程薪穎+迮強(qiáng)+費(fèi)國(guó)明+吳輝

摘 要：10kV配電網(wǎng)的電能消耗量減少不但能夠解決電力浪費(fèi)現(xiàn)象，改善企業(yè)的經(jīng)濟(jì)情況，還能進(jìn)一步提高用電的可靠性和供電質(zhì)量，因此其設(shè)計(jì)方法必須科學(xué)而合理，并將節(jié)能理念具體的應(yīng)用到電網(wǎng)開發(fā)、使用和維護(hù)的過(guò)程中，推動(dòng)我國(guó)電力行業(yè)高效、穩(wěn)定的運(yùn)行和發(fā)展。

關(guān)鍵詞：10kv配電網(wǎng)；合理設(shè)計(jì)；節(jié)能方案

減少配電網(wǎng)的能源損耗總量不僅能夠提升配電網(wǎng)的供電質(zhì)量，還能夠顯著的提升電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。因此進(jìn)行10kV配電網(wǎng)設(shè)計(jì)工作時(shí)應(yīng)該采用合理科學(xué)可行的方法，并使用積極有效的措施，這樣才能夠最大限度的保證電力企業(yè)的穩(wěn)定可持續(xù)與健康的發(fā)展，能夠推動(dòng)我國(guó)電力行業(yè)的發(fā)展。

一、正確的負(fù)荷計(jì)算是供配電系統(tǒng)安

全可靠、經(jīng)濟(jì)合理運(yùn)行的重要保證進(jìn)行電網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)最基本的目的是為用戶提供可靠、安全的用電質(zhì)量，同時(shí)也可以滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，實(shí)現(xiàn)上述目的關(guān)鍵環(huán)節(jié)就是要做好正確的負(fù)荷計(jì)算，正確的負(fù)荷計(jì)算對(duì)配電網(wǎng)的高質(zhì)量供電有著很大的影響。比如：影響選擇電壓等級(jí)、影響配電所的分布和設(shè)計(jì)，影響電網(wǎng)設(shè)計(jì)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)等。進(jìn)行正確負(fù)荷計(jì)算的過(guò)程是：總結(jié)規(guī)劃區(qū)域內(nèi)以往的用電情況，收集用電部門定制的用電需求，以發(fā)展的眼光分析規(guī)劃負(fù)荷密度，采取功能小區(qū)負(fù)荷密度的指標(biāo)算法。

二、提高功率因數(shù)增加系統(tǒng)的有效輸出

功率因數(shù)（F）的意思是交流電路功率（P）和視在功率（S）之比，即F=P/S。在交流電路功率為定值的時(shí)候，減少無(wú)功功率可以提高功率因數(shù)，所以提高功率因數(shù)就是減少用電設(shè)備對(duì)無(wú)功功率的需求量。提高功率因數(shù)可以增加電力系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)、網(wǎng)絡(luò)供電以及變壓器的能力，因?yàn)楣╇娫O(shè)備的供電能力是用公式來(lái)表示的，當(dāng)無(wú)功功率減少，對(duì)于同一個(gè)設(shè)備來(lái)說(shuō)它所供應(yīng)傳遞的有功功率增加，充分的發(fā)揮了電力設(shè)備的潛力，進(jìn)一步提高電力系統(tǒng)的供電能力，變壓器以及發(fā)電機(jī)的設(shè)備都有一定的額定容量。在電路中，如果接觸的感性負(fù)載較大的時(shí)候，電路的功率因數(shù)都會(huì)降低，提高功率因數(shù)可以提高供電設(shè)備的利用時(shí)間。對(duì)于整個(gè)10kV供配電系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，減少無(wú)功功率的需求量，對(duì)提高功率因數(shù)有重要的意義。

