10?kV配電網的設計及節能問題分析

龔芳通

摘 要：在我國電力建設和運行中，10 kV配電網是電力部門在電網系統中應用最普遍的電力設計之一，因10 kV配電網線路密集應用廣泛，同時也是電能消耗較高的一部分。隨著用戶和企業對電量需求的增加，這就要求在配電網的結構設計上更加合理。采取合理有效的措施對電能消耗問題進行控制，能夠顯著的降低配電網的能耗問題，實現配電網的節能。該文通過對10 kV配電網的設計進行分析，進一步提出節能問題上的有效措施。

關鍵詞：10 kV配電網 設計 節能 措施

中圖分類號：TM73 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）10（c）-0014-02

配電網在電力系統中發揮著對于電力的輸送功能，在用戶和企業之間起著連著的作用。因此，10 kV配電網的電能損耗在整個電力系統的電能損耗中占據著很大的比重。配電網在電力系統中的能源消耗主要在電能供應上和變壓器的內部消耗上，針對這些問題對電力系統進行改善，減少電路中存在的電能消耗問題，可以實現電力系統的優化配置。分析電力系統中電能設計，合理規劃配電網的整體用電系統，選擇新的技術設備、導線截面、加強線損的管理工作，提高工作人員意識保障配電網的設計合理和電能節約。

1 10 kV配電網的設計要點

1.1 做好基礎性工作

在配電網的供電區域內進行各項數據的檢查，對電負荷進行有效的估計，同時對用電的情況做好記錄工作，確定好該區域的用電總量和詳細的電量使用情況。在電能消耗上進一步進行預算評估，確保各項數據的準確性和合理性，在此基礎上對用電的數據統一的整合和設計[1]。預測出該區域的電能使用趨勢，把電能的使用情況控制在一個合理的范圍內，根據區域內發展需要和人口增長數量來推算出未來的電能消耗情況，在建立好電能使用趨勢圖的基礎上做好電網的設計工作。

1.2 配電技術的應用

隨著科學技術的發展，配電技術在10 kV配電網中的應用使得運電系統的性能更高，保障了電力系統正常的轉電服務，在低壓和高壓變電停止工作時，也能夠對用戶進行正常的電量供應。

1.3 縮短線路檢修的停電范圍

在線路發生突發性故障時配電網會停止工作，要盡量的縮短檢修線路、發生故障的停電范圍，在保證線路正常運行和電網線路在可控制的范圍內。在10 kV配電網上設置多個線路分段開關，對每個線路上放置3～5個開關控制器，有效的縮短檢修電路，而對每段的用戶進行數量的控制，保持在7～11戶左右。

1.4 10 kV架空網的設計

在對10 kV配電網進行架空設計時，可以采用中性點不接地的方式來進行，能夠很大程度上確保在10 kV配電網單相節點故障時繼電保護裝置的安全和人身安全，提高了電網供電的可靠性。

2 10 kV配電網的有效節能措施

在電力企業的10 kV配電網的數據監測中顯示，我國10 kV配電網的耗能情況在整個電力系統的耗能中占據著很高的比重，采用合理有效的措施減少10 kV配電網的耗能問題，能夠提高電力企業在電力系統中的經濟利益，對電力企業的發展具有很大的影響。以下就針對電力系統中線路節能和變壓器節能兩方面進行深入的探討，提出對配電網有效的節能措施。

2.1 配電網線路節能措施

（1）在配電網的線路設計中，要確保導線橫截面積的科學合理性。因為電阻與電能消耗的高低有著直接的聯系，在電力運行過程中，耗能高的電阻往往越大，耗能低的電阻往往越小，能夠適當的增大導線的橫截面積，在電路運行中就會使電能消耗降低。并在選擇導線橫截面積時要采取合理的措施，使其能夠穩定電壓，同時在選取過程中要考慮電流的密度，選擇最佳節能效果的導線橫截面積。需要注意的是，在選擇導線橫截面積時并不是導線橫截面積越大，對節能效果就會越好，如果選取的導線橫截面積超出預定的范圍值，就會加大在經濟上的投入，導致電力部門在材料購買時加大成本[2]。導線的橫截面積必須要考慮其他相關因素，科學的進行選擇，起到配電網的節能效果。

