探析10kV配電設(shè)計(jì)中的節(jié)能措施

摘 要：如今，我國(guó)電力系統(tǒng)獲得了迅速的發(fā)展，電能在人們的日常生活和工作中得到了較為廣泛的應(yīng)用；能源資源的日趨緊缺，節(jié)能理念受到了人們的重視。因此，在進(jìn)行10kV配電設(shè)計(jì)的過(guò)程中，就需要采取一系列的節(jié)能措施，促使自然資源得到有效節(jié)約，將電能更加高效的利用起來(lái)。本文簡(jiǎn)要分析了10kV配電設(shè)計(jì)中的節(jié)能措施，希望可以提供一些有價(jià)值的參考意見(jiàn)。

關(guān)鍵詞：10kV配電設(shè)計(jì)；節(jié)能措施；分析

隨著時(shí)代的進(jìn)步和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)對(duì)電能有著越來(lái)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(guó)的可再生資源尚處于研究發(fā)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(huì)更加明顯。10kV電網(wǎng)是聯(lián)結(jié)高壓電網(wǎng)和低壓電網(wǎng)的主干網(wǎng)架，分布于我國(guó)廣大的鄉(xiāng)村和城市之中，數(shù)量巨大。如果在10kV配電設(shè)計(jì)過(guò)程中能采取有效的節(jié)能措施，意義十分重大。

1 10kV配電設(shè)計(jì)中節(jié)能的重要性

在我國(guó)的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)中， 35kV及以上輸變電系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸電，10kV輸變電系統(tǒng)是聯(lián)結(jié)高壓電網(wǎng)與低壓電網(wǎng)的主要能道，當(dāng)前35kV電壓直接變0.4kV電壓在我國(guó)城鄉(xiāng)居民用電中較少，因此10kV線(xiàn)路供電與人們的生活有著最為密切的關(guān)系，很有必要將節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)用到10kV輸變電系統(tǒng)中。10kV輸變電系統(tǒng)屬于高、壓低電網(wǎng)的中壓聯(lián)絡(luò)線(xiàn)路，有著非常廣泛的涉及范圍和較長(zhǎng)的線(xiàn)路，如果設(shè)備質(zhì)量不夠統(tǒng)一，沒(méi)有較高的技術(shù)水平，沒(méi)有科學(xué)的管理，再加上容易受到外部環(huán)境的影響，這樣就會(huì)消耗掉較多的電能，電能的使用率遭到降低，不符合節(jié)能減排的理念；如今電能供需矛盾在不斷的擴(kuò)大，那么就需要對(duì)10kV配電設(shè)計(jì)產(chǎn)生足夠的重視。將先進(jìn)的節(jié)能設(shè)計(jì)理念給應(yīng)用過(guò)來(lái)，節(jié)能設(shè)計(jì)輸變電系統(tǒng)，并且應(yīng)用到具體實(shí)踐中，這樣就可以促使自然資源得到節(jié)約，如煤炭、水資源等，電能供應(yīng)的緊張壓力可以得到緩解，對(duì)于我國(guó)電力行業(yè)的整體發(fā)展，也可以起到有效的推動(dòng)作用，配電設(shè)計(jì)的科技含量也可以得到提升；因此，電力企業(yè)就需要結(jié)合自身情況，對(duì)節(jié)能設(shè)計(jì)進(jìn)行強(qiáng)化，促使電能的使用效率得到顯著提升。

2 10kV配電設(shè)計(jì)的節(jié)能措施

一是配電線(xiàn)路的選擇：首先是對(duì)線(xiàn)路供電半徑進(jìn)行控制，對(duì)供電半徑合理控制，可以促使電網(wǎng)的輸送功率得到顯著提升，線(xiàn)路損耗也可以得到降低，這樣供電質(zhì)量就可以得到保證。因此，要控制10kV線(xiàn)路半徑，在地方電力規(guī)劃中，就要合理規(guī)劃變電站位置，盡量靠近負(fù)荷中心，以縮短10kV線(xiàn)路與0.4kV系統(tǒng)之間的距離。這樣10kv線(xiàn)路的供電半徑就可以得到縮短，線(xiàn)路損耗得到降低，電壓質(zhì)量得到提升。此外，在具體設(shè)計(jì)過(guò)程中，還需要結(jié)合用戶(hù)的分布現(xiàn)狀情況和發(fā)展規(guī)劃，根據(jù)“小容量、多布點(diǎn)、深入負(fù)荷中心”的原則，合理確定10kV臺(tái)區(qū)變壓器的位置。

