10KV配电设计中的节能措施研究

【摘要】众所周知，电力能源使用便捷，应用普遍，已然成为日常生活和工作生产必不可少的物质保障，但随着节能减排这一重大举措的深入开展，如何合理、高效、节能用电显得尤为重要。而10kv配电设计有着可观的节能潜力和空间，故为其寻求节能措施十分迫切。对此，本文阐述了10KV配电设计节能的意义，并就其节能措施进行了研究。

【关键词】10KV配电设计；节能措施；损耗

就当下而言，我国对电能用量的需求居高不下，加之受煤炭资源和水力资源制约，致使电力供需矛盾不断升级，故为推动经济社会可持续发展，除了着力探索新能源外，更应从配电设计出发，研究可行高效的节能措施，以此降低电能损耗，提高其利用率。下面，笔者结合自身工作经验，研究了10KV配电设计的节能措施，以供同行参考。

一、10KV配电设计的节能意义

我国现行的电力系统在远距离输电方面是以35KV以上的输变电系统为主，但归根结底，10KV输变电系统因与用户直接相连，故其才是配电系统的核心。可是在实际运行中，10KV配电线路易因覆盖面广、线路较长、设备参差不齐，加之技术缺陷、管理不善或复杂环境的影响造成大量的电能损耗，进而降低电能的利用水平，这显然与节能节电的科学理念不符，故在电力能源紧张形势日益加剧和节约型社会建设不断推进的背景之下，采用有效的节能措施已然成为10KV配电设计中的必然选择和内在要求，若其能够长期实现节能降耗，势必会节约大量的水源和煤炭，并在一定程度上缓解电力紧张形势，推动社会健康发展[1]。因此当务之急是紧密结合实际，采取节能措施，优化设计方案，以此彰显节能节电效用，提高电能利用率。

二、10KV配电设计的节能措施研究

为进一步落实节能工作，提高10KV配电设计的节能效果，我们必须强化节能意识和责任意识，结合工作实际和设计经验，准确定位现有配电系统中的主要问题，在此基础上，引入先进高效的节能理念和技术方法，并将其良好的融入于10KV配电设计中，以此实现对其节能降耗潜力的深度挖掘，进而提高其运行效益，更好的服务于系统运转和社会发展。在此，笔者提出了几点建议：

1.基于线路设计的节能措施

统计发现，10KV配电线路运行过程中产生的线损在整个配电系统电能损耗中比重较高，可见其有着巨大的节能空间，因此若能从线路设计着手，采用高效且可行的节能措施，必然会起到显著的节能作用。

如已知导线Px=3IjsROL×10-6（kw）为有功功率的损耗幅值，其中Ijs（A）代表计算电流，RO（R/km）代表导线电阻，L（m）代表导线长度。当增大其截面积后，线路有功功率下降的损耗（Px）为3IjsROL×10-6（kw），而有功电能下降的损耗（Wx）为3IjsROLt×10-6（kwh），其中t代表线路运行的小时时间；假设此时的电价为B元/ kwh，相邻电缆截面的价差为E元，待增大其截面积后，线损电费的减少值M为B×Wx，线路投资费用的增加值N为E×L，然后使M=N，并设定相同的环境温度和电缆型号后发现，在一定范围内，线损会随着导线横截面积的增大而降低，而经济效益则随之上升。可见结合实际情况适当增大导线的横截面积是一个有效的节能措施[2]。

同时尽可能的将节能型金具应用于10KV配电线路中，也能达到节能目的。因为像耐张线夹、防震锤、悬垂线夹、并沟线夹以及接触导线的铁磁类金具容易在磁场的作用下产生一定的涡流损耗和磁滞损耗，甚至损坏导线，故建议选用低磁或者无磁工具；此外借助合适的架空绝缘导线，既可以节约空间，方便线路穿过狭小通道，以及简化塔杆结构，减少线路用材，也有助于减少停电次数，降低维护工作强度，进而实现线路供电可靠水平和利用效率的提升，故也值得借鉴和采用。

