10kV配電網(wǎng)節(jié)能降耗措施探析

摘要：在新的市場經(jīng)濟(jì)背景下，社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)電能質(zhì)量提出更高要求，尤其是在配電網(wǎng)智能化、現(xiàn)代化、數(shù)字化發(fā)展背景下，配電網(wǎng)的升級(jí)改造難度加大。而在電力系統(tǒng)當(dāng)中，10KV配電網(wǎng)有著不可或缺的重要性，是應(yīng)用范圍最為廣泛的配電線路。基于此，本文將主要針對(duì)10KV配電網(wǎng)節(jié)能降耗措施展開相關(guān)探討、研究。

關(guān)鍵詞：10KV配電網(wǎng);節(jié)能降耗;配電網(wǎng)設(shè)計(jì)

引言：線路損耗一直以來都是電力公司評(píng)估、評(píng)估、運(yùn)行的重要技術(shù)手段，但是，因技術(shù)條件、資本投入等原因，線路損耗仍偏高，節(jié)約能源的潛在空間很大。舉例來說，一種年發(fā)電量在二十億瓦左右的中小電網(wǎng)，若采用適當(dāng)而有效的技術(shù)與經(jīng)營，使其總線損失從百分之十減少到百分之八，則一年可節(jié)省四千萬度的電能。因此，從供電電源、變配電設(shè)備、負(fù)荷等級(jí)、運(yùn)行管理措施等幾個(gè)角度出發(fā)，結(jié)合區(qū)域電網(wǎng)負(fù)荷變化的特點(diǎn)，采取相應(yīng)的技術(shù)措施，確保電網(wǎng)安全、高效、節(jié)能的運(yùn)行與發(fā)展，在實(shí)際工程中有著重要的應(yīng)用價(jià)值。

1我國配電網(wǎng)的概述

配電網(wǎng)就是將發(fā)電站輸出的電能通過高壓或高壓傳輸網(wǎng)絡(luò)傳輸至負(fù)載中心，再由負(fù)載中心對(duì)其進(jìn)行合理的分配，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)供電流程[1]。配電網(wǎng)中的繼電保護(hù)裝置、配電線路等是連接用戶、傳輸系統(tǒng)和電力系統(tǒng)的重要組成部分。在電網(wǎng)建設(shè)中，電力系統(tǒng)與電力系統(tǒng)的技術(shù)含量對(duì)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行起著舉足輕重的作用，因此，電力系統(tǒng)的建設(shè)和改造往往是電力系統(tǒng)的重點(diǎn)。隨著我國電力系統(tǒng)的不斷完善，高壓變電所已被引入到配電網(wǎng)絡(luò)中，不僅促進(jìn)了電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的合理發(fā)展，而且使其運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性得到了提高。但是，目前國內(nèi)配電網(wǎng)絡(luò)的總體自動(dòng)化程度還很低，在大量的配電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)與改造中，存在著可靠性低、線損率高、斷電事故頻發(fā)等問題沒有得到很好的解決，這對(duì)電力工業(yè)的健康發(fā)展造成了很大的影響。根據(jù)相關(guān)的調(diào)研數(shù)據(jù)，配電網(wǎng)絡(luò)所造成的電能損失占了全社會(huì)總損失的很大一部分，而10kV及以下的輸電線路損耗占了70%以上。近年來，隨著我國人民生產(chǎn)、生活及工業(yè)活動(dòng)對(duì)用電的需求不斷增長，加之配電網(wǎng)的設(shè)計(jì)與規(guī)劃存在著很大的獨(dú)立性，這不僅會(huì)影響到電網(wǎng)的建設(shè)與完善，而且也會(huì)影響到負(fù)荷持續(xù)增長、線路過載等問題。因此，要從長遠(yuǎn)的角度出發(fā)，加強(qiáng)配網(wǎng)的建設(shè)與改造，以更好地服務(wù)于現(xiàn)代社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

