电力工程10kV配电设计中的节能措施

【摘要】随着经济发展，社会各行业对电力需求大幅上升，在建设资源节约型社会的新背景下，电力工程配电线路设计是否合理，是否能够发挥出最大的经济效益和社会效益，就成为衡量电力工程是否成功的重要指标。本文基于电力工程配电设计节能减排的目的，对10kV配电设计节能的重要意义加以阐述，探究相应的节能措施方法。

【关键词】电力工程；10kV配电设计；节能；措施

在经济发展新时期，电力能源凭借自身便捷高效的特点，已然成为社会生产生活中不可或缺的重要物质保障。电力能源在充分展现自身基础保障功能的同时，受制于其他能源类型的影响，电力能源在供需上凸显出了矛盾，并有升级趋势。在此背景下，要提高电力能源的利用率，需要从配电设计入手，探究高效稳定的节能措施。

一、电力工程10kV配电设计节能的意义

现阶段我国电力系统中用于远距离输电环节的主要是35kV及以上的输变电系统，但在实际供电中，与众多用电用户相连的是10kV输变电系统，因此，在配电线路设计中，10kV配电线路是电力配电系统的重点及核心部分[1]。10kV配电线路在实际运行当中存在线路长、覆盖面广泛、设备整齐不一等弱点，外加因为技术缺陷、电力管理不完善及供电环境的制约影响，都使10kV配电线路出现了电能损耗的情况，一方面不利于电力能源的高效利用，另一方面也与节能减排的理念相悖。

二、电力工程10kV配电设计节能措施探究

为有效提高电力工程10kV配电设计产生的节能效果，相应国家节能减排的重要方针，需要我们在实际电力设计实践中，树立起节能意识，对电力配电系统的主要问题进行定位，将高效节能的设计理念及技术融合到10kV配电设计的主要环节中，以充分开发电力系统节能潜力，促进电力系统效益最优化。具体地说，要从以下几方面入手，总结节能措施方法。

（一）在线路设计中采取节能措施

10kV配电线路在实际运行过程中产生的线路损耗在整体电能损耗中占据较高的比例，因此，在10kV配电线路设计环节，有着较为广阔的节能空间，在线路设计中着力采用高效合理的节能措施，能够显著提升10kV配电系统的节能效果[2]。

线路设计中的节能措施可以通过两种途径实施，一是通过增大导线的横截面面积，二是通过采用节能型辅助工具。第一种方法经过相关的测损试验，得出了在环境温度相同且电缆型号统一的前提下，线路损耗会伴随导线横截面面积的加大而有所降低，从而起到了节能的良好效果。第二种方法主要是采用具有节能效果的金具来辅助提高配电线路的节能能力。电力系统中使用的诸如悬垂线夹、耐张线夹、并沟线夹、防震锤及与导线相接触的铁磁金具，极易在磁场反应下产生磁滞损耗及涡流损耗，严重时会对导线构成损坏，因此在必备的电力系统金具选择上，应优先考虑低磁或无磁类型。

此外，采用合适的方式来架空电力线路中的绝缘导线，也能够提高电力供应的稳定性，起到提升电力效率的作用。采用这种方式，一是能够有效节省电力系统线路空间，便于一些线路穿越。二是可以能够节省线路材料使用，能够减少供电间断次数，也有利于后期的电力维保工作。

（二）在变压器环节采取节能措施

与配电线路相同，变压器也是输变电系统的重要能耗环节。在10kV配电系统中，各种中小型变压器数量多，运行时限长，在变压器环节采用节能措施，也是有效提升10kV配电系统节能效果的重要途径[3]。

具体地说，10kV配电设计在变压器的选择上要做到以下几点：首先，要对变压器容量加以合理确定，避免出现空载或负载的情况，以免造成电力损耗，对于备选变压器，要对其功率因数、负载率及负荷量加以科学计算，将变压器的平均负荷率保持在额定电量的50%到75%之间，以确保充分发挥其工作效率。其次，要对变压器数量加以确定，电力系统中一、二级负荷占比较大时，要配备两台变压器，三级负荷占比较大时，可配备一台变压器，在特定情况下，也可配备多个小型变压器。第三，对变压器的类型加以确定，要选择节能效果表现更佳的变压器，如SII系列变压器，具备噪音小、损耗低、空截电流小、抗短路性能优的特点，在实际使用中可以大幅减少电能损耗。最后，要对变压器组别连接加以确定，现阶段三相变压器在组别连接上主要采用D，yn11以及Y，yn0方式，与Y，yn0组别连接相比，D，yn11组别连接具有负载及空载损耗低、零序阻抗小的优势，能够有效抑制高次谐波电流，建议优选这一连接组别。

（三）采用无功补偿节能措施

在10kV配电设计中采用无功补偿技术，能够有效抑制谐波影响及污染，降低无功流动过程中的有功损耗，从而提高电力系统运行质量水平[4]。10kV配电设计中较常采用的无功补偿方法有：如涉及到容量大、负荷稳定的设施设备，如电动机、高频炉等，而又想突出强调电力运行的经济适用性，可以采用就地补偿方式，在设备的旁侧位置增设相应的补偿装置，以有效提升补偿效果。但单就补偿效果来说，就地平衡补偿方法效果最为理想，这种方法是通过在0.4kV母线旁侧加装并联电容器，同步设置与之相配套的调节设备及补偿柜等装置，从而使低压端用户能够根据无功负荷的变化状态自动投切相应的补偿电容器，一方面不需要将无功电能反送到高压线路，另一方面又可以将系统线路的无功电流降至最小化，实现电力系统线路有功功率损耗的最低化。

基于就地平衡补偿方式的原理，可以在10kV母线旁侧加装并联电容器，对10kV配电线路及变压器设备在运行环节的无功损耗加以补偿，从而在降损的基础上，有效增强了线路末端电压强度，极大地促进了电力系统电能使用效率的提升。

需要注意的是，如出现三相失衡的状况，在这种情况下，需要结合实际情况采取科学合理的分相电容补偿方式，避免因为补偿不足或补偿过大而引发系统隐患，给电网整体运转带来危害。通过实践得以证明，电力系统中采用无功补偿措施能够极大提高节能效果，但要达到补偿效果的最优化，需要对变压器的功率因数、负荷状况及容量大小进行科学计算，以此为基础，合理选择相应的补偿方式。

此外，除了以上三种节能措施外，还可以通过优化电网布局，缩短供电半径的方式，提升电网运行质量，在10kV配电线路负荷中心电源设置上，分支越多，则电力损耗越低。因此，在电网布局上，要采用多测出线方案，以弥补单侧供电的不足及缺陷，出线方案一般选择三到四侧，以减少后期线路维护的任务量。

结语

总而言之，在供电需求日益增大的新时期，在10kV配电设计中采用节能措施一方面是社会持续稳定发展的基本要求，也是我国电力行业发展新趋势。电力系统工作者要对10kV配电设计中存在的不足之处加以重视，通过工程实践，总结高效可行的节能措施，在节约电力能源的基础上，逐步提高电力能源的使用效率，为经济发展提供物质保障。

参考文献

[1] 梁永坚.论电力工程10kV配电设计中的节能措施[J].建材发展导向（下），2011，（5）：87-88.

[2] 李政，魏强.电力工程10kV配电设计中节能措施解析[J].中国新技术新产品，2014，（15）：90.

[3] 余绪和.10kV配电线路设计优化及节能研究[J].电源技术应用，2014，（3）：464-465.

[4] 许爽.10kV配电设计中的节能措施[J].科技与企业，2014，（23）：201.