（2）在配電網系統的運行中，要對線路的負載荷進行科學的分配。在電力運行的過程中，線路電力運行的時間過長就會導致電網耗能的增加，當前線路建設的范圍廣，連接的線路數量也變得越來越多，這種情況下對電能的損耗將變十分巨大。在合理的范圍對線路的長度進行控制，盡量緩解電網的耗能問題，達到電能的節約。

（3）合理設計線路結構。根據電壓等級的不同科學確定變壓器與開閉所的位置，減少供電半徑。根據相關的規定，降壓變電所的位置應設置在用電負荷中心，確保10 kV各路的出線到戶距離在最優供電范圍以內（最好控制在6 km以內，不能超過8 km）。變壓器要安裝在供電重心區域，低壓出線應采用多回出線，避免迂回出線。在電力需求較大的區域，可以考慮多點布置，從而減少線損，提升電壓質量，實現節能目的。

2.2 10 kV配電網變壓器的節能措施

在我國電網系統電力輸送過程中，從最初運轉輸出電能到用戶和企業使用電能，在這過程中要經過變壓裝置的升壓、降壓等一系列復雜的過程，而我國在10 kV配電系統中安裝的是變壓器降壓型裝置。在變壓器使用過程中，電容量比較大，所以在電能消耗上就會增多。做好變壓器的改善措施，能夠有效降低電能的消耗問題。對于變壓器電能消耗上可以分成兩個部分，一部分是固定消耗，也稱為空載消耗；另一部分是可變消耗，它與電力系統中的電流有關。針對變壓器電能消耗的問題上，下面提出兩個有效的節能措施。

（1）推廣節能型變壓器的影響范圍。在科學技術的發展下，節能型變壓器的使用在電能消耗上有很多突出的優點，相較于普通的變壓裝置能夠顯著地改善電能的消耗問題，實現電能的節約。例如，非晶合金變壓裝置的使用比普通的變壓器空載耗能低70%以上，大大降低了電能的消耗。電力企業應該全面推廣節能變壓器的應用，并根據電力企業的實際情況對節能變壓器進行使用，擴大其影響力。節能變壓器的投入成本較大，要結合電網的布局結構，對在電網中運行的高耗能變壓器進行逐次的更換，并對節能變壓器的運行情況進行記錄，保障10 kV配電網的正常運行。

（2）在10 kV配電網中，功率因數過低就會導致電能的消耗，針對這種情況安裝電容器對電網進行無功補償，加大功率的因數，同時節約電能[3]。保證電能供應的穩定性和電能的質量，采用分散的方式進行無功補償，降低配電網的電能消耗量[4]。

3 結語

在10 kV配電網的設計中要采取合理科學的方式，同時降低電能的消耗，不僅能夠實現電力系統在供電中的完整和高效，還能提高電力企業的經濟效益，加快電力的建設步伐。對配電網的設計方法進行改善和創新，嚴格控制10 kV配電網設計各個要點，并將節能的理念應用到電網開發和電力使用當中，重點做好配電線路以及變壓器的節能管理工作，這樣能夠顯著地降低配電網的能源損耗，為實現我國電力行業的健康、穩定以及長足發展奠定堅實的基礎。

參考文獻

[1] 覃宗武.論10 kV配電網設計及節能問題思考[J].大科技，2012（10）：76-77.

[2] 朱剛.10 kV配電降損節能初探[J].華東科技：學術版，2012（10）：254.

[3] 趙剛印，任艷，秦澎濤，等.10 kV配電網降損節能措施探討[J].機電信息，2012（21）：38-39.

[4] 游荔華.探析節能措施在10 kV配電設計中的應用[J].電子技術與軟件工程，2014（18）：165.