2 10kV配電網(wǎng)設(shè)計(jì)中的節(jié)能問題分析

隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，對(duì)電力的需求也越來越大，但目前國內(nèi)的電力建設(shè)還面臨許多問題，特別是10kV配電網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)，節(jié)能問題十分突出，不但浪費(fèi)了大量的資源，而且還造成了后期運(yùn)行費(fèi)用的上升，消耗了大量的電能。比如，由于電力利用率不高，在某些邊遠(yuǎn)地區(qū)造成了電力短缺。另外，在10kV配網(wǎng)的設(shè)計(jì)中，由于考慮問題不夠充分，造成了部分區(qū)域工業(yè)結(jié)構(gòu)的不合理，以及配線的不合理，造成了電力供需失衡，從而對(duì)區(qū)域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生了不利的影響[2]。另外，在配電網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中，變壓器選用不合理，線路型號(hào)不符合規(guī)范，施工設(shè)計(jì)上的問題，造成了大量的電力浪費(fèi)。

3 10kV配電網(wǎng)節(jié)能降耗的對(duì)策建議

3.1加強(qiáng)配電網(wǎng)電源點(diǎn)改造力度

由于電力系統(tǒng)的負(fù)荷水平、容量的復(fù)雜性和分散程度，使得整個(gè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，負(fù)荷的類型和容量也越來越大。為了保證電力系統(tǒng)的供電品質(zhì)，改善電力系統(tǒng)的高品質(zhì)，應(yīng)依據(jù)負(fù)載的能力和等級(jí)，按四面八方輻射;就近供電原則，合理選擇供電地點(diǎn)，優(yōu)化電力系統(tǒng)的布局，使電力系統(tǒng)在各地區(qū)的負(fù)荷中心布置[3]。通過對(duì)現(xiàn)有配電網(wǎng)絡(luò)的綜合自動(dòng)化程度進(jìn)行改造，以改善其電力的分配容量，降低輸電、配電等環(huán)節(jié)的損耗。主要是對(duì)10kV終端變配站進(jìn)行技術(shù)改造，同時(shí)對(duì)一些老舊的35kV變配站進(jìn)行技術(shù)改造。在負(fù)荷率高、增長趨勢(shì)顯著的變配站地區(qū)，應(yīng)考慮增設(shè)一個(gè)新的主變，以擴(kuò)大容量。為了防止"近電遠(yuǎn)供"和"迂回供電"等不良現(xiàn)象，必須盡可能地減少變配站的供電半徑、合理地布置和電網(wǎng)布局。提出10 kV配電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)供電半徑為15 km，0.4 kV配電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性供電半徑為500米。

3.2合理調(diào)整變配電區(qū)運(yùn)行電壓

在電網(wǎng)中，電力設(shè)備，例如電線、變壓器、電器等，其功率損耗與電壓的平方成比例。利用S11;S13等調(diào)壓變壓器，對(duì)10 kV配電網(wǎng)絡(luò)中已經(jīng)存在的S7、S9等不能調(diào)壓的變壓器進(jìn)行了改裝，即：對(duì)10 kV配電網(wǎng)絡(luò)的調(diào)壓分節(jié)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，并根據(jù)實(shí)際工況適當(dāng)配置無功補(bǔ)償電容等技術(shù)措施，保證10 kV配電網(wǎng)絡(luò)的供電電壓穩(wěn)定，從而改善電力供應(yīng)的品質(zhì)。從原理上得出，在相同的輸出功率條件下，采用大電流進(jìn)行輸配電時(shí)，輸出的損耗會(huì)比較小，也就是說，在高電流的情況下，輸出電流的能量要大得多。10 kV鄉(xiāng)村電網(wǎng)負(fù)荷波動(dòng)大，晝夜供需矛盾較大，在技術(shù)指標(biāo)允許波動(dòng)7%的情況下，其最高端電壓可以達(dá)到10.7 kV，而其最低電壓可以降至9.3 kV，而當(dāng)使用上限電壓進(jìn)行輸電時(shí)，其線損比用下限低壓進(jìn)行輸電要少24%左右。因此，對(duì)于10 kV配電系統(tǒng)，在10 kV配電系統(tǒng)中，通過合理的調(diào)節(jié)壓力控制方法，達(dá)到了良好的節(jié)能目的。

