10kV配電網(wǎng)設(shè)計(jì)及節(jié)能研究

牛宏林，陳 榕

（國網(wǎng)冀北大廠縣供電有限公司，河北 廊坊 065400）

10kV配電網(wǎng)設(shè)計(jì)及節(jié)能研究

牛宏林，陳 榕

（國網(wǎng)冀北大廠縣供電有限公司，河北 廊坊 065400）

隨著科技的進(jìn)步和人們生活水平的提高，對10KV配電網(wǎng)的設(shè)計(jì)也不再僅僅局限于供電的多少上，而是在供電質(zhì)量、安全甚至是節(jié)能降耗上提出了更高層次的要求。在本文中，首先對配電設(shè)計(jì)進(jìn)行了概述，進(jìn)而從10KV配電網(wǎng)的設(shè)計(jì)入手，分析了如何發(fā)到節(jié)能降耗的目的。

10KV配電網(wǎng)；設(shè)計(jì)；節(jié)能降耗；技術(shù)；管理

我國現(xiàn)在正大力倡導(dǎo)節(jié)能減排，因此，我國的電力工業(yè)作為國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，有責(zé)任為節(jié)能減排做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。其中，10kV配電網(wǎng)是處于整個(gè)電力系統(tǒng)尾端的重要環(huán)節(jié)，具有變壓器數(shù)量多、輸送電線路繁雜密集等特點(diǎn)，其造成的電能損耗在整個(gè)電力系統(tǒng)的損耗中占有相當(dāng)大的一部分比例。由此看來，實(shí)現(xiàn)10kV配電網(wǎng)的合理設(shè)計(jì)，從各項(xiàng)技術(shù)和管理上進(jìn)行更大程度的節(jié)能降耗，不僅可以達(dá)到國家所倡導(dǎo)的節(jié)能減排要求，還能實(shí)現(xiàn)自身更大的效益和信譽(yù)。接下來，本文將做具體闡述。

1 配電設(shè)計(jì)的概述

所謂的配電設(shè)計(jì)指的是結(jié)合配電系統(tǒng)與合理的配電技術(shù)，通過設(shè)計(jì)使得配電網(wǎng)與用戶相通，進(jìn)而為用戶分配電能。其中，配電系統(tǒng)是配電設(shè)計(jì)中重要的基礎(chǔ)，主要包括高壓配電線路、配電變電所以及起到保護(hù)作用的保護(hù)設(shè)備等。配電系統(tǒng)中經(jīng)?？梢杂玫降慕涣鞴╇姺绞接形宸N：主要供應(yīng)居民用電的單相二線制；主要供應(yīng)農(nóng)村用電的二相二線一地制；主要用于電氣鐵路牽引的三相單線制；主要用于低壓動力和照明用的三相四線制；主要用于高壓配電的三相三線制。

2 10KV配電網(wǎng)設(shè)計(jì)及節(jié)能降耗措施

2.1 配電站布局

在常見的10KV配電網(wǎng)的設(shè)計(jì)中，配電站的結(jié)構(gòu)和布局的設(shè)計(jì)存在不合理現(xiàn)象。有些10KV的配電站與負(fù)荷中心相距較遠(yuǎn)，導(dǎo)致供電范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了合理的供電半徑，進(jìn)而造成線路在供電過程中產(chǎn)生較多損耗，供電的質(zhì)量也大幅度下降。通常，根據(jù)負(fù)荷密度的要求，10KV配電網(wǎng)的供電半徑在城區(qū)范圍內(nèi)應(yīng)該盡量控制在1.5km到4.0km，而低壓線路的供電半徑應(yīng)該在150m到400m之間。因此，在對電網(wǎng)進(jìn)行布局設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該保證在合理供電范圍之內(nèi)，盡量將供電半徑縮小，通過規(guī)劃設(shè)計(jì)與技術(shù)改造，將電網(wǎng)不斷優(yōu)化，在提高供電質(zhì)量的同時(shí)做到節(jié)能降耗。

2.2 變壓器的選擇

在10KV配電網(wǎng)設(shè)計(jì)中還存在過分強(qiáng)調(diào)供電可靠性的現(xiàn)象，盲目選擇容量過大的變壓器，導(dǎo)致供電線路繁瑣冗余，這樣的結(jié)果就是造成供電公司投入增多的同時(shí)也帶來了更大的電能損耗。由此看來，在10KV配電網(wǎng)的設(shè)計(jì)中，應(yīng)該盡量選擇符合實(shí)際需求容量的變壓器，不可盲目追求供電的可靠。

2.3 合理選擇導(dǎo)線截面

由于10KV配電網(wǎng)的線路損耗與線路電阻的大小成正比，因此，為了最大程度上降低損耗，可以采用增大導(dǎo)線截面積的方式。但是在設(shè)計(jì)選擇導(dǎo)線截面積時(shí)，應(yīng)該是在能夠保證用戶接收的電量以及電壓質(zhì)量的前提下的，然后根據(jù)電流密度對導(dǎo)線截面積進(jìn)行選擇。

