10kv配電網(wǎng)在節(jié)能降損中的技術(shù)措施

王而慷　鐘誠(chéng)

摘 要：隨著居民生活水平的不斷提高，電力負(fù)荷日益增大，如何節(jié)能降損提高電能使用效率成了首當(dāng)其沖的問題。雖然我國(guó)普遍采用10kv電壓等級(jí)向用戶供電，但在電力建設(shè)中依然存在各種問題，影響并制約著電力節(jié)能的發(fā)展。該文在分析目前10 kv電網(wǎng)存在問題的基礎(chǔ)上，從技術(shù)層面討論了節(jié)能降損的可能性和方法。

關(guān)鍵詞：10kv配電網(wǎng) 節(jié)能降損 變壓器

中圖分類號(hào)：TM73 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）02（a）-0042-01

1 10 kv配電網(wǎng)電能損耗現(xiàn)狀

隨著人民生活水平的不斷提高，人們對(duì)電能的需求量和供電質(zhì)量的要求也在逐年提高。在節(jié)能減排，綠色中國(guó)的大環(huán)境下，能源的匱乏與不可再生，都對(duì)電力企業(yè)的節(jié)能降損提出了更高的要求。在電力網(wǎng)傳輸分配過(guò)程中產(chǎn)生的有功功率損失和電能損失統(tǒng)稱為線路損失。線損是供電企業(yè)在進(jìn)行生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)過(guò)程中，衡量其經(jīng)濟(jì)效益的重要指標(biāo)之一。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)60%以上的大容量工業(yè)或農(nóng)業(yè)電力用戶采用的都是10 kV系統(tǒng)進(jìn)行供電[1]，10 kV供配電線路的線損率在整個(gè)供配電網(wǎng)系統(tǒng)中總線損率中的比率高達(dá)65%～80%，所以，對(duì)10 kV供配電網(wǎng)，找采取相應(yīng)的技術(shù)措施進(jìn)行優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降損已成為當(dāng)務(wù)之急。

長(zhǎng)期以來(lái)對(duì)10 kv配電網(wǎng)的規(guī)劃工作不夠重視，致使其配電網(wǎng)布局和結(jié)構(gòu)不合理。配電站多偏離負(fù)荷中心，供電范圍多超出合理的供電半徑，而且配電線路上的負(fù)荷點(diǎn)過(guò)于分散，造成迂回線路和T接線路，使得線路損耗增大，供電質(zhì)量得不到保證。供電材料選擇不合理，導(dǎo)線直徑偏小，使得電阻偏大，導(dǎo)致線路消耗增大。高耗能的配電設(shè)備，尤其是配電變壓器仍在使用，這些設(shè)備本身?yè)p耗就多，嚴(yán)重影響供電質(zhì)量和效率，電能浪費(fèi)巨大。一些經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)地區(qū)負(fù)荷率很低，很多地方負(fù)荷具有明顯的季節(jié)性，在三夏、農(nóng)忙時(shí)偏高，其他時(shí)候又偏低，而且晝夜變化也很大，但是，配電變壓器卻不能根據(jù)實(shí)際情況做出及時(shí)響應(yīng)，許多變壓器空載運(yùn)行，負(fù)荷率低，損耗巨大等等?？梢?，10 kV配電網(wǎng)存在的諸多問題直接制約著我國(guó)電力企業(yè)的節(jié)能降損的前進(jìn)。

10 kV配電網(wǎng)的線損可以分為技術(shù)線損和管理線損，本文主要從技術(shù)層面來(lái)討論實(shí)現(xiàn)節(jié)能的相關(guān)措施。

2 降低10 kv配電網(wǎng)線損的技術(shù)措施

2.1 供電半徑與導(dǎo)線截面的選擇

可以按金屬消耗量最小的方法選擇導(dǎo)線截面，主干線不宜小于70 mm2，支干線不宜小于50 mm2，分支線不宜小于35 mm2。這樣既滿足了電壓損失的要求，又大大節(jié)省了資金減少了浪費(fèi)。同時(shí)采用架空絕緣導(dǎo)線，提高線路的供電可靠性。

在相同負(fù)荷功率前提下，供電半徑越小，出線越多，線損也就越低。根據(jù)負(fù)荷的分布現(xiàn)狀和負(fù)荷預(yù)測(cè)，將變電站和變壓器布置在負(fù)荷中心，以縮短線路的供電半徑，一般情況下10 kv線路供電半徑應(yīng)不大于10 km。并且減少迂回供電，合理優(yōu)化改造現(xiàn)有電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，有效提高電壓質(zhì)量，降低線損。