三、減少高次諧波，降低系統(tǒng)的無(wú)功損耗

（一）諧波產(chǎn)生的原理

在10kV供配電系統(tǒng)中，諧波的意思是指在周期運(yùn)行中電氣量的頻率大于1的基波頻率正弦波分量。諧波次數(shù)如果是大于1的正整數(shù)，電網(wǎng)就會(huì)受到各種因素的干擾。配電網(wǎng)上同時(shí)存在著諧波電壓和諧波電流，當(dāng)正弦基波電壓施加在非線性設(shè)備的時(shí)候，設(shè)備時(shí)間的電壓波形和電流不相同，電流就會(huì)發(fā)生異變現(xiàn)象，產(chǎn)生諧波電流，通過(guò)線路的阻抗和系統(tǒng)的阻抗產(chǎn)生諧波電壓。

（二）減少諧波危害的辦法

為了減少諧波帶來(lái)的危害，第一種方法是要合理的設(shè)置無(wú)源交流濾波器，這種方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行起來(lái)方便快捷，除了濾波之外還可以兼顧無(wú)功補(bǔ)償，以達(dá)到吸收諧波電流的目的；第二種方法是在電網(wǎng)中安裝有源濾波器，有源濾波器就是用于動(dòng)態(tài)仰制諧波、補(bǔ)償無(wú)功的電力電子裝備。有源諧波的優(yōu)點(diǎn)是可以實(shí)時(shí)的跟蹤動(dòng)態(tài)補(bǔ)償，采用基于瞬時(shí)功率的諧波電流補(bǔ)償?shù)募夹g(shù)，不間斷的監(jiān)測(cè)諧波的電流，通過(guò)對(duì)瞬時(shí)電流的控制跟蹤，實(shí)現(xiàn)諧波電流的補(bǔ)償目的，對(duì)于大小和頻率變化的諧波進(jìn)行補(bǔ)償，克服傳統(tǒng)濾波器的缺點(diǎn)，逐漸的使電源總諧波電流為零，達(dá)到抑制諧波的目的。

四、減少線路的長(zhǎng)度，合理選擇配電所配置

在設(shè)計(jì)10kV配電線路的時(shí)候，要適當(dāng)?shù)臏p少配電線路的長(zhǎng)度，這樣可以有效的避免線路防雷擊的能力，配電線路過(guò)長(zhǎng)容易在雷電天氣里發(fā)生雷擊，對(duì)居民的正常用電造成了影響，所以為保證10kV線路的正常運(yùn)行，要合理的把供電線路的長(zhǎng)度縮短，不過(guò)也不能讓線路過(guò)短，否則在短路的時(shí)候由于線路過(guò)短帶來(lái)更嚴(yán)重的故障。無(wú)論是在環(huán)網(wǎng)的供電單元、箱式的配電站還是終端用戶進(jìn)行高壓接線的方式，配電所裝置的保護(hù)方式可以利用斷路器的配置或者負(fù)荷開關(guān)的配置，利用斷路器的裝置或者加熔斷器進(jìn)行組合的方式，進(jìn)行合理的選擇配電裝置。在對(duì)10kV配電線路安裝選址時(shí)，除了要遵循基本的規(guī)劃之外，還要結(jié)合用電區(qū)域自身的特點(diǎn)進(jìn)行選址。配電所裝置的選址原則是小容量多布點(diǎn)，這種辦法的優(yōu)點(diǎn)是：第一點(diǎn)可以減少配電線路的長(zhǎng)度，降低能源的損耗；第二點(diǎn)是可靠性較高，即使發(fā)生故障，影響用電的范圍也比較??；第三點(diǎn)是便于擴(kuò)容，適合小區(qū)內(nèi)10kV配電線路的初期以及中期階段使用。對(duì)配電所裝置范圍的選擇應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)：第一點(diǎn)是要滿足負(fù)荷之間的不確定變化；第二點(diǎn)是在選擇配電場(chǎng)所時(shí)盡量接近負(fù)荷中心并且不破壞周圍的環(huán)境；第三點(diǎn)是在選擇配電場(chǎng)所時(shí)要與高壓配電網(wǎng)相互協(xié)調(diào)。

