10kV配電網(wǎng)設(shè)計(jì)及節(jié)能問題分析

崔薇佳

摘要：電力能源作為推動我國的各行各業(yè)發(fā)展的重要基礎(chǔ)，在10kV配電網(wǎng)設(shè)計(jì)過程中將需要基于不同區(qū)域和性質(zhì)的需求做好規(guī)劃工作，而由于傳統(tǒng)的10kV配電網(wǎng)在運(yùn)行過程中將會產(chǎn)生大量的激無功損耗，因此如何實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的目標(biāo)將是電力企業(yè)值得重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容之一?，F(xiàn)如今，將變壓器以及采用繼無功補(bǔ)償?shù)姆绞饺谌氲?0kV配電網(wǎng)設(shè)計(jì)過程中能夠更好地達(dá)到節(jié)能的目標(biāo)，因此本文將對10kV配電網(wǎng)設(shè)計(jì)以及節(jié)能問題進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：10kV配電網(wǎng);無功補(bǔ)償;節(jié)能;變壓器

引言

在供電線路規(guī)劃設(shè)計(jì)過程中，10kV配電網(wǎng)是損耗程度較高的重要部分，因此在10kV配電網(wǎng)設(shè)計(jì)過程中融入相應(yīng)的節(jié)能理念將成為降低電力能耗的重要途徑，本文通過對10kV配電系統(tǒng)的調(diào)查研究可以發(fā)現(xiàn)，10kV配電網(wǎng)的線路分布情況較為復(fù)雜，同時(shí)在涉及范圍上也相對較廣，因此將具有科學(xué)性的節(jié)能措施融入到電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)中，將能夠達(dá)到降低配電網(wǎng)能耗的最終目標(biāo)。以下將對10kV配電網(wǎng)節(jié)能設(shè)計(jì)規(guī)劃要點(diǎn)進(jìn)行分析：

1 10kV配電網(wǎng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

1.1 解決基礎(chǔ)性問題

變電站配電網(wǎng)設(shè)計(jì)中，首先要對區(qū)域內(nèi)的電力負(fù)荷進(jìn)行估算，確定區(qū)域內(nèi)的供電負(fù)荷，并確定供電區(qū)域內(nèi)用戶的基本用電量，而后再基于基本信息內(nèi)容對配電網(wǎng)線路展開統(tǒng)一的規(guī)劃設(shè)計(jì)。除此之外，還需要對配電區(qū)域未來的用電量增長趨勢進(jìn)行預(yù)估，進(jìn)而使得10kV配電網(wǎng)能夠在滿足基本用戶需求的基礎(chǔ)上降低能耗。

1.2 配電技術(shù)應(yīng)用

強(qiáng)化對先進(jìn)配電技術(shù)的融入才能實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的智能化和自動化。配電網(wǎng)自動化管理的重要設(shè)備是配電自動化終端，其結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，涉及到諸多方面，能使配電主站控制電網(wǎng)中的其它環(huán)節(jié)的設(shè)備和過程，并對電網(wǎng)各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行自動的檢測和調(diào)理，確保電網(wǎng)其它設(shè)備和環(huán)節(jié)正常運(yùn)行。若在高壓全部停止運(yùn)行的基礎(chǔ)上，依靠先進(jìn)的配電技術(shù)將能夠更好地確保配電網(wǎng)維持良好的性能，進(jìn)而為用戶提供良好的用電服務(wù)。

1.3 提高配電網(wǎng)的可靠性

配電網(wǎng)的可靠性將與電網(wǎng)的正常運(yùn)行具有直接關(guān)聯(lián)性，因此在進(jìn)行10kV配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，必須對配電網(wǎng)的可靠性給予足夠的重視。在設(shè)計(jì)的過程中需要將相應(yīng)的環(huán)網(wǎng)環(huán)節(jié)放在變電站的周圍，并做好相應(yīng)的配套檢查體系，以避免出現(xiàn)電磁問題，從而保證使用過程中的安全。

1.4 定期檢查配電網(wǎng)使用情況

配電網(wǎng)在實(shí)際運(yùn)行過程中常常出現(xiàn)斷電現(xiàn)象。為了解決這一問題，必須確保環(huán)網(wǎng)線保持在可控的范圍之內(nèi)，進(jìn)而為推動10kV配電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行奠定良好基礎(chǔ)。期間可以在10kV配電網(wǎng)設(shè)計(jì)中設(shè)置相應(yīng)的分段開關(guān)，使用戶主要控制在8戶左右，以此達(dá)到縮小用電事故影響范圍的目標(biāo)。

