10kV配電網節能降耗措施探析

陳智聰

封開縣源益電力工程有限責任公司 廣東 肇慶 526000

引言

電力行業作為社會基礎設施和關鍵能源產業，對節約電能有著獨特關鍵的影響。因此，完成配電網的節能減排，不僅可以完成我國節能減排的總體目標，還可以提高公司自身的經濟效益。本文將討論10kV配電網中的問題，并討論其節能降耗對策。

1 10kV配電網的缺點

1.1 配電站的布局和結構是不科學的

具體表現在設定點位不足。110kV電站或10kV電站的一部分從負荷管理中心偏移，供電范圍超出有效供電范圍的一半，根據負荷的相對密度，城市配電網的10kV供電應在1500~4000km范圍內運行，底部電壓線應在150~400m范圍內。超過此范圍不僅會導致線損擴大，而且也不能保證供電的質量。還有施工時不管具體情況如何，盲目跟風，只關注電壓的穩定性，變壓器體積過大，線路過剩，線路曲折，擴大了建設項目的資金投入，也造成了電能量的損失[1]。

1.2 傳輸線橫截面的選擇不科學

具體表現為線徑過小，線阻過大，線損與電阻值之間很大關系。

1.3 工作電壓質量不能合理控制，工作電壓略低

在相同的負載輸出功率下，工作電壓稍低的情況下，必須擴大負載電流，這樣損失相應地擴大了。

1.4 功率因數略低

功率因數cosφ越小，配電網的功率和電路電流的值變大，這樣會造成更多的線路和變壓器損耗。

1.5 三相負荷失衡

不合理的三相負荷會增加配電設備的線路和變壓器的損耗。當底部壓力側的負荷平衡時，高壓側也平衡。底部壓力電網的三相負荷不平衡會反映在高壓側。當出現較大的不平衡時，高壓線上的電能量損失將增加為原來數值的12.5%。變壓器損耗為負載損耗。在所有正常條件下，變壓器的工作電壓基本上不會改變，也就是說，滿載損耗是恒定的。一般的電路負載損耗和變壓器的負載電流的平方是正相關的關系。三相負荷不平衡時，變壓器的損耗增大很多，據多重數據分析，在三相負荷不平衡時變壓器的損耗竟達到了變壓器正常損耗的3倍之多，可見影響之大[2]。

1.6 不穩定的負載曲線

在相同的總功耗標準下，負載曲線越不穩定，峰值時間差越大，線損就越大。此外，負荷曲線不穩定，在一定時間內負荷過重，這將規定出更高的變壓器容量，相應地增加了變壓器的基本建設項目資金投入和能量損失。另外，變壓器不同運行方式下，負載損耗也會發生一定的變化（負載損耗曲線圖如圖1）。

圖1 變壓器不同運行方式下負載損耗曲線

1.7 線損管理方法不規范

例如，在變壓器，電度表和其他測量驗證設備的更新、拆除或改造期間，不會計算使用電量，在缺少數據信息時會出現估計狀態，并且標記的電量消耗點未加入下一輪的統計等。

1.8 人員素質有待提高

在電力員工的日常工作中，存在著讀取方式不同，漏讀，預估讀或不讀水表的情況，這樣會對施工造成很大的漏洞。

1.9 計量裝置的安裝布置存在不合理的情況

容易出現偷電的情況，部分住戶會對電表中的連接方式進行調整，改變計量倍率，導致電表出現誤差。并且部分區域中電網的規劃不合理，網架結構薄弱，導致電網建設進度緩慢，自動供電 效率較低[3]。

2 10kV配電網的管理現狀

2.1 配電變壓器的問題

配電網中不可比較會出現線損的問題，線損的數量能直觀地反映電力人員的日常工作水平，也是衡量企業發展的重要指標。做好線損管理工作，需要完善外部的經營，促進企業經營效益的提升。我國部分地區的配電變壓容量已經無法滿足用電負荷的需求，會對資源造成嚴重的浪費。在安裝電能計量裝置時也存在較大的損耗，導致電量計量的準確度比較低。

2.2 配電網管理不到位

在對10kV配電網管理現狀進行分析后發現，部分配電網的設備配置不健全，管理也不完善。并且巡查配電設備時，工作人員的檢修方式比較落后，無法準確地檢查出配電網中的問題，不能及時地修理故障，會增加故障的發生概率。另外，經濟和技術方面也存在一些問題，配電網的設備使用年限比較長，沒有降低耗能。并且工作人員抄表不認真，也會出現電量不明損耗的問題。

2.3 無功補償力度投入欠缺

我國電力企業中對于配電網的配變，沒有制定相符合的補償設備，從而增加了無功損耗，降低了電網運行的穩定性。據相關調查得知，部分變電站中存在無功補償的問題，主要是因為電容器的容量比較大，無法充分發揮設備自身的力量，出現了資源浪費的情況。另外，對電容器進行檢查也需要部分資金和時間，降低了可投入率的產生[4]。

