關(guān)于10 kV配電設(shè)計(jì)的節(jié)能對策分析

洪昊

摘 要 10 kV配電網(wǎng)設(shè)計(jì)是否合理，對輸配電可靠性和企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益都有著很大影響，應(yīng)加強(qiáng)重視。在此結(jié)合實(shí)際案例，分析了其中存在的不足，然后給出了相應(yīng)的解決對策。

關(guān)鍵詞 10 kV配電網(wǎng);節(jié)能降耗;變壓器

中圖分類號(hào)：TM73 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）22-0098-01

作為電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)，配電網(wǎng)擔(dān)任著輸配電的重任，對供電成敗有著重大影響。如今社會(huì)各方面用電需求驟增，電力供需矛盾加劇，在提高生產(chǎn)力、探索新能源的同時(shí)，更應(yīng)采取節(jié)能措施對配電設(shè)計(jì)加以優(yōu)化，以達(dá)到節(jié)能降耗的目的。10 kV配電網(wǎng)在實(shí)際中頗為常見，線路長、覆蓋區(qū)域廣，但由于技術(shù)、設(shè)備質(zhì)量、管理水平等條件限制，極易引起大量電能損耗，給企業(yè)和國家?guī)碇卮髶p失。為節(jié)約生產(chǎn)成本，也為了響應(yīng)當(dāng)前節(jié)能降耗的政策，必須實(shí)現(xiàn)10 kV配網(wǎng)的節(jié)能化設(shè)計(jì)。

1 實(shí)際案例分析

某供電公司建于1986年，主要負(fù)責(zé)為A地居民供電。經(jīng)過近30年的發(fā)展，規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)大，經(jīng)濟(jì)效益整體水平明顯提升。A地自然資源豐富，相關(guān)行業(yè)先后興起，用電需求量一直增長。外來人口也越來越多，對供電質(zhì)量和服務(wù)水平提出了更高的要求。采用自動(dòng)化技術(shù)和信息化管理技術(shù)以來，公司利潤大幅增長，故障率明顯減少。然而，2006年到2009年，吸引了更多大客戶，經(jīng)濟(jì)利潤雖在增長，但速度減慢。加上新設(shè)備、新技術(shù)的引進(jìn)，以及其他方面的花銷，盈利越來越難。公司對此展開了原因分析，發(fā)現(xiàn)電能損耗過多是主要原因，尤其是10KV配電網(wǎng)，每年都有大量電能損耗，使企業(yè)蒙受重大經(jīng)濟(jì)損失。為提高經(jīng)濟(jì)利益，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，公司高層加強(qiáng)了對10 kV配電網(wǎng)節(jié)能降耗的重視。結(jié)合國家節(jié)能政策，根據(jù)自身狀況，采取了一系列節(jié)能措施，平均每年可節(jié)約電能30萬千瓦時(shí)，為企業(yè)節(jié)約了很大一部分成本。

2 10 kV配電設(shè)計(jì)中的缺陷

以配電網(wǎng)為例，公司主要從結(jié)構(gòu)布設(shè)、設(shè)備性能、線路損耗三方面進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)都存在電能浪費(fèi)現(xiàn)象，需對其進(jìn)行節(jié)能降耗處理。

首先，配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)布局不合理，如東區(qū)負(fù)荷較大，但配電站與負(fù)荷中心尚有一段距離，使得供電范圍有所擴(kuò)大，超出了最佳的供電半徑，自然要消耗很多不必要的電能。為實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定可靠的供電，降低事故發(fā)生率，公司選擇的變壓器容量過大，導(dǎo)致線路迂回現(xiàn)象十分明顯，電能損耗增加，相應(yīng)的投資成本也更多。

其次，配變器是配電網(wǎng)的核心，其損耗要占到總損耗的80%左右，如果性能下降，或出現(xiàn)質(zhì)量缺陷，必然會(huì)有更多損耗。該公司雖然不斷引進(jìn)新設(shè)備，但過去的配網(wǎng)部分并未更新，在長期運(yùn)行中，設(shè)備逐漸老化，甚至遭到破壞。尤其是變壓器，損耗高、效率低，在周圍環(huán)境的作用下，質(zhì)量問題越來越突出，是消耗電能的主要部分。

3 10 kV配電網(wǎng)設(shè)計(jì)的節(jié)能對策分析

1）合理布局，提高電網(wǎng)管理水平。該公司對A地用電情況作了全面分析，對原有結(jié)構(gòu)進(jìn)一步優(yōu)化，如電源設(shè)置不合理，就將其移至負(fù)荷中心，以保證供電半徑的合理性;盡量減少分支線，節(jié)約了很多不必要的線路設(shè)置;對單側(cè)供電處加以調(diào)整，采用三側(cè)或四側(cè)出現(xiàn)供電的方式。對配網(wǎng)結(jié)構(gòu)調(diào)整后，還應(yīng)做好相應(yīng)的管理工作，因?yàn)楣芾聿划?dāng)，也很容易引起線損。該公司更換了破損的計(jì)量設(shè)備，對管理制度也進(jìn)一步完善。建立在線檢查系統(tǒng)，查處了許多違規(guī)用電現(xiàn)象，對設(shè)備絕緣情況變化、營銷中的核對誤差等也能及時(shí)予以處理，為公司節(jié)約了很多電能。因?yàn)楣芾砭€損并不固定，所以目前還沒有精確的計(jì)算方法，對此該公司利用統(tǒng)計(jì)法盡量保障數(shù)據(jù)的可行性和準(zhǔn)確性。

