10kV配電網(wǎng)節(jié)能降耗措施探析

摘要：在新的市場經濟背景下，社會經濟發(fā)展對電能質量提出更高要求，尤其是在配電網(wǎng)智能化、現(xiàn)代化、數(shù)字化發(fā)展背景下，配電網(wǎng)的升級改造難度加大。而在電力系統(tǒng)當中，10KV配電網(wǎng)有著不可或缺的重要性，是應用范圍最為廣泛的配電線路?；诖?，本文將主要針對10KV配電網(wǎng)節(jié)能降耗措施展開相關探討、研究。

關鍵詞：10KV配電網(wǎng);節(jié)能降耗;配電網(wǎng)設計

引言：線路損耗一直以來都是電力公司評估、評估、運行的重要技術手段，但是，因技術條件、資本投入等原因，線路損耗仍偏高，節(jié)約能源的潛在空間很大。舉例來說，一種年發(fā)電量在二十億瓦左右的中小電網(wǎng)，若采用適當而有效的技術與經營，使其總線損失從百分之十減少到百分之八，則一年可節(jié)省四千萬度的電能。因此，從供電電源、變配電設備、負荷等級、運行管理措施等幾個角度出發(fā)，結合區(qū)域電網(wǎng)負荷變化的特點，采取相應的技術措施，確保電網(wǎng)安全、高效、節(jié)能的運行與發(fā)展，在實際工程中有著重要的應用價值。

1我國配電網(wǎng)的概述

配電網(wǎng)就是將發(fā)電站輸出的電能通過高壓或高壓傳輸網(wǎng)絡傳輸至負載中心，再由負載中心對其進行合理的分配，從而實現(xiàn)整個供電流程[1]。配電網(wǎng)中的繼電保護裝置、配電線路等是連接用戶、傳輸系統(tǒng)和電力系統(tǒng)的重要組成部分。在電網(wǎng)建設中，電力系統(tǒng)與電力系統(tǒng)的技術含量對電力系統(tǒng)的安全運行起著舉足輕重的作用，因此，電力系統(tǒng)的建設和改造往往是電力系統(tǒng)的重點。隨著我國電力系統(tǒng)的不斷完善，高壓變電所已被引入到配電網(wǎng)絡中，不僅促進了電網(wǎng)結構的合理發(fā)展，而且使其運行的穩(wěn)定性和安全性得到了提高。但是，目前國內配電網(wǎng)絡的總體自動化程度還很低，在大量的配電網(wǎng)絡建設與改造中，存在著可靠性低、線損率高、斷電事故頻發(fā)等問題沒有得到很好的解決，這對電力工業(yè)的健康發(fā)展造成了很大的影響。根據(jù)相關的調研數(shù)據(jù)，配電網(wǎng)絡所造成的電能損失占了全社會總損失的很大一部分，而10kV及以下的輸電線路損耗占了70%以上。近年來，隨著我國人民生產、生活及工業(yè)活動對用電的需求不斷增長，加之配電網(wǎng)的設計與規(guī)劃存在著很大的獨立性，這不僅會影響到電網(wǎng)的建設與完善，而且也會影響到負荷持續(xù)增長、線路過載等問題。因此，要從長遠的角度出發(fā)，加強配網(wǎng)的建設與改造，以更好地服務于現(xiàn)代社會和經濟的發(fā)展。

2 10kV配電網(wǎng)設計中的節(jié)能問題分析

隨著經濟的迅速發(fā)展，對電力的需求也越來越大，但目前國內的電力建設還面臨許多問題，特別是10kV配電網(wǎng)絡的設計，節(jié)能問題十分突出，不但浪費了大量的資源，而且還造成了后期運行費用的上升，消耗了大量的電能。比如，由于電力利用率不高，在某些邊遠地區(qū)造成了電力短缺。另外，在10kV配網(wǎng)的設計中，由于考慮問題不夠充分，造成了部分區(qū)域工業(yè)結構的不合理，以及配線的不合理，造成了電力供需失衡，從而對區(qū)域的經濟發(fā)展產生了不利的影響[2]。另外，在配電網(wǎng)絡設計中，變壓器選用不合理，線路型號不符合規(guī)范，施工設計上的問題，造成了大量的電力浪費。

3 10kV配電網(wǎng)節(jié)能降耗的對策建議

3.1加強配電網(wǎng)電源點改造力度

由于電力系統(tǒng)的負荷水平、容量的復雜性和分散程度，使得整個系統(tǒng)的結構越來越復雜，負荷的類型和容量也越來越大。為了保證電力系統(tǒng)的供電品質，改善電力系統(tǒng)的高品質，應依據(jù)負載的能力和等級，按四面八方輻射;就近供電原則，合理選擇供電地點，優(yōu)化電力系統(tǒng)的布局，使電力系統(tǒng)在各地區(qū)的負荷中心布置[3]。通過對現(xiàn)有配電網(wǎng)絡的綜合自動化程度進行改造，以改善其電力的分配容量，降低輸電、配電等環(huán)節(jié)的損耗。主要是對10kV終端變配站進行技術改造，同時對一些老舊的35kV變配站進行技術改造。在負荷率高、增長趨勢顯著的變配站地區(qū)，應考慮增設一個新的主變，以擴大容量。為了防止"近電遠供"和"迂回供電"等不良現(xiàn)象，必須盡可能地減少變配站的供電半徑、合理地布置和電網(wǎng)布局。提出10 kV配電網(wǎng)的經濟供電半徑為15 km，0.4 kV配電網(wǎng)的經濟性供電半徑為500米。