1.5 采用中性點(diǎn)不接地的方式運(yùn)行

在10kV配電網(wǎng)設(shè)計(jì)運(yùn)行的過程中可以將中性點(diǎn)不接地方式融入其中，從而使10kV配電網(wǎng)在單相節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)，能夠?qū)χ苓叺碾姎庠O(shè)備以及人身安全產(chǎn)生一定的保護(hù)作用，同時(shí)也將能夠維系配電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

2 10kV配電網(wǎng)節(jié)能問題分析

2.1 配電網(wǎng)節(jié)能措施

對于配電網(wǎng)節(jié)能設(shè)計(jì)，具體可從兩個(gè)方面著手：一是線路結(jié)構(gòu)優(yōu)化。10kV配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理的問題將會導(dǎo)致大量能耗的產(chǎn)生，因此在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中應(yīng)先將相應(yīng)電源安裝到電力負(fù)荷中心，其中的線路分布主要采用輻射方式。一般情況下，當(dāng)電流通過電路時(shí)將會形成耗能，所以，當(dāng)電源線越長，則最終的損耗也會越大，因此在線路長度設(shè)計(jì)的過程中需要根據(jù)電源區(qū)域電路的實(shí)際情況，及時(shí)合理地設(shè)定用電量;二是選線斷面。線損與線損呈反比關(guān)系，即電路截面越大，則線電阻越小，線損則以原損為初始值。所以，在選線區(qū)段時(shí)，要充分了解用電區(qū)域的用電量、經(jīng)濟(jì)狀況等情況，并根據(jù)實(shí)際情況，合理選取線路區(qū)段。

2.2 合理選擇配電變壓器

對于配變方案的選擇，可從以下兩個(gè)層次進(jìn)行分析：一是技術(shù)層面。就有關(guān)電力部門來說，在變壓器選型時(shí)，要充分考慮到電壓、變壓器容量以及電流速率等諸多因素，同時(shí)也要充分了解用戶用電設(shè)備的功率、使用時(shí)間以及基本容量等，而后基于相應(yīng)的公式定理展開負(fù)荷量計(jì)算，由此使得變壓器的容量能夠更好地契合用戶用電的基本需求。除此之外，在不同的區(qū)域需要配置不同型號的變壓器作為調(diào)節(jié)能耗的折本。其中為了確保配變的正常運(yùn)行，其用電負(fù)荷應(yīng)控制在變壓器額定容量的80%左右，例如，當(dāng)變壓器的實(shí)際容量低于50%，要更換一臺小型變壓器，若變壓器超過額定容量，則應(yīng)更換容量較大的變壓器。此外，在變壓器選型時(shí)，應(yīng)盡可能選用三相四線制的低壓電源，這樣就能滿足照明和電力等方面的需要，同時(shí)也能夠?yàn)樘嵘╇姷姆€(wěn)定性奠定良好基礎(chǔ)。

第二，經(jīng)濟(jì)層面。變壓器是電力運(yùn)輸設(shè)備中一個(gè)十分重要的部件，其能源效率的高低與電網(wǎng)的供電效率和節(jié)能減排效果有十分重要的關(guān)系。根據(jù)有關(guān)研究結(jié)果顯示在整個(gè)電網(wǎng)損耗中，變壓器損耗所占比例約為35%，我國電壓本身損耗已占電力消耗總量的2%。因此通過對變壓器的更換將能夠更好地降低耗電量。從當(dāng)前實(shí)際情況看，S9型變壓器的節(jié)能效果最佳，因此其實(shí)際運(yùn)用的范圍也在不斷擴(kuò)大。

2.3 使用自動協(xié)調(diào)原理接地補(bǔ)償裝置

為解決當(dāng)前配網(wǎng)設(shè)計(jì)中普遍存在的過壓問題，在10kV配電網(wǎng)繼設(shè)計(jì)過程中就需要合理使用自動協(xié)調(diào)原則接地補(bǔ)償裝置，以達(dá)到降低過壓問題出現(xiàn)概率的目的。通常接地補(bǔ)償裝置安裝完成后，能夠有效地調(diào)整電路中的電壓，從而有效地保證電壓的協(xié)調(diào)性。在配電網(wǎng)系統(tǒng)可以分為6個(gè)區(qū)段，其中，消弧圈主要對開關(guān)量進(jìn)行合理調(diào)節(jié)，同時(shí)可以使其能夠在系統(tǒng)運(yùn)行的過程中對線路進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)對電力系統(tǒng)運(yùn)行的遠(yuǎn)程遙控，進(jìn)而為提升全網(wǎng)的節(jié)能效果奠定良好基礎(chǔ)。

