莊燕武

摘 要：10kV配電網(wǎng)在我國(guó)電力系統(tǒng)中的地位不容小覷，是應(yīng)用范圍最高的配電線路，在設(shè)計(jì)過程中不僅要保證質(zhì)量，同時(shí)要降低材料成本和施工成本。10kV配電網(wǎng)設(shè)計(jì)中，可以選擇高效變壓器，同時(shí)在配電線路中做好節(jié)能，在此基礎(chǔ)上應(yīng)用無功補(bǔ)償技術(shù)實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，控制后期運(yùn)行中的成本。文章針對(duì)這方面進(jìn)行分析，希望給有關(guān)人士一些借鑒。

關(guān)鍵詞：10kV；配電網(wǎng)設(shè)計(jì)；節(jié)能措施

進(jìn)行10kV配電網(wǎng)設(shè)計(jì)中，主要注意以下幾方面的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，第一點(diǎn)解決好基礎(chǔ)性的問題。第二點(diǎn)科學(xué)合理地應(yīng)用配電技術(shù)。第三點(diǎn)保證配電網(wǎng)的可靠性。第四點(diǎn)日常工作中定期進(jìn)行維護(hù)檢查。做好這些方面，再嚴(yán)格進(jìn)行變壓器的選擇，對(duì)配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，才能提高電力企業(yè)的整體經(jīng)濟(jì)利益。

1 10kV配電網(wǎng)設(shè)計(jì)中的節(jié)能問題分析

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，對(duì)電能的需求量逐漸增大，但是在電力建設(shè)方面存在很多問題，尤其是在進(jìn)行10kV配電網(wǎng)設(shè)計(jì)中，節(jié)能問題突出，不僅浪費(fèi)很多資源，還導(dǎo)致后期的運(yùn)營(yíng)成本增加，耗費(fèi)大量的電能。例如我國(guó)電能的利用率偏低，導(dǎo)致一些偏遠(yuǎn)地區(qū)出現(xiàn)了電荒問題。除此之外，在10kV配電網(wǎng)設(shè)計(jì)中，由于考慮問題不全面，導(dǎo)致局部地區(qū)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理，而配電線路設(shè)計(jì)建設(shè)也不合理，致使電能的供給不平衡，影響地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。除此之外，在配網(wǎng)設(shè)計(jì)過程中，沒有合理的選擇變壓器，使用線路型號(hào)不符合標(biāo)準(zhǔn)，施工設(shè)計(jì)出現(xiàn)問題，導(dǎo)致在使用中存在很多浪費(fèi)電能問題，這些都有待解決，否則將會(huì)影響我國(guó)的進(jìn)一步發(fā)展。

2 10kV配電網(wǎng)設(shè)計(jì)中有利于節(jié)能的事項(xiàng)分析

2.1 對(duì)配網(wǎng)設(shè)計(jì)地區(qū)進(jìn)行綜合調(diào)查分析

對(duì)10kV配電網(wǎng)設(shè)計(jì)中，相關(guān)設(shè)計(jì)人員必須了解當(dāng)?shù)氐恼w發(fā)展情況，結(jié)合現(xiàn)實(shí)電能的使用情況，科學(xué)合理的進(jìn)行整體規(guī)劃，在具體落實(shí)到工作中時(shí)，要到一線調(diào)查，根據(jù)相關(guān)的電力企業(yè)資料，對(duì)用電負(fù)荷進(jìn)行準(zhǔn)確估計(jì)，確定這一地區(qū)用電情況，掌握其用電總量，掌握這些數(shù)據(jù)后，再進(jìn)行系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和調(diào)整。除此之外，為了保證以后電能供應(yīng)的充足性，還要科學(xué)的估測(cè)該地區(qū)用電量的發(fā)展趨勢(shì)，并在此過程中，盡量確保估測(cè)數(shù)據(jù)的合理性和準(zhǔn)確性，結(jié)合具體的情況使其用電負(fù)荷維持在可控范圍內(nèi)，了解當(dāng)?shù)匾院蟀l(fā)展的潛力，分析當(dāng)前的發(fā)展速度，對(duì)以后的整體耗電量進(jìn)行評(píng)估，只有這樣才能做好配電網(wǎng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)工作。

