淺談10kv配電網(wǎng)節(jié)能降損措施

深圳供電局有限公司 518000

摘要：在電力系統(tǒng)中，有電流流過就存在電能消耗，造成因素主要有技術(shù)及管理方面組成，本文根據(jù)線損原因闡述了相關(guān)降損措施，提高節(jié)能效果。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；降損措施；計量裝置

在當前技術(shù)條件下，電網(wǎng)損耗是不可避免的。隨著我國電網(wǎng)的快速發(fā)展，配電網(wǎng)負荷的不斷增加，配電網(wǎng)線損長期居高不下，這通常是由于技術(shù)及管理方面因素造成。隨著電力技術(shù)不斷發(fā)展，電網(wǎng)設(shè)備的不斷推陳出新，舊有設(shè)備老化、過時，相關(guān)管理措施未能及時與時俱進，使得電網(wǎng)線損一直未能得到有效控制。這也表明電網(wǎng)節(jié)能降損潛力也是非常大的，因此，綜合分析線損原因，采取系統(tǒng)性的節(jié)能降損措施是有必要的。

1線損原因分析

在現(xiàn)有技術(shù)下，有電流流過就有電能消耗，大致可分為技術(shù)線損和管理線損。電能在電力網(wǎng)輸、變、送、配電過程中產(chǎn)生的電量損耗稱技術(shù)線損。技術(shù)線損主要有：正比于電流平方在導(dǎo)線和變壓器繞組中的電能損失，也稱負載損失；與運行電壓有關(guān)的變壓器損失和電容、電纜的絕緣介質(zhì)損失、電能表電壓線圈損耗、互感器鐵心損耗等，也稱空載損失。管理線損是指由于電力管理部門和有關(guān)人員管理不夠嚴格，出現(xiàn)漏洞，造成用戶竊電或違章用電，電網(wǎng)設(shè)備漏電，電能計量裝置誤差以及抄表人員錯抄、估抄、漏抄等引起的電能損失。

2 節(jié)能降損技術(shù)措施

2.1 合理實施無功補償

提高線路有功功率傳輸，減少無功功率傳輸，是降低線路損耗有效措施之一。線路無功補償應(yīng)按照分散就地補償與變電站集中補償相結(jié)合，以分散補償為主；降損與調(diào)壓相結(jié)合，以降損為主的原則。一般10kV線路的無功補償在配電臺區(qū)的二次側(cè)加裝電容器，具有自動投切功能，以保證在負荷高峰時盡量不從系統(tǒng)吸收無功。在負荷低谷時不向系統(tǒng)倒送無功。

對于供電企業(yè)產(chǎn)權(quán)的配電臺區(qū)，在配電變壓器低壓側(cè)進行集中補償為主，補償容量要求為：補償?shù)阶儔浩鞲邏簜?cè)功率因數(shù)達到0.95以上；或按照變壓器容量的30%考慮配置。電容器組應(yīng)裝設(shè)根據(jù)無功功率自動投切的控制裝置。

對于客戶產(chǎn)權(quán)的配電臺區(qū)，應(yīng)根據(jù)其負荷的無功需求設(shè)計和安裝無功補償裝置，補償容量的配置要求為：100kVA及以上高壓供電的電力客戶，高峰負荷時變壓器一次側(cè)功率因數(shù)應(yīng)達到0.95以上；其他電力客戶和大、中型電力排灌，功率因數(shù)應(yīng)達到0.90以上。電力客戶的并聯(lián)電容器應(yīng)安裝按無功功率（或無功電流）和電壓控制的自動投切裝置。并應(yīng)有防止向系統(tǒng)反送無功功率的措施。對于容量在5kW以上的三相異步電動機，應(yīng)就地加裝電容器，補償容量按下式計算：

Q=Qo+2（Qn-Qo）（P1/Pn）=Qo+2（Qn-Qo）×β

對于嚴重超供電半徑和超負荷運行的線路，應(yīng)在線路后端或負荷中心處加裝10kV線路無功補償電容器。一般選擇具有自動投切功能裝置。

2.2 調(diào)整完善電網(wǎng)結(jié)構(gòu)

