探析10kV配電設計中的節能措施

摘 要：如今，我國電力系統獲得了迅速的發展，電能在人們的日常生活和工作中得到了較為廣泛的應用；能源資源的日趨緊缺，節能理念受到了人們的重視。因此，在進行10kV配電設計的過程中，就需要采取一系列的節能措施，促使自然資源得到有效節約，將電能更加高效的利用起來。本文簡要分析了10kV配電設計中的節能措施，希望可以提供一些有價值的參考意見。

關鍵詞：10kV配電設計；節能措施；分析

隨著時代的進步和社會經濟的發展，我國對電能有著越來越大的需求，但是自然資源卻在不斷的減少，如煤炭資源等；并且我國的可再生資源尚處于研究發展階段，因此，電能供需矛盾依然存在，特別是用電高峰期，就會更加明顯。10kV電網是聯結高壓電網和低壓電網的主干網架，分布于我國廣大的鄉村和城市之中，數量巨大。如果在10kV配電設計過程中能采取有效的節能措施，意義十分重大。

1 10kV配電設計中節能的重要性

在我國的電網結構中， 35kV及以上輸變電系統進行遠距離輸電，10kV輸變電系統是聯結高壓電網與低壓電網的主要能道，當前35kV電壓直接變0.4kV電壓在我國城鄉居民用電中較少，因此10kV線路供電與人們的生活有著最為密切的關系，很有必要將節能設計應用到10kV輸變電系統中。10kV輸變電系統屬于高、壓低電網的中壓聯絡線路，有著非常廣泛的涉及范圍和較長的線路，如果設備質量不夠統一，沒有較高的技術水平，沒有科學的管理，再加上容易受到外部環境的影響，這樣就會消耗掉較多的電能，電能的使用率遭到降低，不符合節能減排的理念；如今電能供需矛盾在不斷的擴大，那么就需要對10kV配電設計產生足夠的重視。將先進的節能設計理念給應用過來，節能設計輸變電系統，并且應用到具體實踐中，這樣就可以促使自然資源得到節約，如煤炭、水資源等，電能供應的緊張壓力可以得到緩解，對于我國電力行業的整體發展，也可以起到有效的推動作用，配電設計的科技含量也可以得到提升；因此，電力企業就需要結合自身情況，對節能設計進行強化，促使電能的使用效率得到顯著提升。

2 10kV配電設計的節能措施

一是配電線路的選擇：首先是對線路供電半徑進行控制，對供電半徑合理控制，可以促使電網的輸送功率得到顯著提升，線路損耗也可以得到降低，這樣供電質量就可以得到保證。因此，要控制10kV線路半徑，在地方電力規劃中，就要合理規劃變電站位置，盡量靠近負荷中心，以縮短10kV線路與0.4kV系統之間的距離。這樣10kv線路的供電半徑就可以得到縮短，線路損耗得到降低，電壓質量得到提升。此外，在具體設計過程中，還需要結合用戶的分布現狀情況和發展規劃，根據“小容量、多布點、深入負荷中心”的原則，合理確定10kV臺區變壓器的位置。

其次是合理選擇10kV供電線路導線。為了促使10kV配電線路能夠與用戶負荷要求所適應，節能實現節能的目的，就需要對導線截面合理選擇，按照本地電價和導體性質（銅導體、鋁導體）采用經濟電流密度法選擇導體截成積。如果10kV線路所經沿途可能有負荷發展，則線路首端導線盡量比計算結果高出一個等級。在設計時，10kV線路的輸送負荷是確定的，導線截面進行增大，線路電阻的降損就可以得到減少，以保證10kV線路末端電壓達到規定要求。

另外，對于城市和鄉村中果木密集，人員活動頻繁地段，應選用架空絕緣導線，增加線路約緣強度，度絕以往一些農村10kV線路“怕打雷、怕吹風、怕下雨”的三怕現象，以增加線路供電的可靠性和安全性，對于10kV同桿多回線路，采用架空絕緣導線，還能方便一回線路正常作業時另一回線路正常供電，停電次數得到減少，維修工作量得到減少，供電可靠性、連續性得到提高。

應用節能型金具，因為將大量的鐵磁材料金具應用到配電線路中，如耐張線夾、并溝線夾和懸垂線夾等，這些金具是用鐵磁材料制成，在運行過程中，就會有磁滯損耗和渦流損耗出現，因此，為了實現節能要求，就可以將無磁金具或者低磁金具給應用過來。

