10kV配電網(wǎng)設計中的節(jié)能措施探討

莊燕武

摘 要：10kV配電網(wǎng)在我國電力系統(tǒng)中的地位不容小覷，是應用范圍最高的配電線路，在設計過程中不僅要保證質量，同時要降低材料成本和施工成本。10kV配電網(wǎng)設計中，可以選擇高效變壓器，同時在配電線路中做好節(jié)能，在此基礎上應用無功補償技術實現(xiàn)節(jié)能降耗，控制后期運行中的成本。文章針對這方面進行分析，希望給有關人士一些借鑒。

關鍵詞：10kV；配電網(wǎng)設計；節(jié)能措施

進行10kV配電網(wǎng)設計中，主要注意以下幾方面的設計要點，第一點解決好基礎性的問題。第二點科學合理地應用配電技術。第三點保證配電網(wǎng)的可靠性。第四點日常工作中定期進行維護檢查。做好這些方面，再嚴格進行變壓器的選擇，對配電網(wǎng)結構進行優(yōu)化，才能提高電力企業(yè)的整體經(jīng)濟利益。

1 10kV配電網(wǎng)設計中的節(jié)能問題分析

隨著我國經(jīng)濟的快速增長，對電能的需求量逐漸增大，但是在電力建設方面存在很多問題，尤其是在進行10kV配電網(wǎng)設計中，節(jié)能問題突出，不僅浪費很多資源，還導致后期的運營成本增加，耗費大量的電能。例如我國電能的利用率偏低，導致一些偏遠地區(qū)出現(xiàn)了電荒問題。除此之外，在10kV配電網(wǎng)設計中，由于考慮問題不全面，導致局部地區(qū)的產(chǎn)業(yè)結構不合理，而配電線路設計建設也不合理，致使電能的供給不平衡，影響地區(qū)經(jīng)濟的發(fā)展。除此之外，在配網(wǎng)設計過程中，沒有合理的選擇變壓器，使用線路型號不符合標準，施工設計出現(xiàn)問題，導致在使用中存在很多浪費電能問題，這些都有待解決，否則將會影響我國的進一步發(fā)展。

2 10kV配電網(wǎng)設計中有利于節(jié)能的事項分析

2.1 對配網(wǎng)設計地區(qū)進行綜合調(diào)查分析

對10kV配電網(wǎng)設計中，相關設計人員必須了解當?shù)氐恼w發(fā)展情況，結合現(xiàn)實電能的使用情況，科學合理的進行整體規(guī)劃，在具體落實到工作中時，要到一線調(diào)查，根據(jù)相關的電力企業(yè)資料，對用電負荷進行準確估計，確定這一地區(qū)用電情況，掌握其用電總量，掌握這些數(shù)據(jù)后，再進行系統(tǒng)的設計和調(diào)整。除此之外，為了保證以后電能供應的充足性，還要科學的估測該地區(qū)用電量的發(fā)展趨勢，并在此過程中，盡量確保估測數(shù)據(jù)的合理性和準確性，結合具體的情況使其用電負荷維持在可控范圍內(nèi)，了解當?shù)匾院蟀l(fā)展的潛力，分析當前的發(fā)展速度，對以后的整體耗電量進行評估，只有這樣才能做好配電網(wǎng)設計的基礎工作。

2.2 配電技術應用

在設計過程中必須保證10kV配電網(wǎng)的使用性能，如果其性能達到國家一級標準，那么無論是在高壓變電站，還是在低壓變電站停止運行后，10kV配電網(wǎng)還可以進行正常的供電服務，保證當?shù)貍€人用戶、企業(yè)、商戶的正常用電，不會出現(xiàn)大范圍停電、斷電、電壓不穩(wěn)問題。

2.3 保證10kV配電網(wǎng)設計的可靠性

進行10kV配電網(wǎng)結構設計的時候，一定要對工程進行驗收，檢查供電的可靠性，確保整個用電過程中的安全性，在正常的供電范圍內(nèi)，不能出現(xiàn)安全事故，相關配套設施工作狀態(tài)要穩(wěn)定，除此之外，相關人員要在變電站周圍進行環(huán)網(wǎng)連接，并檢查是否會引起電磁問題，如果存在必須將電磁源找到，然后有效進行控制。

3 分析10kV配電網(wǎng)設計中的節(jié)能措施

3.1 科學進行線路截面的選擇

設計10kV配網(wǎng)線路時，選擇合適截面的導線，能有效節(jié)省資源，降低能源的使用消耗。導線截面積的增大，就可以很好的降低線路的電阻，達到所設計的供電需要，提高輸送負荷的穩(wěn)定性[1]，在此基礎上，還能實現(xiàn)節(jié)能降耗的目標。在實際操作中，要清楚掌握功率損耗的計算公式△P=3I2R×10-3，如果假設換線之前的電阻是R1，而將換線之后的電阻設置為R2，就可以使用以下公式來表示降低功率損耗的百分比，△P%=△P1-△P2/△P1*100%=3I2（R1-R2）×10-3/3I2R1×10-3*