電網(wǎng)結(jié)構(gòu)對線損的形成有重要影響。一個結(jié)構(gòu)布局合理的電網(wǎng)，對電力企業(yè)本身來說，它能夠長期以低損、高效的供電方式，實現(xiàn)較高的經(jīng)濟效果，對客戶能夠提供合格的電能。調(diào)整電網(wǎng)結(jié)構(gòu)應(yīng)考慮以下幾個方面：（1）電源應(yīng)設(shè)在負荷中心，線路由電源向周圍輻射。（2）縮短供電半徑，避免近電遠供和迂回供電，10kV線路供電半徑應(yīng)不大于15 km；（3）合理選擇導(dǎo)線截面，增加導(dǎo)線截面會降低導(dǎo)線電阻，減少電能損耗和線路壓降。但增加導(dǎo)線截面會增加投資。在增加導(dǎo)線截面時，要綜合考慮投入與降損的關(guān)系。10 kV配電線路導(dǎo)線截面：主干線不宜小于70mm2，支干線不宜小于50mm2，分支線不宜小于35 mm2；（4）選擇節(jié)能型配電變壓器，并合理選擇容量。近年來，國內(nèi)研制生產(chǎn)的S11型配電變壓器的效率與S9相比，在性能參數(shù)滿足規(guī)程的前提下，空載損耗又下降了30%以上，可根據(jù)實情加以選擇。（5）合理使用變壓器。對于長期處于輕載運行狀態(tài)的變壓器，應(yīng)更換小容量變壓器，避免出現(xiàn)大馬拉小車的現(xiàn)象；對于長期處于滿載、超載運行的變壓器，應(yīng)更換容量較大的變壓器，以免出現(xiàn)小馬拉大車的現(xiàn)象。一般變壓器所帶的負荷為容量的65%～75%時效益是最高的。根據(jù)這個特點，變電站可考慮變壓器的經(jīng)濟運行，根據(jù)負荷情況，及時調(diào)整運行方式，使變壓器在最佳狀態(tài)下運行，合理調(diào)節(jié)變壓器分接頭。

2.3 適當提高供電電壓

假設(shè)某條10kV線路傳輸功率為P，線路損耗功率為⊿P，忽略功率因數(shù)影響，線路電壓為U，電流為I，線路每相電阻為R，則P= UI，⊿P=312R，假設(shè)線路電壓提高l%，則線路電流I’=P/1.01U線路損耗功率⊿P’=3 I12R=0.98⊿P，由于線路損耗與線路電流成平方比的關(guān)系，所以線路供電電壓每提高一個百分點，不考慮功率因數(shù)影響，線路損耗約降低2個百分點，可見，適當提高線路供電電壓，對于降損工作有益。特別是嚴重超供電半徑和超負荷運行的線路，適當提高供電電壓，可起到降損目的。

2.4 平衡調(diào)整線路三相負荷

確保線路三相負荷平衡是降損工作的重點。只有變壓器二次側(cè)負荷平衡了，才能保證10kV線路三相負荷平衡，由于實際工作中配電臺區(qū)低壓各相負荷難以預(yù)測，負荷調(diào)整比較麻煩，往往忽略此項工作，而三相負荷不平衡對線損影響是非常大的。假設(shè)某條10kV線路傳輸功率為P，線路損耗功率為⊿P，忽略功率因數(shù)影響，線路電壓為U，電流為I，線路每相電阻為R，當三相負荷完全平衡時，P= UI，⊿P=312R，如果三相負荷不平衡，極限情況是都集中在某相上。P=（U/）×I1，線路電流I1=P/U，由于I=P/ U，I1=3I，那么線路損耗功率⊿P1=R×I12=3⊿P。從中可以看出，如果三相分配不平衡，線損可能成倍增加，因此，調(diào)整三相負荷平衡對于降損潛力很大。新規(guī)程要求低壓線路首段三相負荷不平衡度<15%，三相負荷不平衡度計算公式如下：

[MAX（Ia，Ib，Ic）]/AVERAGE（Ia，Ib，Ic）×100%

2.5 采用多功能電子表

采用多功能電子表的特點：一是精確度高；二是損耗低，單相表耗約0.5度/月；三是可以分時段計費；四是可以記錄各種實時電能參數(shù)。相對機械表而言，每只機械表每月耗電約為1kW·h，而且精確度不如電子表。以某線路為例，采用機械表計量時，線損率為2.11%，采用電子表計量后，線損率為0.31%，所以對于各關(guān)口表及大用戶的計量，采用多功能電子表也是一種好的降損措施。

3 降損管理措施

3.1 計量的管理

（1）計量點的選擇。用戶配電計量點應(yīng)盡量選在供用電雙方的產(chǎn)權(quán)分界點上，以方便管理和減少有關(guān)線損分擔(dān)的計算。另外，對于峰谷差較大的大用戶還應(yīng)考慮輕載計量的準確度問題。