3.3平衡配電網(wǎng)的三相負(fù)荷

三相負(fù)荷的非平衡不僅會(huì)對(duì)電源的質(zhì)量產(chǎn)生影響，還會(huì)增加輸電損耗。10 kV配電網(wǎng)既要兼顧其低電壓三相的平衡，又要兼顧其高電壓側(cè)的負(fù)載特性，故10 kV配電網(wǎng)在其操作規(guī)程中已有規(guī)定，10 kV配電網(wǎng)的輸出電壓不均勻值不得大于10%，主、分支路兩端的平均電壓值不得低于20%，而中線的電壓值不得高于標(biāo)稱的25%。對(duì)10 kV配電網(wǎng)進(jìn)行三相均衡優(yōu)化，可以達(dá)到較好的節(jié)電效益。其次：在單相電源的情況下，盡量將 A， B， C三種單相電源盡量集中于同一取電處，盡量保證三個(gè)客戶在均衡條件下的功率最大。通過對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化，使系統(tǒng)的單相線長度得到有效的控制。當(dāng)電源線長度很大時(shí)，使用三相四線系統(tǒng)進(jìn)行單相的電力系統(tǒng)。如果最終使用者的電力因數(shù)較小，則可以在就地安裝低壓無功補(bǔ)償電容器進(jìn)行就地補(bǔ)償。在配電房或大用戶的配電柜內(nèi)加裝三相斷相自動(dòng)防護(hù)裝置，當(dāng)線路出現(xiàn)斷線或某一相熔點(diǎn)熔斷時(shí)，均能報(bào)警，并能自行切斷電源，確保電力供應(yīng)穩(wěn)定。3.4加強(qiáng)配電網(wǎng)無功補(bǔ)償、提高供電電壓質(zhì)量水平

對(duì)10 kV配電系統(tǒng)進(jìn)行了無功補(bǔ)償優(yōu)化。在無功補(bǔ)償最優(yōu)布設(shè)中，必須遵循"綜合規(guī)劃、系統(tǒng)處理、合理布局、就地補(bǔ)償、就地平衡"的原則，對(duì)10 kV變電站及大負(fù)荷終端實(shí)施 SVG、SVC等無功動(dòng)態(tài)補(bǔ)償，并安裝無功補(bǔ)償電容器自動(dòng)投切裝置。針對(duì)配電網(wǎng)絡(luò)中已經(jīng)安裝的10 kV、0.4 kV無功補(bǔ)償設(shè)備，要強(qiáng)化其日常運(yùn)營管理，健全并建立完善的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫，定期對(duì)其工作狀況進(jìn)行定期監(jiān)測(cè)，及時(shí)了解其工作狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)其存在的安全隱患和故障，從而達(dá)到節(jié)約能源、降低損耗的目的。

結(jié)語：

從以上內(nèi)容可以看出，在當(dāng)今能源短缺的今天，各個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展必須重視節(jié)能減排和環(huán)境保護(hù)工作的開展。本文從電力市場出發(fā)，對(duì)10kV配電線路的優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)的分析，并根據(jù)可持續(xù)發(fā)展的發(fā)展目標(biāo)，提出了相應(yīng)的節(jié)能降耗對(duì)策，以期對(duì)我國電力企業(yè)的線損管理水平和節(jié)能降耗政策的實(shí)施提供參考，從而為我國建設(shè)資源型社會(huì)創(chuàng)造有利的條件。

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作者介紹：馮繼友（1993.5.7—）;男;內(nèi)蒙古包頭市;蒙古族;本科;工程師;研究方向10kv配電;內(nèi)蒙古自治區(qū)包頭市供電局。