節(jié)能措施分析

為了能夠進(jìn)一步執(zhí)行節(jié)能措施的工作，增強(qiáng)10kV配電設(shè)計的節(jié)能成效，一定要加強(qiáng)節(jié)能觀念和責(zé)任意識，和工作的具體情況以及工作經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合，正確定位現(xiàn)存配電體系中所面臨的關(guān)鍵問題。在這個根基上，引入科學(xué)先進(jìn)的節(jié)能觀念以及技術(shù)，且把其較好的科學(xué)技術(shù)融匯到10kV配電設(shè)計當(dāng)中，來實(shí)現(xiàn)對其節(jié)能減耗的目的，從而增強(qiáng)運(yùn)行利益，更好的為其體系運(yùn)轉(zhuǎn)以及社會的健康發(fā)展服務(wù)。對于電力工程10kV配電設(shè)計的節(jié)能措施，本人提出下述幾點(diǎn)建議：

3.1 配置恰當(dāng)?shù)呐潆娋€路

3.1.1 減少0.4kV線路供電半徑

供電半徑設(shè)計科學(xué)合理是可以高效提升電網(wǎng)傳送功率的，降低線路的消耗，確保供電的質(zhì)量。把10kV配電線路放入到0.4kV體系負(fù)荷的中心，可以減少0.4kV配電線路的供電半徑，進(jìn)而增強(qiáng)電壓的質(zhì)量。在電力工程10kV的配電設(shè)計當(dāng)中，在不作用于日常狀況下，把變電所位置盡可能靠近負(fù)荷中心，運(yùn)用負(fù)荷電能、功率矩法以及負(fù)荷指示圖明確其相似的位置。與此同時，把電源設(shè)定為負(fù)荷中心的附近，在供電容量不變的情況下和配電網(wǎng)電阻相近下，加大其分支線路，這樣可以降低其消耗，因此，可以防止單側(cè)出線和供電。

3.1.2 選取10kV線路大截面導(dǎo)線

把10kV的配電線路換成大截面的導(dǎo)線，可以合理有效地減少線路電阻，符合其供電需要，確保傳輸負(fù)荷的不變，達(dá)成節(jié)能作用。而功率損耗的計算公式為，△P=3I2R×10-3把換線前的電阻設(shè)定為R1，換線后電阻為R2，則減少的功率損耗百分比為：

如果每千瓦時的價格是a元，相鄰截斷電纜每米的價格相差是b元，加大導(dǎo)線截面后，降低的電費(fèi)M元以及加大的投N是：M=△Wx×a（元），N=b×L（元），其中Wx是具有功電能損耗的降低值，L則是導(dǎo)線長度，運(yùn)用四芯電纜實(shí)施埋地處理，核算出電流在環(huán)境溫度為30℃時的載流量，加大截面后節(jié)省的電能，如表1。

表1

3.1.3 運(yùn)用架空絕緣導(dǎo)線

架空絕緣導(dǎo)線技術(shù)是一種新型的輸電電路架設(shè)的科學(xué)技術(shù)，和舊時的裸導(dǎo)線架設(shè)相較來看，可以提升供電的穩(wěn)定性以及安全性，降低了線路間產(chǎn)生短路的問題，不會致使大面積的停電狀況，一定程度上減少線路的維修工作，提高線路的利用效率；使用架空絕緣導(dǎo)線所占用的空間就更小了，線路可以在狹小的通道內(nèi)穿過，和裸導(dǎo)線相比較而言，線路走廊就縮短1/2；絕緣導(dǎo)線就會多一層絕緣的保護(hù)層，比裸導(dǎo)線的絕緣性能更加優(yōu)越，不易受到氧化與腐蝕，加長了線路的使用期限，可以減少電能的損耗。

3.2 配電變壓器的選取

3.2.1 運(yùn)用節(jié)能變壓器

在輸變電體系中，變壓器和配電線路同樣是屬于耗能比較嚴(yán)重的，尤其是在10kV配電體系當(dāng)中，小型與中型的變壓器，其運(yùn)行周期不僅會比較長，并且運(yùn)用的數(shù)量會比較大。所以，采用科學(xué)有效的方法，減少其具體的能耗，也可以起到明顯的節(jié)能作用。從實(shí)際上說，在10kV配電節(jié)能設(shè)計中采用變壓器，需要盡可能盡量做到以下幾點(diǎn)：明確其容量，為防止加大空載損耗或負(fù)載損耗，需要對備選變壓器的功率因素、負(fù)荷量和其對象的負(fù)載率實(shí)施合理的分析和核算，盡可能把其平均的負(fù)荷率把握在50～75%的額定容量當(dāng)中，用此來使其效率獲得高效的發(fā)揮；明確數(shù)量。通常的狀況下，如果為一、二級負(fù)荷占用較大的比例，可以使用兩個相關(guān)的變壓器。如果三級負(fù)荷占有較大的比例，可以匹配一個變壓器。如果較為特殊的狀況，可采取多個容量較小的變壓器；明確類型，即盡可能選取節(jié)能成效較好的變壓器，例如：SII系列產(chǎn)品就更值得推廣和運(yùn)用，因?yàn)楹蚐9系列相較來說，其損耗程度是比較低的、噪聲污染較小，具有較小的空載電流以及較強(qiáng)的抗短路能力，所以較為安全和可靠。并且實(shí)踐得知，其可防止大量電能產(chǎn)生不必要的消耗。