其次是合理選擇10kV供電線(xiàn)路導(dǎo)線(xiàn)。為了促使10kV配電線(xiàn)路能夠與用戶(hù)負(fù)荷要求所適應(yīng)，節(jié)能實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的，就需要對(duì)導(dǎo)線(xiàn)截面合理選擇，按照本地電價(jià)和導(dǎo)體性質(zhì)（銅導(dǎo)體、鋁導(dǎo)體）采用經(jīng)濟(jì)電流密度法選擇導(dǎo)體截成積。如果10kV線(xiàn)路所經(jīng)沿途可能有負(fù)荷發(fā)展，則線(xiàn)路首端導(dǎo)線(xiàn)盡量比計(jì)算結(jié)果高出一個(gè)等級(jí)。在設(shè)計(jì)時(shí)，10kV線(xiàn)路的輸送負(fù)荷是確定的，導(dǎo)線(xiàn)截面進(jìn)行增大，線(xiàn)路電阻的降損就可以得到減少，以保證10kV線(xiàn)路末端電壓達(dá)到規(guī)定要求。

另外，對(duì)于城市和鄉(xiāng)村中果木密集，人員活動(dòng)頻繁地段，應(yīng)選用架空絕緣導(dǎo)線(xiàn)，增加線(xiàn)路約緣強(qiáng)度，度絕以往一些農(nóng)村10kV線(xiàn)路“怕打雷、怕吹風(fēng)、怕下雨”的三怕現(xiàn)象，以增加線(xiàn)路供電的可靠性和安全性，對(duì)于10kV同桿多回線(xiàn)路，采用架空絕緣導(dǎo)線(xiàn)，還能方便一回線(xiàn)路正常作業(yè)時(shí)另一回線(xiàn)路正常供電，停電次數(shù)得到減少，維修工作量得到減少，供電可靠性、連續(xù)性得到提高。

應(yīng)用節(jié)能型金具，因?yàn)閷⒋罅康蔫F磁材料金具應(yīng)用到配電線(xiàn)路中，如耐張線(xiàn)夾、并溝線(xiàn)夾和懸垂線(xiàn)夾等，這些金具是用鐵磁材料制成，在運(yùn)行過(guò)程中，就會(huì)有磁滯損耗和渦流損耗出現(xiàn)，因此，為了實(shí)現(xiàn)節(jié)能要求，就可以將無(wú)磁金具或者低磁金具給應(yīng)用過(guò)來(lái)。

三是合理選擇配電變壓器：變壓器的選擇應(yīng)與承擔(dān)的負(fù)荷需求相適應(yīng)，舍理確定變壓器的負(fù)載率，發(fā)降低空載損耗。同時(shí)應(yīng)選用節(jié)能型變壓器，在輸變電能耗中，變壓器占據(jù)著十分重要的位置，因此，需要對(duì)變壓器能耗進(jìn)行降低；特別是對(duì)于10kV中小型變壓器，因?yàn)橛兄^大的使用量和較長(zhǎng)的運(yùn)行時(shí)間，節(jié)能潛力大。如今逐漸出現(xiàn)了S13節(jié)能型產(chǎn)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(qiáng)的抗短路能力，因此，應(yīng)對(duì)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(guò)程中，需要貫徹相關(guān)的原則；對(duì)容量合理選擇，將當(dāng)?shù)氐木唧w情況給充分納入考慮范圍，避免變壓器出現(xiàn)空載或者過(guò)負(fù)載問(wèn)題，這樣節(jié)能目的可以得到實(shí)現(xiàn)，變壓器的使用壽命也可以得到延長(zhǎng)；要確定合適的數(shù)量，在對(duì)變壓器數(shù)量進(jìn)行選擇時(shí)，也需要結(jié)合當(dāng)?shù)氐呢?fù)荷等級(jí)來(lái)進(jìn)行，如果情況比較特殊，那么就需要將多個(gè)有著較小容量的變壓器進(jìn)行重新規(guī)劃設(shè)計(jì)；合理選擇變壓器類(lèi)型，選擇的變壓器應(yīng)該具有較好的節(jié)能效果。

四是無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用：要想促使電網(wǎng)降損節(jié)能效果得到實(shí)現(xiàn)，就需要對(duì)功率因數(shù)進(jìn)行提升，實(shí)踐研究表明，無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。無(wú)功補(bǔ)償中低壓配電系統(tǒng)，可以對(duì)諧波有效的抑制，這樣無(wú)功流動(dòng)導(dǎo)致的有功損耗就可以得到降低，電壓質(zhì)量得到顯著提升，系統(tǒng)更加安全可靠的運(yùn)行，節(jié)能降耗的效果方可以充分發(fā)揮出來(lái)。

無(wú)功補(bǔ)償首先是就地平衡補(bǔ)償，在0.4kV母線(xiàn)側(cè)安裝并聯(lián)電容器，對(duì)電容補(bǔ)償柜進(jìn)行設(shè)置，將動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)裝置安裝過(guò)來(lái)，這樣就可以結(jié)合用戶(hù)的無(wú)功負(fù)荷，用戶(hù)低壓端無(wú)功補(bǔ)償裝對(duì)補(bǔ)償電容器自動(dòng)投切，促使動(dòng)態(tài)控制的目的得到實(shí)現(xiàn)，這樣就不會(huì)將無(wú)功電能反送給高壓線(xiàn)路，又可以最大限度的降低配電線(xiàn)路中的無(wú)功電流和有功功率損耗，有著較好的效果。