三是合理選擇配電變壓器：變壓器的選擇應與承擔的負荷需求相適應，舍理確定變壓器的負載率，發降低空載損耗。同時應選用節能型變壓器，在輸變電能耗中，變壓器占據著十分重要的位置，因此，需要對變壓器能耗進行降低；特別是對于10kV中小型變壓器，因為有著較大的使用量和較長的運行時間，節能潛力大。如今逐漸出現了S13節能型產品，相較于以往的變壓器，降低了空載損耗和空載電流；有著較小的空載電流和較低的噪音，并且有著較強的抗短路能力，因此，應對S11型變壓器大力推廣，這樣電能損耗就可以得到較大程度的減少。

在選擇變壓器的過程中，需要貫徹相關的原則；對容量合理選擇，將當地的具體情況給充分納入考慮范圍，避免變壓器出現空載或者過負載問題，這樣節能目的可以得到實現，變壓器的使用壽命也可以得到延長；要確定合適的數量，在對變壓器數量進行選擇時，也需要結合當地的負荷等級來進行，如果情況比較特殊，那么就需要將多個有著較小容量的變壓器進行重新規劃設計；合理選擇變壓器類型，選擇的變壓器應該具有較好的節能效果。

四是無功補償技術的應用：要想促使電網降損節能效果得到實現，就需要對功率因數進行提升，實踐研究表明，無功補償技術的應用，具有較好的經濟效益和社會效益。無功補償中低壓配電系統，可以對諧波有效的抑制，這樣無功流動導致的有功損耗就可以得到降低，電壓質量得到顯著提升，系統更加安全可靠的運行，節能降耗的效果方可以充分發揮出來。

無功補償首先是就地平衡補償，在0.4kV母線側安裝并聯電容器，對電容補償柜進行設置，將動態調節裝置安裝過來，這樣就可以結合用戶的無功負荷，用戶低壓端無功補償裝對補償電容器自動投切，促使動態控制的目的得到實現，這樣就不會將無功電能反送給高壓線路，又可以最大限度的降低配電線路中的無功電流和有功功率損耗，有著較好的效果。

其次是在10kV母線側安裝并聯電容器，這樣就可以對配電線路和所在配電變壓器的無功損耗進行補償，降低線損，線路末端電壓也可以得到提升。在對無功補償容量進行確定時，需要將負荷性質、變壓器容量以及功率因數等充分納入考慮范圍。通常情況下，廠礦企業的三相用電設備較多，因此，就可以采用三相電容自動補償，而居用電則是將單相負荷給應用過來，照明空調等負荷變化存在著較大的隨機性，三相負載不平衡問題很容易出現；因為從三相中的任一相取出的調節補償無功功率的采樣信號，因此，就會有過補償或者欠補償的問題出現于未取樣的兩相，在較大程度上危害到電網的正常運行。因此，就可以將分相電容補償方式應用到三相不平衡中。

三是單獨就地補償，如今，在具體實踐中，經常會應用單獨就地補償，如果用電設備有著較大的容量和比較穩定的負荷，就需要將就地補償裝置單獨安裝于旁邊，如高頻爐、大型感應電動機等，這樣方可以產生最好的補償效果。

3 結語

通過上文的敘述分析我們可以得知，10kV配電系統與人們的日常生活和工作有著最為密切的關系，因此要想實現電網的節能，首先要做的就是10kV配電設計的節能；在具體實踐中，需要結合具體情況，綜合考慮諸多方面的因素，選擇合理的節能措施，如選擇節能變壓器、采取無功補償措施等等，以便提升能源利用率，降低自然資源的消耗，滿足節能降耗的目的，推動電網事業獲得更好的發展。相關的工作人員也需要不斷努力，提升自己的專業技術和水平，總結設計經驗，積極的應用先進技術和設備，促使10kV配電設計的節能效果得到顯著提升。

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作者簡介：唐順強（1961-），男，重慶潼南人，工程師，研究方向：10kV線路及以下配電網設計。1982年7月畢業于四川省水利電力學校中專畢業，1987年9月四川大學自學考試大專畢業；1982年8月在四川省電力設計院從事送電線路工程設計；1997年開始從事送電線路施工管理；2000年從事35kV及以下架空線路、電纜線路和10kV及以下配電工程設計。