10kV配電網設計及節能問題分析

崔薇佳

摘要：電力能源作為推動我國的各行各業發展的重要基礎，在10kV配電網設計過程中將需要基于不同區域和性質的需求做好規劃工作，而由于傳統的10kV配電網在運行過程中將會產生大量的激無功損耗，因此如何實現節能環保的目標將是電力企業值得重點關注的內容之一。現如今，將變壓器以及采用繼無功補償的方式融入到10kV配電網設計過程中能夠更好地達到節能的目標，因此本文將對10kV配電網設計以及節能問題進行分析。

關鍵詞：10kV配電網;無功補償;節能;變壓器

引言

在供電線路規劃設計過程中，10kV配電網是損耗程度較高的重要部分，因此在10kV配電網設計過程中融入相應的節能理念將成為降低電力能耗的重要途徑，本文通過對10kV配電系統的調查研究可以發現，10kV配電網的線路分布情況較為復雜，同時在涉及范圍上也相對較廣，因此將具有科學性的節能措施融入到電網規劃設計中，將能夠達到降低配電網能耗的最終目標。以下將對10kV配電網節能設計規劃要點進行分析：

1 10kV配電網設計要點分析

1.1 解決基礎性問題

變電站配電網設計中，首先要對區域內的電力負荷進行估算，確定區域內的供電負荷，并確定供電區域內用戶的基本用電量，而后再基于基本信息內容對配電網線路展開統一的規劃設計。除此之外，還需要對配電區域未來的用電量增長趨勢進行預估，進而使得10kV配電網能夠在滿足基本用戶需求的基礎上降低能耗。

1.2 配電技術應用

強化對先進配電技術的融入才能實現電網的智能化和自動化。配電網自動化管理的重要設備是配電自動化終端，其結構十分復雜，涉及到諸多方面，能使配電主站控制電網中的其它環節的設備和過程，并對電網各個環節進行自動的檢測和調理，確保電網其它設備和環節正常運行。若在高壓全部停止運行的基礎上，依靠先進的配電技術將能夠更好地確保配電網維持良好的性能，進而為用戶提供良好的用電服務。

1.3 提高配電網的可靠性

配電網的可靠性將與電網的正常運行具有直接關聯性，因此在進行10kV配電網結構設計時，必須對配電網的可靠性給予足夠的重視。在設計的過程中需要將相應的環網環節放在變電站的周圍，并做好相應的配套檢查體系，以避免出現電磁問題，從而保證使用過程中的安全。

1.4 定期檢查配電網使用情況

配電網在實際運行過程中常常出現斷電現象。為了解決這一問題，必須確保環網線保持在可控的范圍之內，進而為推動10kV配電網的穩定運行奠定良好基礎。期間可以在10kV配電網設計中設置相應的分段開關，使用戶主要控制在8戶左右，以此達到縮小用電事故影響范圍的目標。

1.5 采用中性點不接地的方式運行

在10kV配電網設計運行的過程中可以將中性點不接地方式融入其中，從而使10kV配電網在單相節點發生故障時，能夠對周邊的電氣設備以及人身安全產生一定的保護作用，同時也將能夠維系配電網運行的穩定性。

2 10kV配電網節能問題分析

2.1 配電網節能措施

對于配電網節能設計，具體可從兩個方面著手：一是線路結構優化。10kV配電網結構設計不合理的問題將會導致大量能耗的產生，因此在實際設計過程中應先將相應電源安裝到電力負荷中心，其中的線路分布主要采用輻射方式。一般情況下，當電流通過電路時將會形成耗能，所以，當電源線越長，則最終的損耗也會越大，因此在線路長度設計的過程中需要根據電源區域電路的實際情況，及時合理地設定用電量;二是選線斷面。線損與線損呈反比關系，即電路截面越大，則線電阻越小，線損則以原損為初始值。所以，在選線區段時，要充分了解用電區域的用電量、經濟狀況等情況，并根據實際情況，合理選取線路區段。