其次是在10kV母線(xiàn)側(cè)安裝并聯(lián)電容器，這樣就可以對(duì)配電線(xiàn)路和所在配電變壓器的無(wú)功損耗進(jìn)行補(bǔ)償，降低線(xiàn)損，線(xiàn)路末端電壓也可以得到提升。在對(duì)無(wú)功補(bǔ)償容量進(jìn)行確定時(shí)，需要將負(fù)荷性質(zhì)、變壓器容量以及功率因數(shù)等充分納入考慮范圍。通常情況下，廠(chǎng)礦企業(yè)的三相用電設(shè)備較多，因此，就可以采用三相電容自動(dòng)補(bǔ)償，而居用電則是將單相負(fù)荷給應(yīng)用過(guò)來(lái)，照明空調(diào)等負(fù)荷變化存在著較大的隨機(jī)性，三相負(fù)載不平衡問(wèn)題很容易出現(xiàn)；因?yàn)閺娜嘀械娜我幌嗳〕龅恼{(diào)節(jié)補(bǔ)償無(wú)功功率的采樣信號(hào)，因此，就會(huì)有過(guò)補(bǔ)償或者欠補(bǔ)償?shù)膯?wèn)題出現(xiàn)于未取樣的兩相，在較大程度上危害到電網(wǎng)的正常運(yùn)行。因此，就可以將分相電容補(bǔ)償方式應(yīng)用到三相不平衡中。

三是單獨(dú)就地補(bǔ)償，如今，在具體實(shí)踐中，經(jīng)常會(huì)應(yīng)用單獨(dú)就地補(bǔ)償，如果用電設(shè)備有著較大的容量和比較穩(wěn)定的負(fù)荷，就需要將就地補(bǔ)償裝置單獨(dú)安裝于旁邊，如高頻爐、大型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)等，這樣方可以產(chǎn)生最好的補(bǔ)償效果。

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)上文的敘述分析我們可以得知，10kV配電系統(tǒng)與人們的日常生活和工作有著最為密切的關(guān)系，因此要想實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的節(jié)能，首先要做的就是10kV配電設(shè)計(jì)的節(jié)能；在具體實(shí)踐中，需要結(jié)合具體情況，綜合考慮諸多方面的因素，選擇合理的節(jié)能措施，如選擇節(jié)能變壓器、采取無(wú)功補(bǔ)償措施等等，以便提升能源利用率，降低自然資源的消耗，滿(mǎn)足節(jié)能降耗的目的，推動(dòng)電網(wǎng)事業(yè)獲得更好的發(fā)展。相關(guān)的工作人員也需要不斷努力，提升自己的專(zhuān)業(yè)技術(shù)和水平，總結(jié)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，積極的應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備，促使10kV配電設(shè)計(jì)的節(jié)能效果得到顯著提升。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃劍鋒.淺析10kV配電設(shè)計(jì)中的節(jié)能措施[J].中國(guó)科技博覽，2010，2（21）：123-125.

[2]蘇春成.10kV配電設(shè)計(jì)中的節(jié)能措施探討[J].廣東科技，2014，2（10）：99-101.

[3]何永驅(qū).10kV配電網(wǎng)設(shè)計(jì)的節(jié)能措施探討[J].房地產(chǎn)導(dǎo)刊，2013，2（10）：133-134.

[4]鐘向農(nóng).10kV配電網(wǎng)設(shè)計(jì)中的節(jié)能措施探討[J].通訊世界，2014，2（13）：155-156.

[5]劉華山.淺談節(jié)能措施在10kV配電設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].中華民居旬刊，2010，2（12）：155-157.

[6]林振蓮.10kV配電設(shè)計(jì)中的節(jié)能措施研究[J].科技與企業(yè)，2014，2（04）：144-146.

作者簡(jiǎn)介：唐順強(qiáng)（1961-），男，重慶潼南人，工程師，研究方向：10kV線(xiàn)路及以下配電網(wǎng)設(shè)計(jì)。1982年7月畢業(yè)于四川省水利電力學(xué)校中專(zhuān)畢業(yè)，1987年9月四川大學(xué)自學(xué)考試大專(zhuān)畢業(yè)；1982年8月在四川省電力設(shè)計(jì)院從事送電線(xiàn)路工程設(shè)計(jì)；1997年開(kāi)始從事送電線(xiàn)路施工管理；2000年從事35kV及以下架空線(xiàn)路、電纜線(xiàn)路和10kV及以下配電工程設(shè)計(jì)。