关于10 kV配电设计的节能对策分析

洪昊

摘 要 10 kV配电网设计是否合理，对输配电可靠性和企业经济效益都有着很大影响，应加强重视。在此结合实际案例，分析了其中存在的不足，然后给出了相应的解决对策。

关键词 10 kV配电网;节能降耗;变压器

中图分类号：TM73 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）22-0098-01

作为电力系统的重要环节，配电网担任着输配电的重任，对供电成败有着重大影响。如今社会各方面用电需求骤增，电力供需矛盾加剧，在提高生产力、探索新能源的同时，更应采取节能措施对配电设计加以优化，以达到节能降耗的目的。10 kV配电网在实际中颇为常见，线路长、覆盖区域广，但由于技术、设备质量、管理水平等条件限制，极易引起大量电能损耗，给企业和国家带来重大损失。为节约生产成本，也为了响应当前节能降耗的政策，必须实现10 kV配网的节能化设计。

1 实际案例分析

某供电公司建于1986年，主要负责为A地居民供电。经过近30年的发展，规模进一步扩大，经济效益整体水平明显提升。A地自然资源丰富，相关行业先后兴起，用电需求量一直增长。外来人口也越来越多，对供电质量和服务水平提出了更高的要求。采用自动化技术和信息化管理技术以来，公司利润大幅增长，故障率明显减少。然而，2006年到2009年，吸引了更多大客户，经济利润虽在增长，但速度减慢。加上新设备、新技术的引进，以及其他方面的花销，盈利越来越难。公司对此展开了原因分析，发现电能损耗过多是主要原因，尤其是10KV配电网，每年都有大量电能损耗，使企业蒙受重大经济损失。为提高经济利益，实现可持续发展，公司高层加强了对10 kV配电网节能降耗的重视。结合国家节能政策，根据自身状况，采取了一系列节能措施，平均每年可节约电能30万千瓦时，为企业节约了很大一部分成本。

2 10 kV配电设计中的缺陷

以配电网为例，公司主要从结构布设、设备性能、线路损耗三方面进行了分析，发现都存在电能浪费现象，需对其进行节能降耗处理。

首先，配电网的结构布局不合理，如东区负荷较大，但配电站与负荷中心尚有一段距离，使得供电范围有所扩大，超出了最佳的供电半径，自然要消耗很多不必要的电能。为实现稳定可靠的供电，降低事故发生率，公司选择的变压器容量过大，导致线路迂回现象十分明显，电能损耗增加，相应的投资成本也更多。

其次，配变器是配电网的核心，其损耗要占到总损耗的80%左右，如果性能下降，或出现质量缺陷，必然会有更多损耗。该公司虽然不断引进新设备，但过去的配网部分并未更新，在长期运行中，设备逐渐老化，甚至遭到破坏。尤其是变压器，损耗高、效率低，在周围环境的作用下，质量问题越来越突出，是消耗电能的主要部分。

3 10 kV配电网设计的节能对策分析

1）合理布局，提高电网管理水平。该公司对A地用电情况作了全面分析，对原有结构进一步优化，如电源设置不合理，就将其移至负荷中心，以保证供电半径的合理性;尽量减少分支线，节约了很多不必要的线路设置;对单侧供电处加以调整，采用三侧或四侧出现供电的方式。对配网结构调整后，还应做好相应的管理工作，因为管理不当，也很容易引起线损。该公司更换了破损的计量设备，对管理制度也进一步完善。建立在线检查系统，查处了许多违规用电现象，对设备绝缘情况变化、营销中的核对误差等也能及时予以处理，为公司节约了很多电能。因为管理线损并不固定，所以目前还没有精确的计算方法，对此该公司利用统计法尽量保障数据的可行性和准确性。

2）应用新技术，降低配电线路损耗。10 kV配电线路的线损其实可分为管理和技术两方面，管理线损前面已分析过，在此主要讨论如何降低技术线损，即利用各种先进的技术将线路损耗降至最低。具体内容主要涉及配电过程中的损失，如漏电或电流经过电阻时产生的电能消耗。

负荷功率相同时，供电半径越小损耗越少，可将10 kV线路深入到低压线路的负荷中心，以降低损耗。需注意的是，负荷中心并不是位置上的中心，而是输送容量和距离的乘积的核心。除了半径和分支线设计，导线和金具的选择也尤为重要，需根据实际需要做出最适宜的选择。导线截面积越大，能耗就越小，当然还要考虑电压质量和经济性，选择符合实际的导线截面。对10 kV线路而言，主干线的前2段容易出现线损，低压线损常在大负荷回路上发生。所以，回路电流较大时，应适当缩短供电距离，增大线径。架空绝缘导线也是一个很好的选择，具有诸多优势，如提高线路可靠性、减少停电事故;与架空线路相比，可节省不少空间;使得线路杆塔结构更加简化，从而节省线路材料;有效减少了电能损失，有利于保证线路寿命。另外使用无磁金具也能取得很好的节能效果。

3）正确选择并使用适宜的配电变压器。该公司选用的是节能型非晶合金变压器，与过去使用的S9型硅钢片变压器相比，空载损耗可降低80%，从而为企业节约不少电能。而且此类变压器适应性强，对输电系统没有过多的要求，节能效果十分明显。变压器的安装位置应在确保低压线路供电半径500米的前提下，将其置于或靠近负荷中心，或最大负荷点，使电网呈网状结构，线路向四周辐射，这种结构电能损失最小，应尽量避免采用链状或树状结构。同时，地理位置要安全可靠，高低压进出线轻易，便于维护检修。

4）提高配电变压器的负载率。配电变压器的负载率越低，功率因数就越低，损耗就越大。因此，一要及时停运空载或轻载的变压器，对季节性用电（如排灌站、机井、砖窑等）负荷或乡镇及个体企业应配置专用变压器，并不宜接入其它负荷，以便在不用电时能及时停用变压器。为提高变压器的负载率，充分利用变压器的容量，一台变压器最好能供几种不同性质，用电时间不同的负荷，例如，把非生产时间或节假日不能停电的非动力负荷接到其他综合性供电的变压器上;二应更换或合并负载率低于30%的配电变压器;三是可采用“母子变”情况，投运不同容量的变压器，用电高峰期间投运大容量变压器或全投，低负荷时间投运小容量变压器，使配变铁损等于铜损，达到最高效率，确保变压器的经济运行。

4 结束语

节能降耗是当前时代的主题，尤其是电力行业，直接关系着国民经济发展，必须融入节能理念。10 kV配电网在电力系统中发挥着重要作用，却极易出现电能过度损耗的情况，对此必须及时采取相应的措施加以解决，进而提高配电水平，达到节约电能的目的。

参考文献

[1]周箭.浅析10 kV配电网设计及节能问题[J].广东科技，2013，22（8）：109-110.endprint