李文景

（柳州電力勘察設(shè)計(jì)有限公司 廣西柳州 545006）

對電力工程10kV配電設(shè)計(jì)中節(jié)能策略的探究

李文景

（柳州電力勘察設(shè)計(jì)有限公司 廣西柳州 545006）

在電力工程建設(shè)項(xiàng)目過程中，建設(shè)的質(zhì)量主要通過評價(jià)項(xiàng)目創(chuàng)造出的社會效益以及經(jīng)濟(jì)效益，配電線路設(shè)計(jì)是否合理等內(nèi)容，而且這些內(nèi)容也是在設(shè)計(jì)配電線路時(shí)需要重點(diǎn)考慮的問題。高質(zhì)量的配電線路設(shè)計(jì)方案不僅可以使工程技術(shù)要求得到滿足，而且可以實(shí)現(xiàn)資源的節(jié)約。本文主要分析了電力工程10kV配電設(shè)計(jì)的相關(guān)問題，從當(dāng)前發(fā)展?fàn)顩r出發(fā)，根據(jù)其重要性探討了節(jié)能策略。

電力工程；10kV；配電設(shè)計(jì)；節(jié)能策略

電力是人們?nèi)粘Ｉ詈凸ぷ髦胁豢扇鄙俚膬?nèi)容，是人們生活質(zhì)量的重要保障，10kV低壓配電是我國電力系統(tǒng)中非常重要的部分，主要用途是提供居民群眾的生活用電。在設(shè)計(jì)10kV配電線路時(shí)，相關(guān)人員必須對每個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行妥善安排，對每項(xiàng)資源進(jìn)行合理配置，以保證電力功能可以順利運(yùn)行，保障電力建設(shè)質(zhì)量，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能。

1 電力工程10kV配電設(shè)計(jì)的發(fā)展現(xiàn)狀分析

當(dāng)前我國對能源的需求不斷增大，需求的增加也不可避免使得電力工程中存在更多的問題。從有關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中可以得知，在電能建設(shè)方面存在較多的不足，同時(shí)我國電能使用率不高，導(dǎo)致電荒現(xiàn)象的出現(xiàn)。當(dāng)前我國能源浪費(fèi)問題嚴(yán)重，要想保證國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，必須采取有效措施將能源利用率提高，而且還要利用這些措施將電力工程建設(shè)中存在的問題全部解決。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，能源結(jié)構(gòu)的變化，促進(jìn)了我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，因此必須保障安全、高效、穩(wěn)定的能源，合理處理我國能源的消費(fèi)結(jié)構(gòu)以及經(jīng)濟(jì)的發(fā)展是設(shè)計(jì)電力工程10kV配電的必要前提。

2 電力工程10kV配電設(shè)計(jì)中節(jié)能設(shè)計(jì)的重要性分析

當(dāng)前我國電力系統(tǒng)輸電網(wǎng)絡(luò)中，遠(yuǎn)距離輸電采用的網(wǎng)絡(luò)主要是35kV以上的輸變電系統(tǒng)。如果從供電終端來看，與千千萬萬居民用戶直接相連的是10kV輸變電線路系統(tǒng)，因此可以說10kV配電線路是配電系統(tǒng)中最重要的部分。從10kV配電線路運(yùn)行的實(shí)際情況來看，其具備覆蓋面較廣，輸變電線路較長等優(yōu)點(diǎn)，但是也存在著設(shè)備質(zhì)量不高、技術(shù)存在缺陷等不足，同時(shí)管理不善或者環(huán)境復(fù)雜都會對10kV配電線路運(yùn)行造成較大影響。所以出現(xiàn)了非常大的電能損耗，降低了電能利用水平，違背了資源節(jié)約型社會建設(shè)的理念，不利于對能源進(jìn)行科學(xué)的利用。因此基于當(dāng)前電力能源越發(fā)緊張、社會發(fā)展對電力能源需要增加的現(xiàn)狀，10kV配電線路節(jié)能設(shè)計(jì)是必然趨勢，也是必須的選擇。若我們可以將降低能源消耗這一理念長期堅(jiān)持下去，在生活的方方面面都做到節(jié)能，那么供電緊張的情況必然能夠得到有效緩解，社會的健康發(fā)展也能得到有效保障。

3 電力工程10kV配電設(shè)計(jì)中節(jié)能設(shè)計(jì)策略

3.1 線路節(jié)能設(shè)計(jì)策略

從實(shí)踐中我們可以看出，如果外部溫度以及導(dǎo)線型號沒有明顯差異，導(dǎo)線橫截面積越大，線路損害程度越低，表明線路損害程度與導(dǎo)線橫截面積呈反比（見表1）。因此電力部門可以在考慮實(shí)際情況的前提下適當(dāng)增加導(dǎo)線截面，使線路受損故障率下降，從而使節(jié)能目標(biāo)實(shí)現(xiàn)，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。另外還需要重視節(jié)能型金具在10kV配電線路重點(diǎn)應(yīng)用，促進(jìn)節(jié)能效果的有效提升。防震錘以及并溝線夾為主的鐵磁類金具通常有磁場存在，導(dǎo)致需要消耗大量電能，更嚴(yán)重的會對導(dǎo)線造成損傷，所以作業(yè)時(shí)應(yīng)該盡量選擇低磁或者無磁的工具，能夠使電能消耗下降，將線路壽命延長。除此之外還應(yīng)該利用架空絕緣導(dǎo)線，有助于節(jié)省空間，順利穿過狹小通道，還可以使意外停電的幾率下降。