3 10kV配電網節能降耗的對策建議

3.1 人為有效調節電路電壓

在調節電路電壓時，可以通過人為調節母線槽上側的電容器。由于工作電壓的平方值與功率的損失呈正相關，因此，通過適當地調節工作電壓，可以實現降低損耗的目標。我們知道，有著能根據自動跟蹤和輸入工作電壓變化來自動調節工作電壓的三相自耦變壓器，但其調整范圍通常限于20%。因此，為了獲得更高的社會和經濟效益并減少資金分配，公司企業可以使用相對高質量的工作電壓，也可以使用自動交流穩壓器和相關的機械設備相互配合，以獲得最佳的實際應用效果。

3.2 使三相負荷達到平衡是減少變壓器損耗的一種很有效的對策

改善配電設備的大部分變壓器，并按時對變壓器的數據進行統計對比。如果數值不平衡，請立即調整，否則，請重新設置設備。盡可能使用三相四線電源；對于大功率器件，應將設三相短線放在控制回路中作保護作用。當電線的任何部位斷開時，三相負荷也可以立即斷開不會造成損失。

3.3 環保節能變壓器需要推廣

在現實很多地方大量應用中，非晶合金變壓器在節能減排方面是一個很棒的選擇。它的是消耗一般變壓器的空載20%。此外，對于輸配電系統也沒有獨特的規定。它可以在所有條件下完成連續的節能降耗。而且，在長期的使用條件下，它不易于損壞，并且具有較長的應用周期。

3.4 10kV路損耗較大的主要原因

是線路的功率因數較低，由于電線的數量眾多，線路的長度，分布范圍廣等各種因素，使其功率因數小于0.4。因為線損與功率因數的平方值成反比關系，技術人員發現科學增大功率因數和減小線損方法的實際效果最為顯著。經實踐證明，在接收端重新安裝低壓電容器是提高功率因數，是減少電力損耗和節省電力的實用方法。

3.5 減少電纜損耗

我們把10kV配電設備線路的線路損耗分為管理方式線損耗和技術方式線損耗兩種。管理方法線損耗應根據現管理方法制定對策，減少線損；改良各種技術措施，減少技術線損。整個交易過程引起的電能消耗主要是由很多電阻對應的電流量引起的。變壓器的熱損傷，還有在插入的過程中由變壓器鐵芯引起的鐵損以及由電源故障引起的損失。

3.6 有效選擇傳輸線的橫截面

由于損耗與電線的功率損耗正相關，因此可以通過擴大傳輸線的橫截面來減少能的損耗。另外，有必要通過增加線徑來減小環路中的供電間隔，從而可以減小功率和降低電能量消耗。

3.7 布局調整電線架構

從具體的應用中可以看出，假設在相同的負載輸出電源的情況下，只有電路線數更多，半徑越短，線路損耗就越低。當在負載管理中心中設置開關電源時，在相同的電量和相同的總網條件下，分支線越多，損耗越小，并且分支線的平方值不斷減少的情況下，應高度防止向電負荷單側供電。因此，有必要選擇一種科學，規范，合理電路布局，以達到節能降耗的目的。

3.8 新技術應用的推廣

注重應用新機械設備，新材料，新技術和新工藝，加大低損耗，低噪聲的環保型和環保型變壓器的營銷，在規定的期限內用低損耗的變壓器代替高損耗的變壓器。

3.9 制定線損的管理方法

對多變電站區域的線損進行統計分析，進行基礎理論計算，分析和評估工作。在不斷完善10kV配電設備電路驗證表整合配電信息內容，對支路電路面積進行全面的統計分析，同時也開展分線、分臺區的數據清點，使系統能自動生成總體線損值。

3.10 完善需求側管理

建立有效的電體系，開展科學研究，正確引導用電量，提高電網負荷率、電網安全系數和電網運行的合理性。系統不斷完善各種節電監管標準。此外，要配合有關部門的管理，完善防盜工作，減少用電竊電和非法用電，開展好以用電為主題的教育活動，營造社會反電盜竊的良好風尚。

3.11 定期對配電網結構進行調整和優化

在確保供電穩定的基礎上，合理的優化開關重組，減少配電網的網損，提高運行的有效性。并且要制定合理的電價機制，提高電網的負荷率和運行效率。

4 結束語

10kV配電網實際工作損耗取決于電力公司的各種技術措施、管理方法以及降耗新技術的應用，進一步對10kV配電網改進是當代電路施工的首要目標。本文列舉了很多關于10kV配電網節能降耗措施，從原理解釋，希望對讀者有所幫助。