10kV配电网设计中的节能措施分析

10kV配电网设计中的节能措施分析

杜国基

肇庆市南兴电力工程有限公司 526100

摘要：随着我国社会经济的发展和人们生产生活水平的提升，对电力能源的消耗量明显增加。为满足人们的用电需求，保障电力能源的稳定和持续供应，我国电力系统在不断的扩建和完善，配电网建设工程项目日益增多。为了统筹用电安全和资源节约，我们有必要在配电网工程项目设计和建设中采用更多的节能降损措施，以降低电力传输、转换以及分配过程中的能源损耗，真正实现供配电系统的节能与优化。本文就主要针对10kV配电网设计中的节能措施展开分析，以供参考。

关键词：10kV配电网；节能设计

引言 当前我国在电力系统建设领域迎来了重大的技术变革与创新，改变了以往电力系统重发电、轻供电的现象，夯实了基础的配电网系统。10kV配电网是电力系统中非常重要的组成部分，同时也是我国电网当中规模最大、建设范围最广的配电网络，10kV配电网的末端是直接入户的，因此10kV配电网的安全可靠运行对整个电力系统来说具有十分重大的意义。但也正是由于10kV配电网规模大、覆盖范围广，其存在线路老化、结构混乱等的问题，当前我国在发展电力事业的过程中，把重点放在10kV配电网的新建和改建工作上，采用新理念、新技术和新方法进行10kV配电网的设计和施工[1]，其中就包括节能技术。节能技术措施在10kV配电网设计中的应用，更好地实现了配电网的节能降耗，使电力企业的经济效益和社会效益得以同步提升。

一、10kV配电网中能源损耗增加的原因

    导致10kV配电网中能源资源损耗增加的原因主要包括技术、人为和自然这三个方面。自然方面大多是一些不可抗力因素，我们这里主要从技术和人为这两个可控可调的方面来进行损耗增加原因的分析。

 1、技术方面

    先来看技术方面，通常我们把在电力传输、电力转换以及电能分配等领域产生的能源损耗归为技术损耗。这一类损耗分为可变损耗和不变损耗，不变损耗是电流传送过程中必然会发生的一部分损耗，这部分损耗是可以进行精准计算。而可变损耗则属于在不变损耗的基础上额外增加的一部分能源损耗，我们主要探讨的就是导致这部分额外损耗出现的原因。主要归咎为以下几点：一是配电网当中使用了一些老旧的高耗能设备，比如高耗能的变压器，由于设备本身会产生较大的损耗，这些设备的存在和使用无疑导致了配电网整体能源损耗的增加。二是配电网的结构不合理、布局过于混乱，使得供配电的路径过长，从而增加了电力传输过程中损耗[2]。三是在一些偏远地区，受到当地供电水平的限制，可能会存在配电网中变压器低负荷运行甚至是空载运行的情况，这也会导致线损的增加。

 2、人为方面

    由人为所导致的配电网损耗增加主要是表现在以下两个方面：一是计量工作开展不到位，计量点、计量装置、计量方式等的选择不够合理，使计量工作存在一定的误差。二是管理和维护不到位，电力部门没有定期的组织好相关人员进行配电网中各类设备的检查和维护工作，导致一些老化设备不能及时得到更换，进而增加能源损耗。针对人为所导致的一类能源损耗增加问题，关键就在于加强管理，制定完善的管理规章和流程。

二、10kV配电网设计中实施节能措施的必要性

当前我国对电力资源的需求量与日俱增，这对电力企业的供电能力和供电稳定水平是非常大的考验。前面我们提到，10kV配电网是我国规模最大、覆盖范围最广的一类电网，是基础供电领域非常重要的电力网络。但是在10kV配电网中存在较多的问题，比较突出的就是电力资源利用率低、变压器功耗过高、供电线路过于密集等。这些问题的存在严重增加了整个配电系统的能源损耗，如不及时加以干预，很有可能会导致供不应求的情况，进而影响整个电力系统的安全和稳定运行。将节能技术措施应用于10kV配电网的设计当中，能够最大限度地降低能源资源损耗，为缓解电力企业的供电压力、提升供电质量和稳定水平奠定重要基础。