（2）計量方式選擇。計量方式是指專用變的“高供高”計量或“高供低”計量，低壓用戶的電能表是經(jīng)互感器接入電路或不經(jīng)互感器接入電路，通常低壓用戶以電能表不接互感器接入電路為宜，以便減少誤差和避免錯誤；高壓用戶是在高壓側(cè)計量還是在低壓側(cè)計量，則主要根據(jù)配變負荷率或電流互感器變比的配置情況，當電流互感器的一、二次電流滿足計量要求時，盡量在高壓側(cè)計量為宜。

（3）計量裝置的選擇。主要是互感器的選擇和電能表的選用。電壓互感器的選擇主要以滿足計量要求額定電壓相符即可；電流互感器的選擇還應(yīng)根據(jù)負荷電流選擇合適的變比，使正常負荷的變動范圍盡量在電流互感器額定電流的30%～100%以內(nèi)，最大不超過120%額定電流，最小不小于10%額定電流，必要時還可根據(jù)用戶負荷發(fā)展情況，暫時負荷較小則用小變比，待負荷增大時才換用大變比。電能表的選用要根據(jù)用戶的實際負荷或估算負荷，使正常負荷的變動在電能表誤差的正常范圍之內(nèi)，對于峰谷差較大的一般居民用戶，則宜以峰期電流不超過電能表額定最大電流為原則，有條件的應(yīng)推廣采用寬負荷電能表。

（4）計量裝置的安裝方式選擇。主要是采用按戶分散裝表和集中裝表。為了方便管理和防竊電，有條件的應(yīng)盡量采用集中表箱裝表，按戶分散裝表時，則主要以安全、方便為原則，并注意有利于防竊電。

（5）計量裝置的防故障措施。安裝、檢修計量設(shè)備應(yīng)確保質(zhì)量，盡量避免工作失誤和疏漏，尤其是三相電能表經(jīng)互感器接入時應(yīng)注意變比、極性、相別不能接錯。對于高壓計量用戶的電壓互感器二次回路必要時可加裝失壓儀或失壓保護。

（6）計量裝置的定期檢驗和巡驗。要按照有關(guān)規(guī)程做好計量裝置的定期檢驗工作，同時，還應(yīng)經(jīng)常組織人力到現(xiàn)場巡視檢查，以便發(fā)現(xiàn)問題及時處理，使計量裝置經(jīng)常保持準確程度。對于運行中由于故障造成少計或多計的也利于追、退補電費。

（7）計量裝置的防竊電措施。主要有：①電能表集中安裝于表箱或?qū)Ｓ糜嬃抗?；②強制低壓用戶安裝漏電保護開關(guān)；③采用有逆止機構(gòu)或雙向計量機構(gòu)的電能表；④經(jīng)TV接入的計量電壓回路配置失壓保護或失壓記錄儀；⑤電能表接線安裝牢固，并認真做好鉛封；⑥采用具有防竊電功能的電能表；⑦計量裝置的更新改造。

3.2 加強制度管理

（1）完善抄收制度。目前抄收主要還是靠人工為主，微機抄收、遠程抄收已經(jīng)出現(xiàn)，但無論是哪種抄收方式，都要按規(guī)定的程序完成抄收工作。必須規(guī)定抄表日期及“三率”，月末抄收電量要占總電量的99%以上。

（2）加強崗位培訓(xùn)，提高抄表人員的技術(shù)業(yè)務(wù)能力。要避免在抄收過程中由于抄錯讀數(shù)、錯標倍率、抄錯小數(shù)點等造成的錯計損失，以及由于漏抄電表、漏乘倍率、漏算變損等造成的漏計損失。對于竊電行為應(yīng)具有較強的識別、判斷和分析處理能力。

（3）實行管理線損考核制度。由于管理線損等于實際線損減去理論線損，而理論線損可通過電網(wǎng)參數(shù)計算求得或通過儀器測量得到。因此，可根據(jù)理論線損的計算和實測結(jié)果，結(jié)合考慮往年統(tǒng)計線損和設(shè)備現(xiàn)狀，制定切實可行的線損率計劃指標，按變壓器臺區(qū)或出線回路劃分范圍，實行逐級承包考核，并與經(jīng)濟利益掛鉤。

（4）結(jié)合組織用電普查和突出檢查，重點檢查違章用電的竊電，同時通過查卡帳、查倍率、查電表及接線，也有利于提高抄收準確性和計量正確性。

（5）對不明線損要進行調(diào)查研究，力求查個水落石出。

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備的使用。一般，在繼電保護系統(tǒng)中，應(yīng)做好斷路器的安裝。在斷路器安裝過程中，應(yīng)著重檢查斷路器和操作機構(gòu)是否按照相關(guān)組裝要求組裝好了，對所有螺栓進行檢查，要求全部擰緊，確保所有的單元都處于開斷位置，這樣才能確保整個繼電保護系統(tǒng)發(fā)揮應(yīng)有的作用。