2.4 采用無功補(bǔ)償方式

第一，變電站補(bǔ)償。為確保電力系統(tǒng)的無功平衡，通常采用無功補(bǔ)償?shù)姆椒ㄟM(jìn)行集中補(bǔ)償，以確保電網(wǎng)的無功平衡。在變電所中設(shè)置靜態(tài)補(bǔ)償器和并聯(lián)電容器，可有效地確保電網(wǎng)無功補(bǔ)償和平衡，使電網(wǎng)功率因子得到顯著提高，對各主變進(jìn)行補(bǔ)償。

第二，就地平衡補(bǔ)償。對于電網(wǎng)規(guī)劃工作，如果不能保證前期計(jì)劃的規(guī)范性，則電力系統(tǒng)在后期運(yùn)營過程中容易產(chǎn)生“逆向無功”現(xiàn)象。為此，為了避免此類問題的發(fā)生，在前期規(guī)劃時(shí)，工作人員需要在0.4kV母線周圍設(shè)置并聯(lián)電容器，同時(shí)也要安裝補(bǔ)償柜，以便用戶能夠充分掌握自己的用電情況。與此同時(shí)，在電力的實(shí)際運(yùn)行過程中，還可以合理地控制有用電損耗。第三，單獨(dú)就地補(bǔ)償。對于用電大戶來說，由于功率因數(shù)可以迅速提高，但日常用電情況并不能完全滿足這一要求，因此，在補(bǔ)償時(shí)應(yīng)采用集中補(bǔ)償方法進(jìn)行集中補(bǔ)償。此外，對于電力相關(guān)部門來說，應(yīng)加大研究力度，在大容量用電設(shè)備的邊緣設(shè)置相應(yīng)的就地補(bǔ)償裝置，從而達(dá)到較好的補(bǔ)償效果。

2.5 配電網(wǎng)工作人員方面的節(jié)能措施

配電網(wǎng)工作人員應(yīng)加強(qiáng)計(jì)量工作的監(jiān)督，盡可能地確保電能計(jì)量方法的科學(xué)性，使其能夠得到準(zhǔn)確的用電數(shù)據(jù);其次，工作人員還需要基于節(jié)能理念的認(rèn)知理解充分落實(shí)自身的職責(zé)，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)對10kV配電系統(tǒng)進(jìn)行全面的檢查和維護(hù)，針對10kV配網(wǎng)運(yùn)行過程中出現(xiàn)的大量能源消耗問題進(jìn)行科學(xué)的分析和分析，以確定合理的節(jié)能措施。同時(shí)還需要加大監(jiān)督檢查力度，防止不法分子偷電行為，進(jìn)而更好地實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的最終目標(biāo)。

3 結(jié)語

綜上所述，在10kV配電網(wǎng)設(shè)計(jì)的過程中需要充分意識到節(jié)能降耗問題的重要性，期間通過優(yōu)化線路結(jié)構(gòu)、選線斷面、合理選擇配電變壓器、使用自動協(xié)調(diào)原理接地補(bǔ)償裝置以及采用無功補(bǔ)償?shù)确绞浇档团潆娋W(wǎng)的能源消耗，由此使得供電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益水平得到提升。合理控制10kV配電網(wǎng)耗能，全面實(shí)施配電自動化監(jiān)控管理，減少耗電現(xiàn)象的出現(xiàn)，將是促進(jìn)電力工業(yè)可持續(xù)性發(fā)展的重要基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]麥曉東.關(guān)于10kV配電網(wǎng)設(shè)計(jì)及節(jié)能問題的思考[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化，2020，10（05）：55-57.

[2]李唐.10kV配電網(wǎng)設(shè)計(jì)及節(jié)能問題分析[J].電力設(shè)備管理，2021（05）：111-113.

[3]李敏霞，楊警衛(wèi)，李云霞.10 kV配電網(wǎng)的設(shè)計(jì)及節(jié)能問題分析[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2017，14（06）：34-35.