2）應(yīng)用新技術(shù)，降低配電線路損耗。10 kV配電線路的線損其實(shí)可分為管理和技術(shù)兩方面，管理線損前面已分析過，在此主要討論如何降低技術(shù)線損，即利用各種先進(jìn)的技術(shù)將線路損耗降至最低。具體內(nèi)容主要涉及配電過程中的損失，如漏電或電流經(jīng)過電阻時(shí)產(chǎn)生的電能消耗。

負(fù)荷功率相同時(shí)，供電半徑越小損耗越少，可將10 kV線路深入到低壓線路的負(fù)荷中心，以降低損耗。需注意的是，負(fù)荷中心并不是位置上的中心，而是輸送容量和距離的乘積的核心。除了半徑和分支線設(shè)計(jì)，導(dǎo)線和金具的選擇也尤為重要，需根據(jù)實(shí)際需要做出最適宜的選擇。導(dǎo)線截面積越大，能耗就越小，當(dāng)然還要考慮電壓質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)性，選擇符合實(shí)際的導(dǎo)線截面。對10 kV線路而言，主干線的前2段容易出現(xiàn)線損，低壓線損常在大負(fù)荷回路上發(fā)生。所以，回路電流較大時(shí)，應(yīng)適當(dāng)縮短供電距離，增大線徑。架空絕緣導(dǎo)線也是一個(gè)很好的選擇，具有諸多優(yōu)勢，如提高線路可靠性、減少停電事故;與架空線路相比，可節(jié)省不少空間;使得線路桿塔結(jié)構(gòu)更加簡化，從而節(jié)省線路材料;有效減少了電能損失，有利于保證線路壽命。另外使用無磁金具也能取得很好的節(jié)能效果。

3）正確選擇并使用適宜的配電變壓器。該公司選用的是節(jié)能型非晶合金變壓器，與過去使用的S9型硅鋼片變壓器相比，空載損耗可降低80%，從而為企業(yè)節(jié)約不少電能。而且此類變壓器適應(yīng)性強(qiáng)，對輸電系統(tǒng)沒有過多的要求，節(jié)能效果十分明顯。變壓器的安裝位置應(yīng)在確保低壓線路供電半徑500米的前提下，將其置于或靠近負(fù)荷中心，或最大負(fù)荷點(diǎn)，使電網(wǎng)呈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，線路向四周輻射，這種結(jié)構(gòu)電能損失最小，應(yīng)盡量避免采用鏈狀或樹狀結(jié)構(gòu)。同時(shí)，地理位置要安全可靠，高低壓進(jìn)出線輕易，便于維護(hù)檢修。

4）提高配電變壓器的負(fù)載率。配電變壓器的負(fù)載率越低，功率因數(shù)就越低，損耗就越大。因此，一要及時(shí)停運(yùn)空載或輕載的變壓器，對季節(jié)性用電（如排灌站、機(jī)井、磚窯等）負(fù)荷或鄉(xiāng)鎮(zhèn)及個(gè)體企業(yè)應(yīng)配置專用變壓器，并不宜接入其它負(fù)荷，以便在不用電時(shí)能及時(shí)停用變壓器。為提高變壓器的負(fù)載率，充分利用變壓器的容量，一臺(tái)變壓器最好能供幾種不同性質(zhì)，用電時(shí)間不同的負(fù)荷，例如，把非生產(chǎn)時(shí)間或節(jié)假日不能停電的非動(dòng)力負(fù)荷接到其他綜合性供電的變壓器上;二應(yīng)更換或合并負(fù)載率低于30%的配電變壓器;三是可采用“母子變”情況，投運(yùn)不同容量的變壓器，用電高峰期間投運(yùn)大容量變壓器或全投，低負(fù)荷時(shí)間投運(yùn)小容量變壓器，使配變鐵損等于銅損，達(dá)到最高效率，確保變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

4 結(jié)束語

節(jié)能降耗是當(dāng)前時(shí)代的主題，尤其是電力行業(yè)，直接關(guān)系著國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展，必須融入節(jié)能理念。10 kV配電網(wǎng)在電力系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用，卻極易出現(xiàn)電能過度損耗的情況，對此必須及時(shí)采取相應(yīng)的措施加以解決，進(jìn)而提高配電水平，達(dá)到節(jié)約電能的目的。

參考文獻(xiàn)

[1]周箭.淺析10 kV配電網(wǎng)設(shè)計(jì)及節(jié)能問題[J].廣東科技，2013，22（8）：109-110.endprint