（三）施工技術(shù)管理

做好施工技術(shù)的管理，是電氣設(shè)備安裝工程施工過程中提升施工質(zhì)量的重要組成部分。電氣設(shè)備安裝工程項目的特點決定了相關(guān)施工工藝的復(fù)雜性，各種施工工序特別多，做好安裝技術(shù)管理對保證電氣設(shè)備安裝工程按時完工和工程質(zhì)量具有無可替代的作用。管理人員要做好施工技術(shù)管理，首先，應(yīng)先對施工圖紙進行詳細的閱讀，熟記于心，并且要對工序進行優(yōu)化，合理的制定好施工組織計劃，在具體的施工工藝中，做好相關(guān)技術(shù)準備，尤其是對技術(shù)要求較高，需要使用高新技術(shù)的施工工藝。做好施工技術(shù)管理，還需要儲備一些管理人員、技術(shù)員，加強對相關(guān)人員的新技術(shù)、新工藝培訓(xùn)，確保在施工技術(shù)管理中對施工過程的每一工序十分清楚，并準備各種突發(fā)情況的處置技術(shù)方案。

三 總結(jié)

配電工程的電氣設(shè)備的安裝，存在的問題較多，需要我們結(jié)合以往的工程實踐不斷的總結(jié)，并改善有關(guān)施工方法，加強對于技術(shù)方面的管理以及人員思想的管理，才能有效提升電氣設(shè)備的安裝質(zhì)量，從而促進供電工程更好的發(fā)揮作用。

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圖1-2 非晶合金鐵芯變壓器

（2）變壓器經(jīng)濟運行。在傳輸電量相同的條件下，擇優(yōu)選取最佳運行方式和調(diào)整負載，使變壓器電能損失降到最小。變壓器經(jīng)濟運行不必投資，只需實現(xiàn)供電、用電管理科學(xué)化，就能達到節(jié)電的效果，以及提高功率因數(shù)的目的。每臺變壓器都存在有功功率的空載損失和短路造成的損失、無功功率的空載消耗以及額定負載消耗。變壓器的容量、電壓等級、鐵芯材質(zhì)不同，故上述參數(shù)也不盡相同。變壓器經(jīng)濟運行的最佳途徑就是選擇優(yōu)質(zhì)變壓器和最佳組合參數(shù)的變壓器運行。

3.9電氣布置及接線優(yōu)化

從電氣設(shè)備布置而言，盡量將需要散熱的設(shè)備放在通風(fēng)良好的場所，以最大限度地減少機械通風(fēng)，降低建筑物內(nèi)的能耗；將變壓器室等產(chǎn)生大量熱量的設(shè)備房間與需要配置空調(diào)的設(shè)備房間的隔墻采取隔熱措施。而想要保證接線優(yōu)化要做到：（1）合理劃分用電分區(qū)；（2）規(guī)劃各個用電分區(qū)內(nèi)輻射狀網(wǎng)架；（3）分段規(guī)劃各個輻射狀網(wǎng)架，將用電分區(qū)劃分為由若干分段開關(guān)分割的用電子分區(qū)；（4）按照事先確定的模式進行聯(lián)絡(luò)線規(guī)劃。

結(jié) 語

綜上所述，在當今時代的經(jīng)濟發(fā)展條件下，電力資源的廣泛應(yīng)用給全人類的生活帶來了深刻影響。針對我國的能耗的具體狀況，個大型企業(yè)、高耗能單位的節(jié)能問題節(jié)能降耗的一個不容小覷的問題，國家與地方相繼頒布了大量有關(guān)企業(yè)節(jié)能的規(guī)范與標準，而企業(yè)節(jié)能設(shè)計、設(shè)備升級改造、生產(chǎn)技術(shù)革新則是企業(yè)節(jié)能目標的首要任務(wù)。一個完善的企業(yè)節(jié)能規(guī)劃，將為企業(yè)長期的低能耗運行奠定堅實的基礎(chǔ)。由于影響企業(yè)電氣能耗的因素眾多，稍有疏忽就會造成大量的電氣能源消耗。為此，做好電力節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，實現(xiàn)真正的節(jié)能降耗，對于企業(yè)自身以及社會的可持續(xù)發(fā)展都有著十分積極的作用，企業(yè)相關(guān)管理人員和技術(shù)人員應(yīng)該對此高度重視，采取科學(xué)合理的節(jié)能措施，在減少生產(chǎn)活動中的能源浪費，以求創(chuàng)造更大的經(jīng)濟效益。

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