五、選擇非晶合金節(jié)能變壓器

非晶合金節(jié)能變壓器的優(yōu)點(diǎn)是鐵芯的損耗量非常低，和傳統(tǒng)的變壓器相比，空載損耗要低75%左右，空載的電流下降80%左右，在現(xiàn)在是非常理想的節(jié)能變壓器。由于非晶合金節(jié)能變壓器的溫升低、發(fā)熱少、損耗性低，所以在運(yùn)行的過(guò)程中會(huì)非常穩(wěn)定，使用的壽命長(zhǎng)。除此之外，非晶合金還有優(yōu)秀的機(jī)械性能，抗腐蝕能力比普通材料要高，是目前節(jié)能效果比較理想的配電變壓器。另外，制造非晶金屬材料的時(shí)候，僅使用較少的能源以及超低的損耗特性，可以大幅度的節(jié)省電力消耗，減少二氧化碳的排放，降低了對(duì)環(huán)境的污染。非晶合金節(jié)能變壓器不僅在節(jié)能上有明顯的優(yōu)勢(shì)，而且它的投資回報(bào)等待的時(shí)間短，如果設(shè)備可以一次性投資，就會(huì)避免在短時(shí)期內(nèi)重復(fù)的投資，這符合節(jié)能設(shè)計(jì)的導(dǎo)向，非晶合金技術(shù)的產(chǎn)品有可靠性，可以完全滿足用電區(qū)域的需要，可以更廣泛的推廣應(yīng)用。

六、配電線路節(jié)能措施

（1）確保導(dǎo)線橫截面積選定的科學(xué)性。因?yàn)殡娐返暮哪芨叩团c電阻有著直接的關(guān)系，電阻大，耗能量就達(dá)，反之亦然，因此，適當(dāng)?shù)脑龃髮?dǎo)線的橫截面積能夠有效的降低電能消耗量，在確定導(dǎo)線橫截面積的過(guò)程中，要以維持電壓穩(wěn)定性作為選擇前提，再進(jìn)一步根據(jù)電流的密度選擇節(jié)能效果最佳的導(dǎo)線截面積，這里需要特別注意的是，不能片面的認(rèn)為，導(dǎo)線的截面積越大就是節(jié)能效果越好，因?yàn)槿绻麑?dǎo)線的橫截面子超出了一定的范圍，那么電線單位長(zhǎng)度的重量和價(jià)位就會(huì)有所提升，從而就會(huì)導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)成本的提高，所以，導(dǎo)線橫截面積的選擇必須要十分合理，不需要過(guò)于強(qiáng)調(diào)橫截面積大小。

（2）采用科學(xué)的方法對(duì)負(fù)載荷進(jìn)行分配，通常情況下，線路太長(zhǎng)就會(huì)引起電網(wǎng)耗能情況的加劇，所以要在合理的范圍內(nèi)縮短線路長(zhǎng)度，緩解電網(wǎng)耗能情況，進(jìn)而完成節(jié)能任務(wù)。而供電單位按照用電量多少等因素合理的分配負(fù)載，維持電路運(yùn)行的平衡性，有助于進(jìn)一步加強(qiáng)電網(wǎng)的節(jié)能效果。

結(jié)語(yǔ)

10kV配電網(wǎng)設(shè)計(jì)中的節(jié)能措施的應(yīng)用是一項(xiàng)非常重要的工作，實(shí)現(xiàn)節(jié)能措施，有效的降低配電網(wǎng)的能耗不僅會(huì)為供電企業(yè)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益，還會(huì)提升其對(duì)社會(huì)的服務(wù)質(zhì)量，配電網(wǎng)的節(jié)能設(shè)計(jì)是供電企業(yè)當(dāng)前急需解決的問(wèn)題，同時(shí)也是國(guó)家對(duì)供電企業(yè)提出的嚴(yán)格要求。有效減少10kV配電網(wǎng)的能耗不僅能夠節(jié)約電能資源，增加供電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，還能提升供電的質(zhì)量，保證用戶用電的安全可靠，進(jìn)而推動(dòng)供電企業(yè)以及我國(guó)電力行業(yè)的良好發(fā)展。

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