表1 增大截面后電能節(jié)約情況

3.2 科學(xué)選擇變壓器

變壓器是輸變電系統(tǒng)中耗能最大的部分，中小型變壓器耗能量是10kV配電系統(tǒng)中最明顯的構(gòu)成部分，這類變壓器運(yùn)行期限比較長，運(yùn)用的數(shù)量也比較多，因此必須選擇有效、合理的方案使這類設(shè)備實(shí)際所消耗的能源量下降，促進(jìn)配電系統(tǒng)節(jié)能工作進(jìn)展的有效性提高。對變壓器進(jìn)行合理選擇是做好10kV配電線路中節(jié)能設(shè)計(jì)工作的重要因素，同時(shí)要做到以下幾點(diǎn)：①對變壓器容量進(jìn)行合理確定。為了防止增加負(fù)載損耗或者空載損耗，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該對變壓器負(fù)荷量、功率因數(shù)、變電對象負(fù)載率等因素進(jìn)行綜合考慮，經(jīng)過科學(xué)計(jì)算對平均負(fù)荷進(jìn)行合理控制，一般情況下應(yīng)該是額定容量的50～75%，確保使用效率的充分發(fā)揮。②對變壓器的用量進(jìn)行合理確定。一般來講，若一級和二級負(fù)荷占據(jù)的比重比較大，需要設(shè)置有兩個(gè)變壓器，若三級負(fù)荷占據(jù)比重比較大，需要設(shè)置一個(gè)變壓器。如果還存在一些其他的特殊情況，應(yīng)該盡可能選擇多個(gè)較小容量的變壓器。③對變壓器的類型進(jìn)行合理確定。在對變壓器進(jìn)行選擇時(shí)應(yīng)該確保具備良好節(jié)能效果，例如S11系列變壓器就具備良好的節(jié)能效果，該類變壓器相較于S9系列能源消耗更低、噪聲更小，而且具有較強(qiáng)的抗短路性能，更小的空載電流，可靠性更高。S11型系列變壓器的空載損耗與以往的變壓器相比降低了30%，空載電流下降了70%，噪音標(biāo)準(zhǔn)值降低了3～5db。④對變壓器組別進(jìn)行合理選擇。在設(shè)計(jì)10kV電力系統(tǒng)節(jié)能配電時(shí)，Y，yn0以及D，yn11是三相變壓器的兩種連接組別。其中Y，yn0是我國工業(yè)建筑以及民用中容量低于1000kVA變壓器使用的連接組別，實(shí)質(zhì)上D，yn11連接組別在節(jié)能上占據(jù)一定優(yōu)勢，具體從以下方面可以看出：D，yn11的空載損耗以及負(fù)載損耗避容量相同的Y，yn0小，而且可以使得高次諧波電流受到的影響明顯下降，其具有非常小的連接零序阻抗，能夠?qū)蜗嘟拥貙?dǎo)致的短路故障有效切除。

3.3 無功補(bǔ)償技術(shù)策略

無功補(bǔ)償具體是指提高電力系統(tǒng)總電網(wǎng)的功率因數(shù)，使輸配線路以及供電變壓器的損耗下降，從而使供電效率提升，改善供電環(huán)境。無功補(bǔ)償措施應(yīng)用在10kV配電系統(tǒng)中可以使諧波污染減少，使無功電流流動導(dǎo)致的有功能耗下降，促進(jìn)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性以及安全性的提高，使電壓質(zhì)量得到保障，實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目標(biāo)。10kV配電線路出現(xiàn)損耗主要是由于線路功率因數(shù)偏低，由于線路損耗和功率因素呈反比，因此無功補(bǔ)償技術(shù)有助于線路功率因數(shù)提高。

常用于10kV配電線路中的無功補(bǔ)償方式主要有：①如果設(shè)計(jì)對象具有穩(wěn)定負(fù)荷，同時(shí)具備感應(yīng)電動機(jī)以及容量較大的高頻爐，強(qiáng)調(diào)了投入運(yùn)行應(yīng)該具備的經(jīng)濟(jì)性，那么就應(yīng)該選擇單純就地補(bǔ)償方式，將補(bǔ)償裝置單獨(dú)裝設(shè)在對應(yīng)設(shè)備旁，使補(bǔ)償效果得到最大程度的改善；②如果考慮補(bǔ)償效果，最好選擇就地平衡補(bǔ)償方式，在04kV母線一側(cè)安裝并聯(lián)電容器，并且安裝設(shè)置對應(yīng)的補(bǔ)償柜以及動態(tài)調(diào)節(jié)設(shè)備；③如果用戶處于低壓端，這種情況可以與無功負(fù)荷變化相結(jié)合來對電容器進(jìn)行自動投切補(bǔ)償，這種方法不但能夠使線路無功電流保持在最小值，還可以有效防止高壓線路對無功電流進(jìn)行反送，有助于控制有效功率損耗。在10kV母線側(cè)安裝并聯(lián)電容器，相當(dāng)于對配電線路以及變壓器運(yùn)行過程中產(chǎn)生的無功損耗進(jìn)行補(bǔ)償，末端線路實(shí)際電壓值的增加利用的主要是損耗的降低，利用這種方法提升電能利用率。

4 結(jié)束語

綜上所述，隨著科技的進(jìn)步以及經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，電力工程節(jié)能方式也能夠得到有效的發(fā)展，在具體的設(shè)計(jì)過程中可以嘗試多種節(jié)能方法，使電能損耗得到有效降低，促進(jìn)資源節(jié)約型社會的構(gòu)建。

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TM72

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1004-7344（2016）15-0086-02

2016-5-10

李文景（1984-），女，助理工程師，本科，主要從事電力勘察設(shè)計(jì)等方面工作。