3.2.2 明確變壓器組別

明確變壓器組別的連接，就現(xiàn)在而言的三相變壓器主要是關(guān)乎到了D，yn11和Y，yn0等組別的連接，其中相同容量下的D，yn11的負(fù)載損耗和空載損耗都是小于組別連接Y，yn0的變壓器。并且其具有較小的零序阻礙，不受單相負(fù)荷容量的限定，且對高次諧波電流具有相應(yīng)的限定作用，所以，在10kV配電設(shè)計中更加適合采用D，yn11的組別進(jìn)行連接。

3.3 配電變壓器的選取

因?yàn)樵?0kV配電節(jié)能設(shè)計當(dāng)中引進(jìn)科學(xué)合理的無功補(bǔ)償技術(shù)，能夠?qū)χC波影響以及污染的高效限制進(jìn)行實(shí)施，減少無功流動下的有功消耗，從而提升實(shí)施中的層次以及電能質(zhì)量，獲得較好的經(jīng)濟(jì)利益以及社會利益，所以，這個也常常被認(rèn)為是達(dá)成配電網(wǎng)節(jié)能減耗的核心。相較于10kV配電節(jié)能設(shè)計來說，常常使用的無功補(bǔ)償技術(shù)有：倘若設(shè)計對象是容量較大、負(fù)荷比較穩(wěn)定的機(jī)器設(shè)備，比如是高頻爐和感應(yīng)電動機(jī)等，與此同時需要加強(qiáng)投入運(yùn)營的經(jīng)濟(jì)性，這樣就可以采取獨(dú)立地補(bǔ)償技術(shù)，就是獨(dú)立在相關(guān)機(jī)器設(shè)備的旁側(cè)設(shè)定補(bǔ)償裝置，就可以盡量的改良其補(bǔ)償作用。然而，最為科學(xué)的是就地平衡補(bǔ)償技術(shù)，就是在0.4kV母線側(cè)旁設(shè)置并聯(lián)電容器，且為其所設(shè)定的配套性補(bǔ)償柜以及動態(tài)調(diào)節(jié)設(shè)備。這樣就可以，位于低壓端的客戶可依據(jù)變化的無功負(fù)荷對補(bǔ)償電容器實(shí)施主動的投切，并且沒有需要的為高壓線路實(shí)施無功電能的反送，又能夠把線路中的無功電流降到最低，從而減少有功功率的消耗。如果在10kV母線側(cè)設(shè)定并聯(lián)電容器，則會對配電線路以及變壓器運(yùn)轉(zhuǎn)的無功損耗實(shí)施補(bǔ)償，用這樣的方式進(jìn)行減耗。增強(qiáng)線路尾段的具體電壓，從而增強(qiáng)電能利用率。如果針對的是三相失衡狀況，則可以依據(jù)具體的狀況科學(xué)選取分相電容的補(bǔ)償技術(shù)，來避免因欠補(bǔ)償或過補(bǔ)償所產(chǎn)生的危害到總體電網(wǎng)的平穩(wěn)運(yùn)行。除此之外，大多數(shù)的工程表明，無功補(bǔ)償技術(shù)節(jié)能成效是比較科學(xué)的，然而不管是選取哪一種無功補(bǔ)償技術(shù)，都應(yīng)對其變壓器的容量、功率因數(shù)和負(fù)荷性質(zhì)等實(shí)施綜合性核算，這樣才可以選取最佳的補(bǔ)償容量，達(dá)到最好的補(bǔ)償作用。

4 總結(jié)

總而言之，對于10kV配電設(shè)計的節(jié)能措施，是電力工程前進(jìn)的關(guān)鍵，通過配置恰當(dāng)?shù)呐潆娋€路；配電變壓器的選取以及配電變壓器的選取這三個環(huán)節(jié)進(jìn)行展開，有利于節(jié)能減耗，從而推動電力行業(yè)的發(fā)展，有利于能源的節(jié)約和使用。

[1]余緒和.10kV配電線路設(shè)計優(yōu)化及節(jié)能研究[J].電源技術(shù)應(yīng)用，2014，35（03）：464～465.

[2]趙剛印，任艷，秦澎濤，王海榮.10kV配電網(wǎng)降損節(jié)能措施探討[J].機(jī)電信息，2012（21）.

[3]陳 英.10kV配電網(wǎng)節(jié)能降耗的途徑[J].黑龍江科技信息，2011（35）：04～05.

[4]王景愛.淺析常用低壓配電設(shè)計中的幾點(diǎn)節(jié)能措施[J].黑龍江科技信息，2010（15）：21～22.

[5]陳一靚.淺談供配電系統(tǒng)設(shè)計中的部分節(jié)能[J].科技資訊，2010（22）：15～16.

TM72

A

1004-7344（2016）04-0056-02

2016-1-8

劉準(zhǔn)生（1987-），男，助理工程師，本科，主要從事電力設(shè)計及項(xiàng)目管理工作。