10kV配电网设计及节能研究

牛宏林，陈 榕

（国网冀北大厂县供电有限公司，河北 廊坊 065400）

10kV配电网设计及节能研究

牛宏林，陈 榕

（国网冀北大厂县供电有限公司，河北 廊坊 065400）

随着科技的进步和人们生活水平的提高，对10KV配电网的设计也不再仅仅局限于供电的多少上，而是在供电质量、安全甚至是节能降耗上提出了更高层次的要求。在本文中，首先对配电设计进行了概述，进而从10KV配电网的设计入手，分析了如何发到节能降耗的目的。

10KV配电网；设计；节能降耗；技术；管理

我国现在正大力倡导节能减排，因此，我国的电力工业作为国民经济的基础产业，有责任为节能减排做出应有的贡献。其中，10kV配电网是处于整个电力系统尾端的重要环节，具有变压器数量多、输送电线路繁杂密集等特点，其造成的电能损耗在整个电力系统的损耗中占有相当大的一部分比例。由此看来，实现10kV配电网的合理设计，从各项技术和管理上进行更大程度的节能降耗，不仅可以达到国家所倡导的节能减排要求，还能实现自身更大的效益和信誉。接下来，本文将做具体阐述。

1 配电设计的概述

所谓的配电设计指的是结合配电系统与合理的配电技术，通过设计使得配电网与用户相通，进而为用户分配电能。其中，配电系统是配电设计中重要的基础，主要包括高压配电线路、配电变电所以及起到保护作用的保护设备等。配电系统中经常可以用到的交流供电方式有五种：主要供应居民用电的单相二线制；主要供应农村用电的二相二线一地制；主要用于电气铁路牵引的三相单线制；主要用于低压动力和照明用的三相四线制；主要用于高压配电的三相三线制。

2 10KV配电网设计及节能降耗措施

2.1 配电站布局

在常见的10KV配电网的设计中，配电站的结构和布局的设计存在不合理现象。有些10KV的配电站与负荷中心相距较远，导致供电范围远远超出了合理的供电半径，进而造成线路在供电过程中产生较多损耗，供电的质量也大幅度下降。通常，根据负荷密度的要求，10KV配电网的供电半径在城区范围内应该尽量控制在1.5km到4.0km，而低压线路的供电半径应该在150m到400m之间。因此，在对电网进行布局设计时应该保证在合理供电范围之内，尽量将供电半径缩小，通过规划设计与技术改造，将电网不断优化，在提高供电质量的同时做到节能降耗。

2.2 变压器的选择

在10KV配电网设计中还存在过分强调供电可靠性的现象，盲目选择容量过大的变压器，导致供电线路繁琐冗余，这样的结果就是造成供电公司投入增多的同时也带来了更大的电能损耗。由此看来，在10KV配电网的设计中，应该尽量选择符合实际需求容量的变压器，不可盲目追求供电的可靠。

2.3 合理选择导线截面

由于10KV配电网的线路损耗与线路电阻的大小成正比，因此，为了最大程度上降低损耗，可以采用增大导线截面积的方式。但是在设计选择导线截面积时，应该是在能够保证用户接收的电量以及电压质量的前提下的，然后根据电流密度对导线截面积进行选择。

2.4 增加无功设备的配置，做好无功管理工作

我们知道，在配网系统中不可避免的要输送一部分的无功功率。由于整个配电系统中的变压器损耗、线路损耗与负载的电流平方成正比，因此，随着电流的增大，损耗会相应地增大，做好无功管理成为一项重要的举措。

进行无功补偿一般所遵循的原则就是“就地平衡，分层分区”。具体是指，将相关的无功补偿装置分别配置在10KV配电站、10KV台区以及10KV母线等，为了达到更好的补偿效果，在10kV台区和10kV配电站上应用动态的无功补偿配置进行分补和共补互相结合的方式进行无功补偿，一般所设计的补偿容量为变压器容量的20%到40%。所配置的自动补偿装置应该能够根据实际功率因数的变化而变化，在需要的情况下降低功率因数增大，以其达到降低功率进而降低损耗的效果。除此之外，在日常的电网维护中，应该安排专门的工作人员进行无功补偿的管理工作，在最大程度上减少无功功率的流失，节能降损。

2.5 减少配电变压器三相负荷的不平衡性

变压器的损耗可以分为两种，一种是铁损，另一种是铜损。所谓的铁损便是变压器产生的空载损耗，此种损耗在一般情况下是一种恒定的值，而所谓的铜损便是符合损耗，这种损耗会随着负荷的不断变化而产生相应的变化，其大小与负荷电流的平方大小成正比。当出现配电变压器的三相负荷不平衡时，所产生的负荷损耗为三只单相变压器损耗的和，当处于最大的不平衡状态时，总的负荷损耗为最大值，而当处于平衡状态时，所产生的负荷损耗为最小值。同时，在低压电网上产生的三相负荷不平衡会在高压电网上得到反映，当变压器的三相负荷处于最大不平衡状态时，在高压电网上反映出来的负荷损耗将比低压损耗多增加百分之十左右。因此，控制配电变压器的三相负荷不平衡性具有重要意义。在10KV配电网的设计中，优先选择三相四线制供电，对于大电力的用户，为了起到保护作用，应该装设三相短线。同时，相应的工作人员应该对三相负荷进行定期的检查，一旦发现三相负荷不平衡的情况，及时调整，把损耗降到最低。

2.6 调整好负荷曲线

在用户所使用的总电量一致的前提下，如果负荷曲线所显示的峰值和谷值之差较大，曲线很不平稳，则产生的线损就会越大。并且，负荷曲线不够平稳，就会在负荷过大的阶段给变压器带来更高的要求，导致变压器的使用损耗加快。所以说，在配电网的设计中，应该调整好负荷曲线，保证从每台变压器、每条线路以及每个供电所做起，只有将负荷曲线调整尽量平稳，才能在很大程度上降低线损，达到节能的目的。

3 结语

通过本文的分析，我们不难看出，为了达到节能降损的目的，就要在10kV配电网的设计中，合理安排，合理选择，通过工作人员的不断计算和测试，最终确定一份有效的设计方案。另外，在配电网的运行过程中，做好维护和检查工作，对于不利于节能降耗的设计应及时提出并予以修改。在实现企业效益的最大化的同时为国家的节能减排做出应有的贡献。

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