2.4 增加無功設(shè)備的配置，做好無功管理工作

我們知道，在配網(wǎng)系統(tǒng)中不可避免的要輸送一部分的無功功率。由于整個(gè)配電系統(tǒng)中的變壓器損耗、線路損耗與負(fù)載的電流平方成正比，因此，隨著電流的增大，損耗會相應(yīng)地增大，做好無功管理成為一項(xiàng)重要的舉措。

進(jìn)行無功補(bǔ)償一般所遵循的原則就是“就地平衡，分層分區(qū)”。具體是指，將相關(guān)的無功補(bǔ)償裝置分別配置在10KV配電站、10KV臺區(qū)以及10KV母線等，為了達(dá)到更好的補(bǔ)償效果，在10kV臺區(qū)和10kV配電站上應(yīng)用動態(tài)的無功補(bǔ)償配置進(jìn)行分補(bǔ)和共補(bǔ)互相結(jié)合的方式進(jìn)行無功補(bǔ)償，一般所設(shè)計(jì)的補(bǔ)償容量為變壓器容量的20%到40%。所配置的自動補(bǔ)償裝置應(yīng)該能夠根據(jù)實(shí)際功率因數(shù)的變化而變化，在需要的情況下降低功率因數(shù)增大，以其達(dá)到降低功率進(jìn)而降低損耗的效果。除此之外，在日常的電網(wǎng)維護(hù)中，應(yīng)該安排專門的工作人員進(jìn)行無功補(bǔ)償?shù)墓芾砉ぷ?，在最大程度上減少無功功率的流失，節(jié)能降損。

2.5 減少配電變壓器三相負(fù)荷的不平衡性

變壓器的損耗可以分為兩種，一種是鐵損，另一種是銅損。所謂的鐵損便是變壓器產(chǎn)生的空載損耗，此種損耗在一般情況下是一種恒定的值，而所謂的銅損便是符合損耗，這種損耗會隨著負(fù)荷的不斷變化而產(chǎn)生相應(yīng)的變化，其大小與負(fù)荷電流的平方大小成正比。當(dāng)出現(xiàn)配電變壓器的三相負(fù)荷不平衡時(shí)，所產(chǎn)生的負(fù)荷損耗為三只單相變壓器損耗的和，當(dāng)處于最大的不平衡狀態(tài)時(shí)，總的負(fù)荷損耗為最大值，而當(dāng)處于平衡狀態(tài)時(shí)，所產(chǎn)生的負(fù)荷損耗為最小值。同時(shí)，在低壓電網(wǎng)上產(chǎn)生的三相負(fù)荷不平衡會在高壓電網(wǎng)上得到反映，當(dāng)變壓器的三相負(fù)荷處于最大不平衡狀態(tài)時(shí)，在高壓電網(wǎng)上反映出來的負(fù)荷損耗將比低壓損耗多增加百分之十左右。因此，控制配電變壓器的三相負(fù)荷不平衡性具有重要意義。在10KV配電網(wǎng)的設(shè)計(jì)中，優(yōu)先選擇三相四線制供電，對于大電力的用戶，為了起到保護(hù)作用，應(yīng)該裝設(shè)三相短線。同時(shí)，相應(yīng)的工作人員應(yīng)該對三相負(fù)荷進(jìn)行定期的檢查，一旦發(fā)現(xiàn)三相負(fù)荷不平衡的情況，及時(shí)調(diào)整，把損耗降到最低。

2.6 調(diào)整好負(fù)荷曲線

在用戶所使用的總電量一致的前提下，如果負(fù)荷曲線所顯示的峰值和谷值之差較大，曲線很不平穩(wěn)，則產(chǎn)生的線損就會越大。并且，負(fù)荷曲線不夠平穩(wěn)，就會在負(fù)荷過大的階段給變壓器帶來更高的要求，導(dǎo)致變壓器的使用損耗加快。所以說，在配電網(wǎng)的設(shè)計(jì)中，應(yīng)該調(diào)整好負(fù)荷曲線，保證從每臺變壓器、每條線路以及每個(gè)供電所做起，只有將負(fù)荷曲線調(diào)整盡量平穩(wěn)，才能在很大程度上降低線損，達(dá)到節(jié)能的目的。

3 結(jié)語

通過本文的分析，我們不難看出，為了達(dá)到節(jié)能降損的目的，就要在10kV配電網(wǎng)的設(shè)計(jì)中，合理安排，合理選擇，通過工作人員的不斷計(jì)算和測試，最終確定一份有效的設(shè)計(jì)方案。另外，在配電網(wǎng)的運(yùn)行過程中，做好維護(hù)和檢查工作，對于不利于節(jié)能降耗的設(shè)計(jì)應(yīng)及時(shí)提出并予以修改。在實(shí)現(xiàn)企業(yè)效益的最大化的同時(shí)為國家的節(jié)能減排做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

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