三、10kV配电网设计中的节能措施

1、合理设置供电线路

    在10kV配电网设计中，考虑到节能需求，可以从线路设计方面入手，通过合理设置供电线路，尽可能减少电力在线路上的损耗。具体的节能措施就是进行最短线路的设计。在对发电站和用户之间的连接线路进行设计时，要采用最短距离原则，避免长距离的电能传输。要想落实最短距离原则，在进行线路连接时要优先选择与电力用户距离最近的变电站，并且可以通过调整供电电压来进一步降低线路损耗。比如当区域供电电压较高时，变电站也要适当的调高供电电压，电压越高，线路损耗就越小。另外在进行线路设计时，要注意表现截面的合理选择，线路损耗与其电阻值是成正比的，电阻值越大线路损耗就越大[3]，因此要有效地降低线路损耗，要选择截面较大的导线来进行线路连接，截面大的导线电阻值小，相应的造成的线路损耗也就越小。通过对供电距离、电压以及导线截面的综合调整，实现节能效果的最大化。

 2、优化电网结构

    当前在不少的偏远地区，10kV配电网的电网结构不够合理、布局比较混乱，要想降低10kV配电网的能源损耗，关键还在于合理的规划和调整现有的电网结构和布局。首先在实施一些老旧电网改造或者是新建工程时，在供配电网络的设计中要严格遵守相应的设计规范和标准，保证供电电源处于用电负荷中心位置，确保整个的配电网结构是呈辐射状的，从而最大限度地保证输电质量，提升线路的输电效率。其次，在当地的地形条件允许的情况下，要尽可能的进行直线输送，减少线路的迂回，要尽可能把配电线路的半径控制在15千米以内

[4]。

 3、优先选用低损耗变压器

    在对10kV配电网进行设计时，还有一个非常关键的节能举措就是选用低能耗变压器。变压器是10kV配电网络中的关键设备，根据配电网的节能需求科学合理地选择变压器的种类，能够有效提高10kV配电网的节能效果。首先，在资金允许的情况下，要率先选用节能型变压器。相比于其他种类的变压器，节能型变压器能够将变压器自身产生的损耗控制在一个最低的水平。其次如果是全用其他种类的低能耗变压器，那么可以通过调整变压器接头、在母线上投切电力电容器等技术手段来达到节能降耗的目的。最后，要根据10kV配电网的实际建设需求，合理设置变压器的数量和容量，以更为有效地进行电压控制。同时在进行变压器的位置设计时，要尽可能使其聚集在高效负荷中心，这样能够尽可能保证变压器的低能耗运行。

 4、重视对无功补偿技术的运用

   在进行10kV配电网设计时，要进一步提升配电网络的节能效果，就要更加重视对无功补偿技术的运用，这里主要说的是集中补偿技术。也就是在10kV配电网中，以前端变电所为主要的补偿场所，补偿装置安装在低压母线上，这样就能够实现对10kV配电网络的集中补偿[5]，这种无功补偿方式具有负载集中且容量大的优势，能够显著降低10kV配电网的能源损耗率。

结语

综上，要实现10kV配电网的安全、绿色和高效运行，就要强化配电网设计中节能措施的应用，通过科学的节能设计，降低能源损耗，助力电力企业的高质量发展。

参考文献

[1]李唐.10kV配电网设计及节能问题分析[J].电力设备管理,2021(05):111-113.

[2]徐湘龙.10kV配电网设计中的节能技术解析[J].居舍,2017(31):146.

[3]庄燕武.10kV配电网设计中的节能措施探讨[J].科技创新与应用,2017(12):197.

[4]杜广明.10kV配电网设计中的节能措施探讨[J].建材与装饰,2017(14):244-245.

[5]钟向农.10kV配电网设计中的节能措施探讨[J].通讯世界,2014(13):70-71.