2.基于变压器选用的节能措施

在输变电系统中，变压器与配电线路一样都是能耗大户，特别是10KV配电系统中的小型和中型变压器，不仅运行期限较长，而且使用数量较大，故采取合理可行的办法，降低其实际能耗，也能起到显著的节能效果。

具体而言，在10KV配电节能设计中选用变压器时，应尽量做到：合理确定容量，即为避免增大空载损耗或负载损耗，应该对备选变压器的功率因数、负荷量及其对象的负载率进行科学计算，尽量将其平均负荷率控制为50-75%的额定容量，以此使其效率得到进而充分发挥；合理确定数量，一般情况下，若为一、二级负荷占有较大比例，建议配备两个变压器，若三级负荷占有较大比例，建议配备一个变压器，若为特殊情况，可采用多个容量较小的变压器；合理确定类型，即尽量选用节能效果好的变压器，如SII系列产品便值得推广应用，因为与S9系列相比，其损耗低、噪声小，却具有较小的空载电流和较强的抗短路性能，故较为可靠，而且实践表明，其可避免大量电能不必要的损耗[3]；合理确定组别连接，目前的三相变压器主要涉及D，yn11和Y，yn0等连接组别，其中同容量下D，yn11的负载损耗、空载损耗均低于连接Y，yn0的变压器，而且其有着较小的零序阻抗，不受单相负荷容量的限制，并对高次谐波电流有着一定的抑制作用，故在10KV配电设计中建议选用D，yn11连接组别。

3.基于无功补偿方式的节能措施

由于在10KV配电节能设计中引入合适的无功补偿技术，可以通过对谐波影响和污染的有效抑制，降低无功流动下的有功损耗，进而提高系统运行水平和电能质量，彰显良好的经济效益和社会效益，故被视为实现配电网节能降损的关键。

对于10KV配电节能设计而言，常用的无功补偿方式包括：如果设计对象为容量较大、负荷相对稳定的用电设备，像高频炉、感应电动机等，同时强调的投入运行的经济性，便可采取单独就地补偿方式，即单独在相应设备的旁侧装设补偿装置，以便尽可能的改善补偿效果；但最为理想的还是就地平衡补偿方式，即在0.4KV母线侧安装并联电容器，并为其设置配套的补偿柜和动态调节设备，如此一来，位于低压端的用户便可根据变化的无功负荷对补偿电容器进行自动投切，而且其既无需为高压线路进行无功电能的反送，又可以将线路无功电流保持到最小，进而最大程度的降低有功功率损耗[4]；若在10KV母线侧安装并联电容器，则是对其配电线路和变压器运行过程中的无功损耗进行补偿，以此通过主要降损。提高线路末端的实际电压，进而提高电能的利用效率；若针对的是三相失衡现象，建议根据实际情况合理选用分相电容补偿技术，以免因欠补偿或过补偿的出现危害整个电网的安全运行。同时大量的工程实践证明，无功补偿技术节能效果较为理想，但无论选择何种无功补偿方式，均应对其变压器容量、功率因数以及负荷性质等进行综合计算，以此选择最佳补偿容量，彰显理想补偿效果。

结束语

总之，研究10KV配电设计的节能措施既是经济社会稳步前行的客观要求，也是电力行业持续发展的必然趋势，这就要求我们认真分析10KV配电设计中的不足和缺陷，经反复核算与测试后获取有效的节能措施和最优的设计方案，以此实现对能源的科学利用和有效节约，进而更好的服务于自身发展和经济建设。

参考文献

[1]陈英.10千伏配电网节能降耗的途径[J].黑龙江科技信息，2011，（35）：04-05

[2]王景爱.浅析常用低压配电设计中的几点节能措施[J].黑龙江科技信息，2010，（15）：21-22

[3]衣辉.配电系统节能方式分析[J].科协论坛（下半月），2011，（04）：08-09

[4]陈一靓.浅谈供配电系统设计中的部分节能[J].科技资讯，2010，（22）：15-16