2.2 配電技術(shù)應(yīng)用

在設(shè)計(jì)過程中必須保證10kV配電網(wǎng)的使用性能，如果其性能達(dá)到國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，那么無論是在高壓變電站，還是在低壓變電站停止運(yùn)行后，10kV配電網(wǎng)還可以進(jìn)行正常的供電服務(wù)，保證當(dāng)?shù)貍€(gè)人用戶、企業(yè)、商戶的正常用電，不會(huì)出現(xiàn)大范圍停電、斷電、電壓不穩(wěn)問題。

2.3 保證10kV配電網(wǎng)設(shè)計(jì)的可靠性

進(jìn)行10kV配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候，一定要對(duì)工程進(jìn)行驗(yàn)收，檢查供電的可靠性，確保整個(gè)用電過程中的安全性，在正常的供電范圍內(nèi)，不能出現(xiàn)安全事故，相關(guān)配套設(shè)施工作狀態(tài)要穩(wěn)定，除此之外，相關(guān)人員要在變電站周圍進(jìn)行環(huán)網(wǎng)連接，并檢查是否會(huì)引起電磁問題，如果存在必須將電磁源找到，然后有效進(jìn)行控制。

3 分析10kV配電網(wǎng)設(shè)計(jì)中的節(jié)能措施

3.1 科學(xué)進(jìn)行線路截面的選擇

設(shè)計(jì)10kV配網(wǎng)線路時(shí)，選擇合適截面的導(dǎo)線，能有效節(jié)省資源，降低能源的使用消耗。導(dǎo)線截面積的增大，就可以很好的降低線路的電阻，達(dá)到所設(shè)計(jì)的供電需要，提高輸送負(fù)荷的穩(wěn)定性[1]，在此基礎(chǔ)上，還能實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目標(biāo)。在實(shí)際操作中，要清楚掌握功率損耗的計(jì)算公式△P=3I2R×10-3，如果假設(shè)換線之前的電阻是R1，而將換線之后的電阻設(shè)置為R2，就可以使用以下公式來表示降低功率損耗的百分比，△P%=△P1-△P2/△P1*100%=3I2（R1-R2）×10-3/3I2R1×10-3*

100%=（1-R2/R1）*100%[2]，如果每千瓦的用電價(jià)格為a元，而每米電纜的價(jià)格為b元，在增加導(dǎo)線的截面之后，就可以利用公式求出增加的投資資金N，運(yùn)行中所能減少的用電費(fèi)用M，N=b×L（元），M=△Wx×a（元），在該公式當(dāng)中，Wx表示有功電能損耗的下降值，而L表示導(dǎo)線的總長(zhǎng)度，在實(shí)際操作中，鋪設(shè)的是四芯電纜，當(dāng)電流所處環(huán)境溫度為30℃時(shí)，計(jì)算其實(shí)際的載流量，當(dāng)進(jìn)行截面的增大之后，就可以計(jì)算出其實(shí)際所節(jié)約的電能。

3.2 按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)科學(xué)合理的選擇變壓器

通過實(shí)踐工作總結(jié)得知，變壓器運(yùn)行中的電能損耗量非常大，在10kV以下的小型變壓器最為典型，這種型號(hào)的變壓器不僅使用量很大，而且運(yùn)行時(shí)間很長(zhǎng)，由于這兩方面的特點(diǎn)，其存在很大的節(jié)能空間，在之前的電力系統(tǒng)中，使用最為頻繁的是S9型號(hào)的變壓器[2]，但是發(fā)展到目前，S9型號(hào)的變壓器已經(jīng)被S13型號(hào)變壓器替代了，其是節(jié)能型變壓器，具體優(yōu)點(diǎn)可以歸結(jié)為下列方面：在傳輸電能的時(shí)候，電能損耗很低，要比傳統(tǒng)的變壓器減少30%左右，除此之外，其空載電流會(huì)減少70%左右，而且在運(yùn)行過程中，產(chǎn)生的噪音也很低，和傳統(tǒng)電壓器產(chǎn)生的噪音進(jìn)行對(duì)比，噪音量減小3到5db，運(yùn)行中不容易出現(xiàn)短路問題，發(fā)生故障的概率非常低，有很強(qiáng)的運(yùn)行可靠性。對(duì)于10kV的線路進(jìn)行配電設(shè)計(jì)時(shí)，需要使用到三相變壓器，其連接組比較復(fù)雜，主要涉及到Y(jié)、yn0、D，還有yn11，在我國(guó)的工業(yè)建筑工程中，其容量一般都在1000kVA，或者是以下的都使用Y，yn0這一連接組別，對(duì)于D，yn11這一組別，其有很好的節(jié)能優(yōu)勢(shì)，例如其空載損耗和負(fù)載損耗，都會(huì)比同一容量的Y，yn0變壓器小很多。另一方面，使用該組別的變壓器，能很好的減少高次諧波電流的影響，在連接零序的時(shí)候，產(chǎn)生的阻抗就更小，能夠有效避免出現(xiàn)短路故障。

