浅谈电力工程10kV配电设计中的节能措施

浅谈电力工程 10kV配电设计中的节能措施

曹雪

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摘要：随着人们生活水平在不断的提高，对于用电的需求在不断的加大，电力工程建设中，10kV配电设计是一个重要的环节，其中又以线路、变压器以及网络结构等方面的设计最为重要，关系到了配网建设的整体水平。在低碳环保的大背景下，在配电设计中渗透节能设计，降低能源损耗，对于电网的运行及发展大有裨益。因此，本文立足于此，先对电力工程配电设计节能的意义进行简析，然后在线路、变压器以及无功补偿技术相关基础上，对电力工程10kV配电设计中的节能措施进行详细分析与阐述，探讨了设计中的一些关键要点，希望可以给业界同仁一些参考借鉴。

关键词：配电设计；节能；电力工程；10kV

前言：中国经济的飞速发展和科技的快速进步是世人有目共睹的，这些增长所伴随的用电量也越来越多。现今社会正在大力提倡绿色环保，如何在电力工程配电中进行节能是值得人们研究和思考的问题。在电力系统中多数运用的是10kV配电网，电力工程的节能减排主要从10kV配电网开始，解决其配电网能量消耗损失量大和如何在配电设计中节能是目前我们需要着重研究的问题。将电力设计的节能设施分为线路节能和变压器节能两方面，以期为相关工作者提供一定参考。

1 电力工程10kV配电设计中的节能意义

我国部分地区出现了电能荒废的情况，部分地区还有一些严重的电能资源浪费现象发生，这些都与电力资源节能减排的方针背道而驰。为了减少这一现象，并顺应我国可持续发展战略，电力行业需要根据10kV配电网的特性，进行合理的电路设置，及时更新输电设备，合理分配电能资源，优化配电方案。这不仅对中国的资源和经济有着重要的作用，也能减少企业的损失，为企业的发展提供长远动力.

2. 10kV配电设计电能耗损的主要原因

2.1输电线路出现较大波动的损耗,过程控制能力较低

10kV配电网出现线损状况,其中一部分原因是因为输电线路出现较大波动的损耗,过程控制能力较低,比如因为关口电量没有足够的数据出现估计电量的现象;变电站对电能表进行更换或者因为CT出现异常没有完整的记录损失电量;没有对关口电量以及具体的售电电量进行同时记录,没有实时记录与跟踪供电情况以及售电情况,没有把握处理电力事故的最好时机,都会出现较大的损耗。

2.2供电线路设计不合理

电力工程10KV配电设计网络中供电线路的设计是其中极为重要的内容，一旦供电线路的设计不合理，就会给整个电力工程10KV配电网络的有效运转造成极为负面的影响。首先，供电线路设计的不合理，会降低配电网络架构的实效性，让10KV配电网络的架构基础薄弱，大大降低电网系统的互联互带能力，无法给变电站配电网络的有效运转提供必要的线路支持。与此同时供电线路的老化，后期维护力度的不足，会造成供电线路运转的失序，导致迂回供电问题的发生，造成电力资源的无形损耗；其次，供电线路设计的不合理，会导致配套变压器容量与供电线路实际用电负荷之间的不匹配，当负荷量超过变压器容量时，就会造成变压器的超负荷运转，容易引发设备故障，影响电力工程的正常运转。

2.3功率因数过低，从而导致电能的损耗。在输送功率的过程中，功率因数过低，就会造成电能的损耗，增加了供电线路的损失，在为减少损失时需增大线路的横截面积，但是这样就导致了费用的增加。

3 电力工程10kv配电设计中的节能措施分析

3.1注重配电设计电源位置明确

为能保障10kV配电线路的良好使用，以及电力系统的良好运行，对10kV配电设计过程中，就要在电源的位置方面明确。要能在各种渠道的支持下，掌握详细准确的数据信息，将其作为设计的基础，对供电电源点要明确，能真实反映配电线路的设计情况，安排好开关房以及数量类型的内容，在具体的施工中严格按照施工图纸实施，保障设计的质量。设计前进行勘察工作，对电源地点以及供电量信息掌握，实地勘察过程中相关人员要在建筑工程现场，对开关房以及电房情况进行了解。

