浅析10kv配电网的设计及节能措施

周军远

摘 要：长期以来，电力企业更重视输电网的建设，而对于运行要求不高，对整个电网影响范围不大的10kv配电网的建设较为忽视，所以我国配电网系统基础薄弱。而随着电网改造的进行，配电网也取得了较快的发展，电网结构和安全性有了较大的提升。但相对来讲，配电网的技术和设备还较为落后。但近年来对用电量需求的增加，使配电网的负荷不断加重，就这对配电网的设计提出了更高的要求。文章对配电线路选择和变电器选择进行了分析，并进一步对无功补偿在配电网中的应用技术进行了阐述，以便于更好的提高配电网设计的水平和实现节能的目标。

关键词：10KV配电网；设计；节能

前言

10kv配电网是我国向用户供电的主要方式，目前我国10kv配电网规模较大，由于其末端直接与用户相连，所以用户对电网的安全、优质和经济要求都可以通过配电网来得以体现。所以需要对配电网进行合理设计，选择合理的用电设备和加强节电降损的具体措施，从而有效的提高电能的利用率，实现节能的要求。

1 配电线路选择

长期以来我国配电网络中的线损率都居高不下，配电线路的损耗在配电网电能损耗中占有很大的比重。这主要是由于配电网线路中由于没有必要的电源点进行支撑，从而导致网架结构处于较薄弱的状态下，供电线路迂回，供电半径较大，从而导致电能损耗的增加，因此需要在配电网设计时，选择适宜的配电线路，从而有效的降低线路自身的损耗，提高配电线路节能的效果。

1.1 缩短0.4kv线路供电半径

通过对配电网供电半径进行合理确定，可以有效的提高电网的输送功率，降低线路的损耗，从而有效的确保供电的质量。所以在这种情况下，可以在设计工作中，利用缩短0.4kv线路供电半径来降低线路的损耗。设计人员可以在不影响用户发展规划的前提下，将10kv线路深入到0.4kv线路的负荷中心，这样可以有效的减少用户独立变电所位置与负荷中心的距离，从而提高电压的质量，所以在设计时，设计人员可以利用负荷功率矩法、负荷电能矩法和负荷指标图法对确定变电所与负荷中心的距离，使其尽可能的接近，从而降低线路损耗。

1.2 10kv供电线路与相应金具的选择

1.2.1 合理选用10kv线路导线截面

在规范中对于10kv导线的截面有具体的要求，但在实际选择时，选择高于规范中一个等级的导线截面，这样对于相同的输送负荷来讲，增加导线的截面，可以有效的减少线路电阻的损耗，不仅能够满足客户的需求，而且还可以实现节能的要求。

1.2.2 采用架空绝缘导线

在10kv配电线路上采用架空绝缘导线，其不仅可以有效的提高线路的可靠性，同时对于城市中的复杂环境，减少了短路和雷击的情况发生，所以可以有效的保证供电的连续性，使维修工作量降低，同时更利于线路利用率的提高。在城市中利用架空绝缘导线，可以使杆塔的结构得到简化，必要时可以沿墙敷设，不仅降低了线路成本，而且也美化了城市的环境。利用架空绝比有导线可以有效的降低对空间的占用，线路可以在狭小的通道内进行穿行，减少了导线腐蚀性和电能的损失，使线路的使用寿命得以延长。

1.2.3 使用节能型金具

金具是目前配电线路中大量应用的一种设备，其由铁磁材料制成，种类较多，如耐张线夹、防震锤，还有部分与导线进行接触的金具等，这些金具在运行时由于会导致磁滞损耗和涡流损耗的发生，所以在节能设计上可以使用无磁或是低磁的金具，这样可以有效的降低配电线路上损耗的发生，实现节能的效果。

2 配电变压器的选择介绍

2.1 推廣使用节能型变压器

变压器作为电力系统的重要设备之一，其是能耗的大户，所以降低变压器的能耗可以实现节能的要求。目前10kv及以下配电线路的所使用的中小型变压器，其使用量较大，而且需要长时间的运行，所以通过降低变压器的能耗，对节能目标的实现具有极其重要的意义。

