10kV配电设计中的节能措施探讨谢博

10kV配电设计中的节能措施探讨谢博

谢博

国网海城市供电公司辽宁鞍山114200

摘要：随着社会经济的快速发展，生产力的迅速提高，我国资源能源需求日益旺盛，然而资源能源的有限性要求我们必须在发展经济的同时注重提高资源能源的利用效率。国家推进经济结构战略性调整，资源节约型社会是加快转变经济发展方式的主攻方向。电力一直是资源消耗大户，其对于资源的巨大消耗保证了节能措施的应用价值，尤其是广泛使用的10kV配电线路对节能措施应用的需求极其巨大。同时由于我国电网负荷压力大而配电网建设相对滞后，10kV配电线路在节能降耗方面有着很大的应用价值。

关键词：10kV配电网；节能；措施

1概述

1.1配电设计概念

配电设计是直接与用户相连并向用户分配电能的环节，配电系统由配电变电所（通常是将电网的输电电压降为配电电压）、高压配电线路（即10kV以下电压）以及相应的控制保护设备组成。

1.2配电系统中一般常用的交流供电方式

①三相三线制。三相三线制是指分为三角彤接线（也就是用于高压配电，三相220伏电动机和照明）和星形接线（是指用于高压配电、二相380伏电动机）；②三相四线制。三相四线制是指用于380／220伏低压动力与照明混合配电；③三相：二线一地制。二相二线一地制一般是用于农村配电的；④二相单线制。三相单线制一般是常用于电气铁路牵引供电；⑤单相二线制。单相二线制主要是供应居民用电。

由于电网的线损主要是变压器损耗和线路损耗．所以配电网的降损节能，也就是对电网中所有的变压器和电力线路进行优化。

2变压器节能措施分析

2.1合理选配变压器的容量

从理论上讲，要使变压器发挥最大效率；应使平均负荷率为额定容量的50％～75％。但因为变压器本身的负载及功率因数是变化的，且有超载运行的可能性，故不必按最大效率的准则来选择变压器的容量。如果变压器容量选得过大，出现“大马拉小车”现象，空载损耗会大大增加；变压器容量选得过小，变压器负载过大，甚至过负荷，使变压器负载损耗增大。通常工厂及民用等用电设备，其负荷是变动的，每天都有所不同。选择容量的计算方法如下：

（1）计算负荷量及功率因数，在待选的系列变压器中选择多种容易（即不同规格）的变压器，以供作待选变压器（其额定容量应大于负荷的最大视在功率）。

（2）计算出各种容量变压器与负荷对应的负载率。

2.2选择变压器的数量和类型

为了降低变压器损耗，应根据企业负荷情况合理选择变压器的数量和类型。选择时一般应遵循以下原则：

（1）合理选择变压器台数

负荷绝大部分为三级负荷的，可装设一台变压器；若企业一二级负荷所占比例较重。必需两个电源供电的．则应装设两台变压器；特殊场合可使用多台小容量变压器。如受运输和作业条件限制的井下变电站。

（2）选用低能耗、高效率的节能型变压器

这是节能的重要手段，它可以减少空载时由铁损、漏磁损耗、激磁电流产生的铁损和负载时由负载电流在变压器线圈电阻上产生的损耗。我国配电变压器行业经过不断努力。在90年代以后较过去有了突破性的进展，变压器性能不仅是铁心硅钢片材质的改进，而且在容量结构和制造工艺上都有所突破；因而在节能降耗、降低空载电流和噪音等方面都有较大进展。出现了多种型号的节能型变压器，可以在其中根据需要进行选择。

2.3提高变压器功率因数

负载功率因数的降低将使变压器的效率降低。从而使其损耗增大。用电设备（如各种电动机、感应炉、电焊机等）除了要消耗有功功率以外，还要消耗相当数量的无功功率。从而导致电网功率因数的恶化。这将使变压器损耗增加且增加电费。如果在这种系统中设置移相电容器．负载的功率因数就会得到改善。无功功率则受到抑制。同时，移相电容器补偿了无功电流．使配变电设备及网路的实际电流减少。从而提高了变压器的利用率。降低了变压器的铜耗及线路损耗。节约了电能。