3.2合理調整變配電區(qū)運行電壓

在電網(wǎng)中，電力設備，例如電線、變壓器、電器等，其功率損耗與電壓的平方成比例。利用S11;S13等調壓變壓器，對10 kV配電網(wǎng)絡中已經存在的S7、S9等不能調壓的變壓器進行了改裝，即：對10 kV配電網(wǎng)絡的調壓分節(jié)進行適當調整，并根據(jù)實際工況適當配置無功補償電容等技術措施，保證10 kV配電網(wǎng)絡的供電電壓穩(wěn)定，從而改善電力供應的品質。從原理上得出，在相同的輸出功率條件下，采用大電流進行輸配電時，輸出的損耗會比較小，也就是說，在高電流的情況下，輸出電流的能量要大得多。10 kV鄉(xiāng)村電網(wǎng)負荷波動大，晝夜供需矛盾較大，在技術指標允許波動7%的情況下，其最高端電壓可以達到10.7 kV，而其最低電壓可以降至9.3 kV，而當使用上限電壓進行輸電時，其線損比用下限低壓進行輸電要少24%左右。因此，對于10 kV配電系統(tǒng)，在10 kV配電系統(tǒng)中，通過合理的調節(jié)壓力控制方法，達到了良好的節(jié)能目的。

3.3平衡配電網(wǎng)的三相負荷

三相負荷的非平衡不僅會對電源的質量產生影響，還會增加輸電損耗。10 kV配電網(wǎng)既要兼顧其低電壓三相的平衡，又要兼顧其高電壓側的負載特性，故10 kV配電網(wǎng)在其操作規(guī)程中已有規(guī)定，10 kV配電網(wǎng)的輸出電壓不均勻值不得大于10%，主、分支路兩端的平均電壓值不得低于20%，而中線的電壓值不得高于標稱的25%。對10 kV配電網(wǎng)進行三相均衡優(yōu)化，可以達到較好的節(jié)電效益。其次：在單相電源的情況下，盡量將 A， B， C三種單相電源盡量集中于同一取電處，盡量保證三個客戶在均衡條件下的功率最大。通過對網(wǎng)絡進行優(yōu)化，使系統(tǒng)的單相線長度得到有效的控制。當電源線長度很大時，使用三相四線系統(tǒng)進行單相的電力系統(tǒng)。如果最終使用者的電力因數(shù)較小，則可以在就地安裝低壓無功補償電容器進行就地補償。在配電房或大用戶的配電柜內加裝三相斷相自動防護裝置，當線路出現(xiàn)斷線或某一相熔點熔斷時，均能報警，并能自行切斷電源，確保電力供應穩(wěn)定。3.4加強配電網(wǎng)無功補償、提高供電電壓質量水平

對10 kV配電系統(tǒng)進行了無功補償優(yōu)化。在無功補償最優(yōu)布設中，必須遵循"綜合規(guī)劃、系統(tǒng)處理、合理布局、就地補償、就地平衡"的原則，對10 kV變電站及大負荷終端實施 SVG、SVC等無功動態(tài)補償，并安裝無功補償電容器自動投切裝置。針對配電網(wǎng)絡中已經安裝的10 kV、0.4 kV無功補償設備，要強化其日常運營管理，健全并建立完善的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫，定期對其工作狀況進行定期監(jiān)測，及時了解其工作狀況，及時發(fā)現(xiàn)其存在的安全隱患和故障，從而達到節(jié)約能源、降低損耗的目的。

結語：

從以上內容可以看出，在當今能源短缺的今天，各個產業(yè)的發(fā)展必須重視節(jié)能減排和環(huán)境保護工作的開展。本文從電力市場出發(fā)，對10kV配電線路的優(yōu)化設計進行了詳細的分析，并根據(jù)可持續(xù)發(fā)展的發(fā)展目標，提出了相應的節(jié)能降耗對策，以期對我國電力企業(yè)的線損管理水平和節(jié)能降耗政策的實施提供參考，從而為我國建設資源型社會創(chuàng)造有利的條件。

參考文獻：

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肖建. 10kV 配電網(wǎng)設備分級保護配置分析及措施[J]. 華東科技：綜合， 2020（3）：1.

張睿. 10kV配電網(wǎng)的線損管理及降損措施探究[J]. 科學大眾：科學教育， 2020（5）：2.

作者介紹：馮繼友（1993.5.7—）;男;內蒙古包頭市;蒙古族;本科;工程師;研究方向10kv配電;內蒙古自治區(qū)包頭市供電局。