在10kV配電網(wǎng)設(shè)計(jì)中秉承“小容量，密布點(diǎn)”的原則能夠減少電網(wǎng)在線路中的電能損耗。同時(shí)，減少配電網(wǎng)供電半徑還能減少線路壓降，提升供電的穩(wěn)定性，為電力用戶提供更高質(zhì)量的電能，還能提高用戶的滿意度。變壓器數(shù)量的增加，在變電環(huán)節(jié)減少電能損耗的重要性便不言而喻。因此，使用新型低損耗變壓器取代高損耗變壓器也是10kV配電網(wǎng)節(jié)能的一個(gè)重要方面。與此同時(shí)，選用適當(dāng)容量的變壓器同樣有著重要的意義。

3.3 在設(shè)計(jì)中融入無功補(bǔ)償降耗技術(shù)

無功補(bǔ)償在10kV配電網(wǎng)設(shè)計(jì)中主要有兩種方式。第一種是在0.4kV的母線側(cè)方安裝并聯(lián)電容器，有效進(jìn)行電容補(bǔ)償柜，達(dá)到對(duì)用戶的動(dòng)態(tài)控制，第一種是在0.4kV的母線側(cè)方安裝并聯(lián)電容器，通過三相平衡補(bǔ)償（共補(bǔ)）、不平衡補(bǔ)償（分補(bǔ)）、混合補(bǔ)償方式保持功率因數(shù)在0.90以上且不過補(bǔ)，從而有效進(jìn)行電容補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶的動(dòng)態(tài)控制；第二種是在10kV的母線側(cè)方安裝并聯(lián)電容器，補(bǔ)償其自身產(chǎn)生的無功損耗。一些企業(yè)、商戶中備有三相用電設(shè)備，因此可以使用三相電容的自動(dòng)補(bǔ)償措施，一般電器的單臺(tái)容量在800kW～2000kW范圍[3]，使用的都是單相電源，如果出現(xiàn)很多大功率單相負(fù)荷，就會(huì)出現(xiàn)三相負(fù)荷不平衡問題，針對(duì)這一情況，電力企業(yè)在管理時(shí)，要按照相別對(duì)低壓用戶進(jìn)行標(biāo)注，使用相關(guān)的營(yíng)銷業(yè)務(wù)系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)分析分相用電量，有效對(duì)單相用戶所接相別進(jìn)行調(diào)整，避免發(fā)生三相不平衡度問題，除此之外，還要及時(shí)對(duì)用戶負(fù)荷情況進(jìn)行實(shí)際測(cè)量，尤其要在負(fù)荷高峰期、大用戶負(fù)荷投運(yùn)時(shí)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，有效增加實(shí)際監(jiān)測(cè)的次數(shù)，有利于符合的平均分配。在電路系統(tǒng)中應(yīng)用無功補(bǔ)償，其可以很好的提高電網(wǎng)的功率因數(shù)，同時(shí)很好的降低輸配線路、供電變壓器的損耗等，極大的提高了實(shí)際的供電效率，改善電網(wǎng)運(yùn)行的環(huán)境。

4 結(jié)束語

通過以上對(duì)10kV配電網(wǎng)設(shè)計(jì)中的節(jié)能措施探討，發(fā)現(xiàn)電力企業(yè)存在很嚴(yán)重的設(shè)計(jì)問題，電力企業(yè)為了達(dá)到更好的技術(shù)水平，在市場(chǎng)中具有競(jìng)爭(zhēng)力，必須強(qiáng)化設(shè)計(jì)中的節(jié)能技術(shù)應(yīng)用，設(shè)計(jì)實(shí)施前到現(xiàn)場(chǎng)了解情況，掌握該地區(qū)的基本用電情況，以及后的用電潛力，為設(shè)計(jì)提供有效的數(shù)據(jù)依據(jù)。

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