100%=（1-R2/R1）*100%[2]，如果每千瓦的用電價格為a元，而每米電纜的價格為b元，在增加導線的截面之后，就可以利用公式求出增加的投資資金N，運行中所能減少的用電費用M，N=b×L（元），M=△Wx×a（元），在該公式當中，Wx表示有功電能損耗的下降值，而L表示導線的總長度，在實際操作中，鋪設的是四芯電纜，當電流所處環(huán)境溫度為30℃時，計算其實際的載流量，當進行截面的增大之后，就可以計算出其實際所節(jié)約的電能。

3.2 按照國家標準科學合理的選擇變壓器

通過實踐工作總結得知，變壓器運行中的電能損耗量非常大，在10kV以下的小型變壓器最為典型，這種型號的變壓器不僅使用量很大，而且運行時間很長，由于這兩方面的特點，其存在很大的節(jié)能空間，在之前的電力系統(tǒng)中，使用最為頻繁的是S9型號的變壓器[2]，但是發(fā)展到目前，S9型號的變壓器已經(jīng)被S13型號變壓器替代了，其是節(jié)能型變壓器，具體優(yōu)點可以歸結為下列方面：在傳輸電能的時候，電能損耗很低，要比傳統(tǒng)的變壓器減少30%左右，除此之外，其空載電流會減少70%左右，而且在運行過程中，產(chǎn)生的噪音也很低，和傳統(tǒng)電壓器產(chǎn)生的噪音進行對比，噪音量減小3到5db，運行中不容易出現(xiàn)短路問題，發(fā)生故障的概率非常低，有很強的運行可靠性。對于10kV的線路進行配電設計時，需要使用到三相變壓器，其連接組比較復雜，主要涉及到Y、yn0、D，還有yn11，在我國的工業(yè)建筑工程中，其容量一般都在1000kVA，或者是以下的都使用Y，yn0這一連接組別，對于D，yn11這一組別，其有很好的節(jié)能優(yōu)勢，例如其空載損耗和負載損耗，都會比同一容量的Y，yn0變壓器小很多。另一方面，使用該組別的變壓器，能很好的減少高次諧波電流的影響，在連接零序的時候，產(chǎn)生的阻抗就更小，能夠有效避免出現(xiàn)短路故障。

在10kV配電網(wǎng)設計中秉承“小容量，密布點”的原則能夠減少電網(wǎng)在線路中的電能損耗。同時，減少配電網(wǎng)供電半徑還能減少線路壓降，提升供電的穩(wěn)定性，為電力用戶提供更高質量的電能，還能提高用戶的滿意度。變壓器數(shù)量的增加，在變電環(huán)節(jié)減少電能損耗的重要性便不言而喻。因此，使用新型低損耗變壓器取代高損耗變壓器也是10kV配電網(wǎng)節(jié)能的一個重要方面。與此同時，選用適當容量的變壓器同樣有著重要的意義。

3.3 在設計中融入無功補償降耗技術

無功補償在10kV配電網(wǎng)設計中主要有兩種方式。第一種是在0.4kV的母線側方安裝并聯(lián)電容器，有效進行電容補償柜，達到對用戶的動態(tài)控制，第一種是在0.4kV的母線側方安裝并聯(lián)電容器，通過三相平衡補償（共補）、不平衡補償（分補）、混合補償方式保持功率因數(shù)在0.90以上且不過補，從而有效進行電容補償，實現(xiàn)對用戶的動態(tài)控制；第二種是在10kV的母線側方安裝并聯(lián)電容器，補償其自身產(chǎn)生的無功損耗。一些企業(yè)、商戶中備有三相用電設備，因此可以使用三相電容的自動補償措施，一般電器的單臺容量在800kW～2000kW范圍[3]，使用的都是單相電源，如果出現(xiàn)很多大功率單相負荷，就會出現(xiàn)三相負荷不平衡問題，針對這一情況，電力企業(yè)在管理時，要按照相別對低壓用戶進行標注，使用相關的營銷業(yè)務系統(tǒng)統(tǒng)計分析分相用電量，有效對單相用戶所接相別進行調(diào)整，避免發(fā)生三相不平衡度問題，除此之外，還要及時對用戶負荷情況進行實際測量，尤其要在負荷高峰期、大用戶負荷投運時進行監(jiān)測，有效增加實際監(jiān)測的次數(shù)，有利于符合的平均分配。在電路系統(tǒng)中應用無功補償，其可以很好的提高電網(wǎng)的功率因數(shù)，同時很好的降低輸配線路、供電變壓器的損耗等，極大的提高了實際的供電效率，改善電網(wǎng)運行的環(huán)境。

4 結束語

通過以上對10kV配電網(wǎng)設計中的節(jié)能措施探討，發(fā)現(xiàn)電力企業(yè)存在很嚴重的設計問題，電力企業(yè)為了達到更好的技術水平，在市場中具有競爭力，必須強化設計中的節(jié)能技術應用，設計實施前到現(xiàn)場了解情況，掌握該地區(qū)的基本用電情況，以及后的用電潛力，為設計提供有效的數(shù)據(jù)依據(jù)。

參考文獻

[1]蘇春成.10kV配電設計中的節(jié)能措施探討[J].廣東科技，2014（10）：84-85.

[2]游荔華.探析節(jié)能措施在10kV配電設計中的應用[J].電子技術與軟件工程，2014（18）：165.

[3]張祥.10kV配電設計中的節(jié)能對策探討[J].科技致富向導，2014（22）：228.