2.4适当的无功补偿

从10kV配电变压器运行工况及其与负载间的负荷曲线可知，配电变压器的无功负荷主要集中在轻载或空载运行工况，此时会产生励磁无功，其消耗的无功容量约为配电变压器额定容量的10%～15%。因此，可以采取集中无功补偿措施，通过合理选择SVC、SVG、TSC等无功补偿装置，将抵押无功补偿电容器通过负荷开关接到10kV配电变压器母线侧，在系统运行在轻载或空载工况时，合理切投电容器来实时进行无功补偿，提高10kV配电系统的功率因素，有效降低配电变压器的运行损耗，同时达到提高端部低压改善电压质量的节能经济效果。

310kV变配电线路损耗降低的有效措施

在10kV配电网络中，其实际损耗包括了管理损耗与技术损耗两个方面，管理损耗是指供电企业在电力的生产、调度和营销过程中由于人为因素所导致的电能损耗；技术损耗则为电能在传输过程中的实际损耗。

3.1对电缆的截面积应合理选择

在输电线路中，其阻抗与电能损耗成正比，因而能量消耗的减少可以通过导线截面积的增大而实现。所以在电压质量得到保证、载流量得到满足的基础上，应以经济电流密度为参照进行合理的导线截面选择。增加导线截面积会使导线单位长度的价格与重量相应有所提高，所以还应对此进行综合考虑，结合实际情况，选择最为经济的导线截面积。

3.2布局与负荷分配的合理化

线路距离过长必定会使线路损耗进一步增大。对于10kV配电网来说，应保证线路整体布局合理化，保证线路的实际距离最短。同时确保由距离最近的电源点提供负荷供电并对电源点进行合理优化布置，线路布局的经济性和新增负荷均应纳入考虑因素内。

与此同时，三相负荷出现不平衡也会对线路和变压器造成损耗增加的影响，因而三相功率完全实现平衡是最为理想的状况。但由于负荷的投切并非是经由供电部门决定，而是由电力用户所决定，因而三相的完全平衡在实际情况中极难实现，这就要求供电企业应以负荷的重要性、性质、用电时间以及用电量为依据，尽量保证时间与功率上均趋向于平衡状态，从而实现功率损耗得以降低的目的。此外国家电网针对电流不平衡的度也给予了相应规定，例如在配电变压器的出口处，电流的不平衡度应小于10%；干线和分支线前端部分的不平衡度应小于20%；与额定电流相比，中性线的电流不应大于其数值的25%等。具体处理措施为：对三相用户的负载进行定期测量，对其负荷进行检查确认其是否平衡，并针对实际情况做出有效调整；对于单相接线用户，应对其用电时间、输送距离以及用电量进行综合考虑，并保证其在A、B、C三相上尽可能得到均匀分配；用户的功率因数较低时应在用户所在线路上进行低压电容器的加设。

在10kV配电网中，局部线路严重老化、实际负荷的过快增长而导致原设计的输送容量难以满足实际需求等情况的存在往往较为普遍，此时可采用变压器的增设、旧式变压器的改造与更新以及用户所属变压器的更改等有效措施对此进行处理。对已有电源点的改造，可在供电能力得以提高的同时使线路与变压器的综合损耗得以有效降低。而新增设的电源点则对整体电网的布局合理化创造了有利条件，能够使输电距离得到缩短进而使线路功率损耗得到降低。

4结语

综上所述，在10kV配电设计中，设计者应该反复测试、核算，找出一个最佳方案，达到节约能源，合理利用能源的目的；做好配电网的节能降耗工作，对供电企业提高经济效益，实现目标利润更是起着举足轻重的作用。

参考文献：

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[2]田筝.浅析10kV配电设计中的节能措施[J].科技创新与应用，2016，（30）：190-190.

[3]吴渝峰.探析10kv配电设计中的节能措施[J].黑龙江科技信息，2016，（24）：85.