(内蒙古电力公司呼和浩特供电局内蒙古呼和浩特010020)
摘要:在社会经济发展下,我国社会对电力资源的需求量不断增多,这让电力企业电力工程配电设计工作有了更多要求。在电力工程配电设计中会消耗很多能源,进而导致资源的浪费。在最近几年中,人们的环保意识不断加强,电力工程配电设计的节能被社会各界关注。在10kV配电设计中,需要开展有效的节能措施,促使我国电力事业的稳定发展。
关键词:电力工程;10kV配电设计;节能措施
1引言
随着我国的经济实力和工业化水平的提升,能源紧缺却成为了摆在眼前的一道难题。在很长一段时间内,我国能源的损耗情况都极为严重,利用率只有30%左右,与诸多的西方发达国家相差甚远。电力作为当代经济发展不可或缺的二次能源,更是制约工农业发展的核心因素之一。因此当下发电部门、供电部门以及用电部门均需深入研究,设计出节能降耗的有效方案。
2对10kV配电网出现的线损状况进行分析
第一,配电网所配备的网架结构较为薄弱,电网的互带互联能力较弱。10kV配电网因为建设的落后性,导致配电网在设计过程中没有足够的电源点对其进行支撑,使得10kV配电网在供电过程中半径过长,线路出现迂回,在运行时出现电力损耗;除此之外,大部分电路在其输电过程中因为线号比较小,出现了线路严重老化的现象。第二,输电线路出现较大波动的损耗,过程控制能力较低。10kV配电网出现线损状况,其中一部分原因是因为输电线路出现较大波动的损耗,过程控制能力较低,比如因为关口电量没有足够的数据出现估计电量的现象;变电站对电能表进行更换或者因为CT出现异常没有完整的记录损失电量;没有对关口电量以及具体的售电电量进行同时记录,没有实时记录与跟踪供电情况以及售电情况,没有把握处理电力事故的最好时机,都会出现较大的损耗。第三,用电环境遭到破坏导致电力出现损耗。在实际生活中,一些个体户通过绕过电表的方式对线路进行连接,还有的通过改变计量倍率的方式使得电流或者电压路线出现短路,极大的提升了10kV配电设计的损耗,损害了企业的利益。
3电力工程10kV配电设计中的节能意义
依据相关的统计显示,电能建设中存在很多不足和问题,国内电能利用率较低,所以产生了电荒现象。针对能源浪费现象,在国民经济增加中要必要加强能源的利用率,同时还需要实施有效的节能措施解决电力工程中问题。在我国的电力系统中,使用在远距离输电中的主要是35kV及以上的输变电系统,但是在实际运行和工作中,10kV配电线路因为覆盖面广、线路长以及设备性能不一等相关问题的影响,让10kV配电线路存在了电能耗损的现象。这种现象的出现影响了电力资源的利用,同时也和节能减排相关的理念背道而驰。所以,在电力资源紧缺和可持续战略实施之下,将节能措施使用在10kV配电设计中是必然的趋势。若是可以长时间实现节能降耗,则可以节省一定量的水源与煤炭相关资源,进而环节电力紧缺的问题,促使社会的稳定发展。在实际工作中,依据目前电力行业中的实际情况,使用有效的节能措施,对10kV的配电设计方案进行优化,在各个环节都体现出节能的特点,以此提升节能节能的效果,提升电力资源利用率,在此基础上将可持续发展战略落到实处。
4电力工程10kV配电设计中的节能措施
4.1选择高效节能的电气设备
在供配电设计中,为了有效融入节能技术,有关设计人员要从多角度选择。(1)选择节能高效的电气设备,变配电的变压器就是有较高消耗的设备,若选择的变压器不合适,会使电能损耗增加。工业企业中,无功功率的消耗包括有线路、异步电动机与变压器等,和异步电动机有关的设备大概占70%,电线占大概10%,变压器设备大概占20%。因此,通过选择合适的电动机与变压器可以使线路感抗降低,一般企业所用的节能变压器是35kV或10kV。在有关功率达到一定范围的时候,为提高有关自然功率的因数,需要结合间隙工作制的设备与同步电动机,不过间隙工作制的设备应该具有空载切除这一功能。