3.2选择适合的变压器

线路和变压器都是输变电系统中重要的构件，但也都是大量耗损的部分，尤其是10kv配电系统较小、中型变压器的损耗量较大。因为其运行时间相当长，使用次数频繁，因此在10kv配电设计中，必须要选择合适的变压器，以实现良好的节能目标，使电力工程能够获得可观的发展前景。选择变压器必须要坚持以下几个原则：其一，变压器的选择要科学合理。变压器的选择必须要根据当地的实际情况进行相对应的选择，适当增强变压器的容量能够防止变压器出现负载损耗和空载的问题，同时能够达到节省能源的效果。延长变压器的使用期限。其二，变压器的选择数目要科学合理。根据当地负荷有关的等级进行数目的选择，如果出现特殊的情况，必须要同时选择多个容量小的变压器。其三，变压器的选择类型要科学合理，尽量选择具有节能效果的变压器。

3.3使用无功补偿技术，合理布局网络结构

为了实现节能目的，在10kV配电设计中还可以使用无功补偿技术，这项技术把包含了以下两种形式：其一是就地平衡，也就是把并联电容器设置在母线内侧，并且设计与安装电容补偿柜，在此基础上实现节能目标；其二是单独就地补偿，这种补偿方式可以使用在符合较大的电气设备中。除此之外还需要对网络结进行合理布局。在安装电路时，要重视电力设计安装方面的内容。在变频调速设备及大功率设备中,无功补偿技术也得到了非常广泛的应用,主要是因为配备传统的变频调速设备及大功率设备的配电网,在正常运行过程中,经常会出现无功电流运行现象,这样不仅会对10kV配电线路的运行质量产生影响,而且还会提高10kV配电线路运行阶段所产生的功率损耗,致使其功率因数降低到0.4以下。

3.4选择高效节能的电气设备

在供配电设计中，为了有效融入节能技术，有关设计人员要从多角度选择。（1）选择节能高效的电气设备，变配电的变压器就是有较高消耗的设备，若选择的变压器不合适，会使电能损耗增加。工业企业中，无功功率的消耗包括有线路、异步电动机与变压器等，和异步电动机有关的设备大概占70%，电线占大概10%，变压器设备大概占20%。因此，通过选择合适的电动机与变压器可以使线路感抗降低，一般企业所用的节能变压器是35kV或10kV。在有关功率达到一定范围的时候，为提高有关自然功率的因数，需要结合间隙工作制的设备与同步电动机，不过间隙工作制的设备应该具有空载切除这一功能。（2）在选择电工机负荷的时候，有关参数应该比40%的额定容量高；而在变压器负荷率超过60%的时候，应该将有关参数控制在额定容量75%到85%的范围内。不管供电企业的基础是何种形式，都应该考虑到变压器回收率，通过使能源消耗降低，有效节约电能，企业的运营成本也得到降低。

3.5降低输电线路的损失

目前，10Kv供配电系统在电力资源运输中消耗非常大。在低压开关柜和配电箱输出线中，一般采用直线的形式，而且要结合当地的用电情况，合理的控制供电半径，有效的降低电力远距离传输，降低电能和输电环节中产生的损耗，在长距离运输中，可以通过增加导线面积的方式，节省电力资源。电力电缆采用电导率高的铜线，合理选择电缆绝缘材料。有资料报道，采用新型绝缘材料的电缆其感抗比VV型绝缘电缆低30%～40%，节能效果显著，工程中宜选择YJV型绝缘电缆。

结束语：总之，10kV配电网是电力系统的重要组成部分之一，在人们的实际生产生活中发挥着重要作用，在节能与可持续发展理念之下，10kV配电设计需要采取一定的节能措施，以此提升电力资源利用率，实现节能目标。在实际设计工作中，经过对线路的合理设计，选用合适的变压器，对网络布局进行合理设置，在此基础上对10kV配电进行节能设计，完善整个电力系统功能，在此基础上促使电力企业的稳定发展。

参考文献：[1]杨旭.工厂供配电设计中的节能方法和措施的研究[J].城市建设理论研究(电子版),2018,09:22.

2. 沈金山.10kV配电设计中的节能措施探讨[J].技术与市场,2018,25(04):103-104.