2.2 合理選擇配電變壓器

對于配變方案的選擇，可從以下兩個層次進行分析：一是技術層面。就有關電力部門來說，在變壓器選型時，要充分考慮到電壓、變壓器容量以及電流速率等諸多因素，同時也要充分了解用戶用電設備的功率、使用時間以及基本容量等，而后基于相應的公式定理展開負荷量計算，由此使得變壓器的容量能夠更好地契合用戶用電的基本需求。除此之外，在不同的區域需要配置不同型號的變壓器作為調節能耗的折本。其中為了確保配變的正常運行，其用電負荷應控制在變壓器額定容量的80%左右，例如，當變壓器的實際容量低于50%，要更換一臺小型變壓器，若變壓器超過額定容量，則應更換容量較大的變壓器。此外，在變壓器選型時，應盡可能選用三相四線制的低壓電源，這樣就能滿足照明和電力等方面的需要，同時也能夠為提升供電的穩定性奠定良好基礎。

第二，經濟層面。變壓器是電力運輸設備中一個十分重要的部件，其能源效率的高低與電網的供電效率和節能減排效果有十分重要的關系。根據有關研究結果顯示在整個電網損耗中，變壓器損耗所占比例約為35%，我國電壓本身損耗已占電力消耗總量的2%。因此通過對變壓器的更換將能夠更好地降低耗電量。從當前實際情況看，S9型變壓器的節能效果最佳，因此其實際運用的范圍也在不斷擴大。

2.3 使用自動協調原理接地補償裝置

為解決當前配網設計中普遍存在的過壓問題，在10kV配電網繼設計過程中就需要合理使用自動協調原則接地補償裝置，以達到降低過壓問題出現概率的目的。通常接地補償裝置安裝完成后，能夠有效地調整電路中的電壓，從而有效地保證電壓的協調性。在配電網系統可以分為6個區段，其中，消弧圈主要對開關量進行合理調節，同時可以使其能夠在系統運行的過程中對線路進行調整，實現對電力系統運行的遠程遙控，進而為提升全網的節能效果奠定良好基礎。

2.4 采用無功補償方式

第一，變電站補償。為確保電力系統的無功平衡，通常采用無功補償的方法進行集中補償，以確保電網的無功平衡。在變電所中設置靜態補償器和并聯電容器，可有效地確保電網無功補償和平衡，使電網功率因子得到顯著提高，對各主變進行補償。

第二，就地平衡補償。對于電網規劃工作，如果不能保證前期計劃的規范性，則電力系統在后期運營過程中容易產生“逆向無功”現象。為此，為了避免此類問題的發生，在前期規劃時，工作人員需要在0.4kV母線周圍設置并聯電容器，同時也要安裝補償柜，以便用戶能夠充分掌握自己的用電情況。與此同時，在電力的實際運行過程中，還可以合理地控制有用電損耗。第三，單獨就地補償。對于用電大戶來說，由于功率因數可以迅速提高，但日常用電情況并不能完全滿足這一要求，因此，在補償時應采用集中補償方法進行集中補償。此外，對于電力相關部門來說，應加大研究力度，在大容量用電設備的邊緣設置相應的就地補償裝置，從而達到較好的補償效果。

2.5 配電網工作人員方面的節能措施

配電網工作人員應加強計量工作的監督，盡可能地確保電能計量方法的科學性，使其能夠得到準確的用電數據;其次，工作人員還需要基于節能理念的認知理解充分落實自身的職責，在規定的時間內對10kV配電系統進行全面的檢查和維護，針對10kV配網運行過程中出現的大量能源消耗問題進行科學的分析和分析，以確定合理的節能措施。同時還需要加大監督檢查力度，防止不法分子偷電行為，進而更好地實現節能降耗的最終目標。

3 結語

綜上所述，在10kV配電網設計的過程中需要充分意識到節能降耗問題的重要性，期間通過優化線路結構、選線斷面、合理選擇配電變壓器、使用自動協調原理接地補償裝置以及采用無功補償等方式降低配電網的能源消耗，由此使得供電企業的經濟效益水平得到提升。合理控制10kV配電網耗能，全面實施配電自動化監控管理，減少耗電現象的出現，將是促進電力工業可持續性發展的重要基礎。

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