(2)在选择电工机负荷的时候,有关参数应该比40%的额定容量高;而在变压器负荷率超过60%的时候,应该将有关参数控制在额定容量75%到85%的范围内。不管供电企业的基础是何种形式,都应该考虑到变压器回收率,通过使能源消耗降低,有效节约电能,企业的运营成本也得到降低。此外,选择对点攻击的时候,电动机年运行时间应该有标准,通常情况下要超过3000小时。节能发电机应该有较大的单机容量,且电动机可以在低负荷状态下长期工作。
4.2线路节能措施
(1)导线选择。工程设计导线需根据电网建设需求选择相应新型导线,满足直流电阻小,电能损耗小,输送容量大,抗腐蚀性能好等特性。(2)合理选择导线分裂间距和根数。根据现有电力线路运行和设计经验总结得出,导线表面电位梯度变化的主要因素有电压水平、导线对地高度、导线分裂间距等。运行资料及试验数据表明,导线分裂间距为导线直径的10倍时,导线表面电场强度值为最小;当小于10倍时导线表面电场强度增加变快;而在11倍~20倍的范围内,导线表面电场强度增加幅度变小。因此,合理的导线分裂间距应为导线直径的11倍~20倍。双分裂导线采用垂直排列方式可有效减小导线表面电场强度,提高导线输送能力,降低输电线路损耗。(3)采用节能金具。原设计线路金具大多数是铸钢、可锻铸铁等铁磁金属制成,通常在交变磁场作用下,容易出现涡流和磁滞现象,该种现象是电能损耗的一种常规表现。磁滞和涡流损耗在电流不断增大时,均会随磁通密度的1.6~2次方上升。该损耗产生的热量会使电力金具温度上升,以致对电力金具的使用效能和使用寿命产生影响。为了减小该种现象的损失,导、地线悬垂线夹应采用预绞式,该形式线夹机械强度高、重量轻、防腐性能好,平滑的外轮廓能使电晕损耗大幅度降低。同时采用节能型导、地线防振锤,降低电磁损耗。
4.3全面提升供配电系统的功率因数
提升功率因数能够有效降低线路无功功率的损耗,继而实现节能降耗的目标。输电线路的损耗主要涵盖了两大块,一是有功功率传输过程中引起的线损,二是无功功率传输过程中引起的线损。虽然有功功率的传输满足设备必不可少的功能。但是供配电系统当中的部分设备全部都具有电感性,比如变压器、电动机以及灯具的镇流器等,这些设备均能产生滞后的无功电流,从系统当中经过高低压线路后,传输至用电器的尾部,这就增添了许多线路的功率损耗,但是这种损耗可以通过两种方式进行规避。一方面,可以降低用电设备的无功损耗,从而提升其功率因素。在具体的设计过程中,必须尽量使用功率因素较高的用电器,例如同步电动机。至于电感性用电设施,则可以选用存在补偿电容器的设备。另一方面,可以灵活运用静电电容器实施无功补偿。电容器能够通过所产生的超前无功电流,对用电设施的滞后无功电流进行有效抵消。此外,在实际设的计过程中,为了可以有效减少整体无功电流,可以灵活运用低压成组补偿或是高压集中补偿的方式。
5结束语
本文首先对10kV配电网出现的线损状况进行分析,并提出配电网所配备的网架结构较为薄弱,电网的互带互联能力较弱;输电线路出现较大波动的损耗,过程控制能力较低以及用电环境遭到破坏等出现电力损耗的原因;其次从设备选择、线路设计等层面提出了10kV配电设计中的节能措施。
参考文献
[1]郝君,苏杰.纺织企业供配电系统的节能优化设计—评《企业供配电》[J].上海纺织科技,2018,4612:72.
[2]王志尧.关于煤矿供配电系统的绿色节能设计方法分析[J].海峡科技与产业,2017,12:94-95+98.
[3]杨旭.工厂供配电设计中的节能方法和措施的研究[J].城市建设理论研究(电子版),2018,09:22.
[4]范瑞阳.医院病房楼电气供配电系统节能设计研究[J].科技经济导刊,2017,27:127+106.