以前在我国变压器市场上S9型变压器一直占据市场的主流位置，自新《变压器能效标准》实施以来，S11节能型变压器技术开始越发的成熟，占据市场的主力位置，而随着市场规范的增长，S11型节能变压器势必会取代S9型变压器。相对于S9型系列变压器相比，S11型节能变压器具有诸多的优点为，如损耗低，其损耗只为S9型变压器的四分之一左右；由于磁通沿着冷轧硅钢片晶格排列方向，所以其空载电流较小，损耗低；相比于S9型变压器，其噪声较低，减少了对环境的干扰；S11型变压器具有良好的抗短路能力，可靠性能较好。所以随着S11型变压器的大力推广，10kv配电线路上的电能损耗也会得到有效的降低。

2.2 变压器连接组别的选择

在中低压配电设计中三相变压器常用连接组别有Y.yn0和D， ynl1。目前我国工业与民用建筑中容量在1000kvA及以下，电压为0kv/0.4kv的变压器几乎全部采用Y.ynO连接组别而D.yn11型的变压器用的很少。有利于变压器设备能力的充分利用。因此.在中低压配电设计中推广使用D.yn11连接组别的变压器会使节能效果更好。

3 无功补偿技术的应用概况

3.1 无功补偿的作用

目前在电网降损过程中，为了更好的实现节能的需要，则最为关键的是提高功率因数和实现无功就地平衡。如果控制好这二项，则会使配电网实现良好的经济效益和社会效益，而这两项关键环节的实现，则需要利用无功补偿这个重要的手段进行。此种方法对于中低压配电系统具有非常好的效果，有效的降低了有功损耗的发生，而且对于谐波所带来的污染具有良好的抑制作用，确保了电压质量的稳定，提升了系统的安全性，具有良好的节能降耗效果。

3.2 就地平衡补偿

把并联电容器安装在0.4kv母线侧，设电容补偿柜.安装动态调节装置，使用户低压端无功补偿装置一般按照用户无功负荷的变换自动投切补偿电容器，达到动态控制的目的，这样做既可以不向高压线路反送无功电能又能使配电线路中的无功电流最小，有功功率损耗最小，这是最理想的效果。

另一种是把并联电容器安装在10kv母线侧，这主要是补偿10kv 配电线路本身和所在配电变压器的无功损耗，其作用是以降损为主，同时能够提高线路末端电压。

3.3 单独就地补偿

对于投入运行的电力设备，如果其运行的负荷较稳定，而且容量较大，经常性的处于运行状态，这种设备对其单独安装就地补偿装置，其可以取得良好的补偿效果。

3.4 定时限过电流保护

继电保护的动作时间与短路电流的大小无关，时间是恒定的，时间是靠时间继电器的整定来获得的。时间继电器在一定范围内是连续可调的.这种保护方式就称为定时限过电流保护。

3.5 继电器的构成

定时限过电流保护是由电磁式时间继电器（作为时限元件）、电磁式中间继电器（作为出1：3元件）、电磁式电流继电器（作为起动元件）、电磁式信号继电器（作为信号元件）构成的。它一般采用直流操作须设置直流屏。定时限过电流保护简单可靠、完全依靠选择动作时间来获得选择性，上、下级的选择性配合比较容易、动作的灵敏性高。这种保护方式一般应用在电力系统中变配电所，作为10kv出线开关的电流保护。

4 结束语

随着电网改造的不断进行，配电网运行的安全性和可靠性不断拉升，而对于10KW配电设计，则需要设计人员确保设计方案的切实可行性，只有这样才能实现电能的科学、合理利用。而设计的合理性和科学性，也是实现配电网节能的关键，对企业的健康发展具有极其重要的作用。

参考文献

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[2]靳龙章.电网无功补偿实用技术[M].北京：中国水利电力出版社，1997.

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