配電網設計及節能問題分析

梁占偉

摘要：配電網是電力系統的重要構成，施工企業要做好配電網的設計要點分析工作，在此基礎上進行節能技術的合理應用，以達到預期的電力系統建設效果。

關鍵詞：配電網設計;節能問題

1電力配網中的節能設計要點

通常情況下對大部分的電力配網來說，其節能設計的要點大都集中于下述幾個方面：（1）在進行電力配網中變壓器的選擇環節，應盡量選擇電阻抗力小、線路空載運行過程中損耗低的變壓裝置。（2）在進行電力配網線路敷設的過程中，技術人員應著眼于線路敷設的路徑進行針對性的優化，以此最大程度上降低在一定區域內敷設線路的長度，以此降低敷設成本同時提升線路敷設的效果。（3）本文認為在未來電力配網的節能設計環節，如果該節能設計投資允許的條件下，設計者們應盡量貼合線路后續運行的切實需求選擇與之適配的不同截面積的導線，以此降低在電力配網線路運行過程中可能存在的線路損耗等問題。（4）在電力配網節能設計的環節，應針對線路在負載狀態下的無功功率補償數和功率因素等進行針對性的校正，從而最大程度上提升線路的利用效率，避免線路運行產生的諧波作用影響設備運行的穩定性。

2配電網設計及節能問題及措施

2.1完善變壓器節能設計工作

從變壓器耗電的原理來看，主要體現在變壓器使用中，本身會消耗一定電能。同時，隨著變壓器使用年限的增加與運行次數的增加也都會加劇變壓器的電能損耗量。隨著科學技術的不斷革新，市面上出現了一些節能型的變壓器。節能型變壓器和傳統變壓器的區別在于所使用的材料，主要是由非晶合節能材料組成的。非晶合節能材料相比于傳統材料具有更好的鐵磁性能，整體的重量也要更小。這一材料的使用，也進一步降低了變壓器受到外部環境的負面影響，在很大程度上提高了變壓器的使用壽命。相關數據表明，節能變壓器，與傳統變壓器相對比，能夠實現70%的能源損耗降低，并且與電力系統的融合度也會更好。最后，在電力系統的建設中，除了完善變壓器的選擇外，也要嚴格要求工作人員。考慮到電力系統建設是一項技術含量較高的工作，所以必須要不斷提高工作人員的專業素質與技術能力。同時，隨著行業內新產品、新技術的應用，工作人員也要不斷加強自己的學習。在實際工作展開中，要了解不同材料、不同型號設備的區別和優勢。此外，在安裝完畢后，仍要定期組織技術人員對設備進行檢查，充分了解設備的運行情況，與當前狀態。一旦發現問題，要進行及時的維護與保養，避免設備的故障使用。從以上要求來看，變壓器方面的節能設計，既要合理選擇變壓器、優化變壓器材料選擇，也要強調工作人員的素質與后期的監管工作。要制定出科學、合理的規范，充分發揮出變壓器在節能設計中的優越性。

2.2配電線路節能設計

1）進行導線截面積的合理選擇。在進行配電線路的設計跟施工過程中，針對配電線路能耗過大的問題，可以通過增大導線截面積的方式來實現能耗的有效控制，達到預期的節能效果。因為輸電線路的阻抗跟能耗呈現出正相關聯系，因此只需要增大截面積的方式來降低線路的能耗。但是導線的截面積并非是越大越好的，如果一味增大導線截面積，還有可能出現施工成本過大的問題，影響到配電網的運行效益。因此在進行配電網導線截面積的設計過程中，要求設計人員在保障電壓運行質量的基礎上，結合經濟效益來進行導線截面的合理選擇，保障配電線路的節能效果。2）進行用電負荷的合理分配。一般情況下線路的損耗跟線路長度有一定的相關性，線路越長表明線路損耗越大，需要設計人員合理確定線路的長度，降低線路在電能輸送過程中的能耗，以達到預期的節能效果。在進行配電網的布局設計過程中，可以在保障電能傳輸效果基礎的上盡可能縮短線路距離，并做好配電網中電源點的合理布置，這樣才能保障節能效果。導致線路跟配電發生損耗的一個重要原因是三相負荷不平衡，因此在進行線路跟配電的設計過程中，需要設計人員能夠就負荷的重要性、用電時間跟具體用電量來進行綜合性的考慮，盡可能避免三相負荷的出現，確保負荷的平衡性，這樣才能夠在保障配電網運行效果的基礎上，達到節能的效果。

2.3配網電容無功補償優化

無功補償工作雖然方法眾多，但具體采用何種方法還需要根據電網狀態及實際情況需求而定，因此無功補償的優化也需考慮不同補償方式的特點，并根據10kv及以下配網不同等級的電網中存在的問題具體解決。在實際進行無功補償時，各地電力企業還需充分考慮無功補償的技術、企業經濟能力及各種無功補償裝置的特性。事實上各地電力企業已經對10kv及以下配網的無功補償投入了足夠的重視，在規劃與設計上也達到了較高的完善程度，但依然存在無功電源配置不合理的客觀問題。就以上四種無功補償的方式而言，其本質上均存在局部補償的局限性，對配電網整體的實時運行情況缺乏綜合性的考量，由于無功功率在配電網上的分布具有動態性的特點，因此傳統定點補償方式并不能有效解決電壓波動大、無功潮流分布不均的問題。

2.4維持配電網三相負荷平衡

根據相關調查結果顯示，在配電網處于三相負荷不平衡狀態時，線路損耗率將會提高2-10%左右。為解決這一問題，應分析配電網運行負荷情況，準確掌握配電規律，合理采取三相負荷不平衡治理措施。例如，可選擇在配電網中設置補償裝置，在配電網運行期間，補償裝置可以有效調節負荷不平衡，穩定保持三相負荷的平衡狀態。以三相半橋功率調節器為例，這類裝置同時具備有功補償及無功補償使用功能，通過SPC有源型換流器發揮相間轉移有功功率以及治理無功功率的作用。提高計量力度。配電網電能計量工作質量與配電網節能效果密切相關，當前在部分配電網項目中，由于計量工作開展不到位，偶爾出現電能表抄錄不全問題，使得配電網所顯示用電量與實際用電量不一致，未得到統計的缺漏電能值被歸納至配電網能耗量，在客觀層面上降低了配電網節能屬性。因此需做好電量數據統計計量工作，或在配電網中設置若干數量的感應器，裝置自動對實時用電量進行監測計算，保證電能計量數據結果真實準確。

3結束語

隨著我國可持續發展戰略的推行，電力企業要做好配電網的節能設計工作，在結合具體施工狀況的基礎上，采取針對性的節能措施，降低線路的損耗，提高電量的利用率，這對于我國電力行業的進一步發展有著非常重要的意義。

參考文獻

[1]黃敏聰.10kV電力配網節能設計應用實例探討[J].電工技術，2019（19）：68-69+84.