2.2 配電變壓器的選擇

配電變壓器是配電網(wǎng)中的主要設(shè)備，其損耗約占配網(wǎng)總損耗的50%～70%，十分巨大。而配電變壓器運(yùn)行時(shí)的損失主要銅損和鐵損兩部分，當(dāng)電壓不變時(shí)，鐵損固定。銅損和電流的平方成正比，銅損也叫可變損耗。因此，如何降低銅損就成了配電變壓器節(jié)損的主要問題。我們可以從以下兩個(gè)方面來(lái)考慮。

一是根據(jù)2005年電力行業(yè)出臺(tái)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《配電變壓器能效技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)導(dǎo)則（DL/T985-2012）》，逐漸淘汰現(xiàn)有系統(tǒng)中功耗高，噪音高的老舊變壓器，選用低損耗，低噪音，環(huán)保節(jié)能的變壓器，例如采用S11，S13型等節(jié)能配電變壓器[2]。

二是在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，用戶用電設(shè)備的容量、使用時(shí)間等不是恒定不變的，不能按照最大效率的原則來(lái)選擇變壓器的容量。應(yīng)該實(shí)際情況具體分析，計(jì)算其負(fù)荷量和功率因數(shù)，選擇容量合適的變壓器，并且實(shí)時(shí)測(cè)量變壓器的實(shí)際承受負(fù)荷，若小于50%，則更換小容量變壓器，若大于額定容量，則更換大變壓器，保證變壓器承受的用電負(fù)荷保持在變壓器額定容量的75%-90%之間。這樣，提高變壓器的使用效率，節(jié)省電能。

2.3 無(wú)功補(bǔ)償?shù)淖饔?/p>

無(wú)功功率就是不消耗電能的用電設(shè)備所消耗的功率，在電力系統(tǒng)中，無(wú)功功率用來(lái)建立磁場(chǎng)，作為交換能量使用，他們由電能轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)，再由磁場(chǎng)轉(zhuǎn)化換為電能，對(duì)外部電路不做工。s2=p2+q2，其中，s是視在功率，p是有功功率，q是無(wú)功功率，顯然，無(wú)功功率增加，有功功率勢(shì)必減少。所以，為了減少電網(wǎng)的無(wú)功傳送，就要求用戶在用電端，給設(shè)備提供無(wú)功功率，這種提供無(wú)功功率的行為，就是無(wú)功補(bǔ)償。無(wú)功補(bǔ)償，在電子供電系統(tǒng)中起提高電網(wǎng)的功率因數(shù)的作用，降低供電變壓器及輸送線路的損耗，提高供電效率，改善供電環(huán)境。

所以無(wú)功功率補(bǔ)償裝置在電力供電系統(tǒng)中處在一個(gè)不可缺少的非常重要的位置。合理的選擇補(bǔ)償裝置，可以做到最大限度的減少網(wǎng)絡(luò)的損耗，使電網(wǎng)質(zhì)量提高。反之，如選擇或使用不當(dāng)，可能造成供電系統(tǒng)，電壓波動(dòng)，諧波增大等諸多因素。

可以通過(guò)在變電站加裝并聯(lián)電容器、靜止補(bǔ)償器來(lái)平衡無(wú)功功率[3]。當(dāng)然，具體情況具體分析，對(duì)于那些經(jīng)常投入使用，負(fù)荷比較穩(wěn)定且容量較大的用電設(shè)備，可以采用單獨(dú)就地補(bǔ)償?shù)姆绞?，在用電設(shè)備周圍安裝就地補(bǔ)償裝置，從而達(dá)到更好的補(bǔ)償效果。

3 結(jié)語(yǔ)

該文面向10 kv配電網(wǎng)所存在的問題，從技術(shù)層面討論了對(duì)其進(jìn)行節(jié)能降損的方式方法。優(yōu)化調(diào)整電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，合理選擇供電半徑與導(dǎo)線截面，推廣應(yīng)用新技術(shù)，新設(shè)備，新工藝，特別是環(huán)保節(jié)能的配電變壓器，同時(shí)根據(jù)實(shí)際運(yùn)行狀況安裝無(wú)功補(bǔ)償裝置，加強(qiáng)無(wú)功管理。提高供電質(zhì)量，降低輸電損耗，取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

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[2] 馮森賢.關(guān)于對(duì)10kv電網(wǎng)節(jié)能降損的分析[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2012（29）.

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