电力工程10 kV配电设计中节能理念的应用

郑新芳

摘 要：为了响应我国节能减排的号召，电力企业在进行10 kV的配电设计中也大量采用了以节约能源为目的配电设计，以减少电能的损耗。文章通过对节能理念运用到10 kV配电设计中的重要性进行分析，对设计中的措施提出几项建议化的措施，希望能对电力企业实现节约电力能源提供一些帮助。

关键词：电力工程；10 kV配电设计；节能理念

中图分类号：TM72 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）27-0053-01

随着我国经济的不断发展，对于电力能源的需求量也日益增加。因而为了推动我国经济的继续发展，除了加大探索新能源的力度以外，电力企业也应该从配电设计入手，研究出可以运用并且高效节能的措施，以便降低对电力能源的损耗，提高电力能源的利用率。

1 节能理念运用到10 kV配电设计中的重要性

从我国现行的电力企业输电系统来看，连接广大电力用户的输电线路系统都是10 kV的输变电线路，因而10 kV的配电线路才是配电系统最主要的部分。但就目前我国10 kV的配电线路的实际运行状况来看，10 kV的配电线路存在覆盖面较广、输变电线路较长的特点，也比较容易受到外界各种不良因素的影响。因此导致我国10 kV配电线路存在消耗电力能源和电力能源利用率比较低的现象，与当前我国号召的节约电力能源、提高能源利用率、建设节约型社会的理念相反。

所以，为了缓解我国电力能源的供应紧张情况，并实现节约能源型社会，将节能理念运用在10 kV配电设计中成为电力企业的必然选择。如果电力企业能够将节能理念长期坚持并赋予在实际工作中，不仅能够大量的节约煤炭资源和水力资源，也能够是电力能源供应的紧张局势得到一定的改善，并有利于社会的健康和持续性发展。

2 10 kV配电设计中的措施

2.1 配电线路合理化设置

2.1.1 缩短线路供电的半径

就目前我国10 kV的配电线路的实际运行状况来看，10 kV的配电线路存在覆盖面较广、输变电线路较长的特点，而供电半径的长短直接影响供电电网的输送功率、线路的损耗程度和供电的质量，因此，如果能够将10 kV配电线路深入到0.4 kV供电系统的核心，缩短0.4 kV配电线路的半径距离，就能使供电的质量得以提高。所以，电力企业的工作人员在进行10 kV配电线路工程时，在不影响用户正常用电的情况下，将单独的变电所位置尽可能安排的距负荷中心近一些，并且利用负荷中心的负荷电能、功率和指示图确定类似位置。另外，在将电源设置靠近负荷中心的时候，工作人员应该注意在保持供电容量不变和配电网电阻接近的状况下，增加一些分支线路，以达到降低能源损耗的目的。

2.1.2 选用大截面导线

计算功率损耗的公式是：

△P=3I2R×10-3

而如果将换线前的电阻设为R1，换线后的电阻设为R2，降低的功率损耗百分比的计算公式就是：

△P%=△P1-△P2/△P1×100%

=3I2（R1-R2）×10-3/3I2R1×10-3×100%

=（1-R2/R1）×100%

在假设情况下，如果每kW的电力价格是a元，截断相邻电缆每米的价格差是b元，在增大配电线路的导线截面后，电费的差距额M与增加的资金额度N的计算公式是：

M=△Wx×a，N=b×L

其中，Wx是电力能源下降的数值，L是导线的长度。因此将10 kV配电线路的导线更换为大截面的导线，不但能够降低线路的电阻，达到满足供电需求的目的，又能够保证输送电能的负荷量没有变化，实现节约电力能源的目的。

2.1.3 使用架空绝缘导线的方式

在配电线路工程的施工过程中，经常会用到架空导线的方式，以达到使配电线路安全稳定的运行和降低线路发生短路现象的目的。而且，采用架空绝缘导线的方式能够减少大面积停电的几率，不会对用电用户带来不便的影响，并且能够减少线路的维护维修工作，不会因为人为因素的影响对配电线路造成损坏，增大维修人员的工作量。另外，采用架空绝缘导线的方法能够缩小线路占用的空间，使导线线路施工时即使遇到比较狭窄的通道的情况，也能顺利进行施工。再加上绝缘导线必裸导线多了一层绝缘保护层的关系，使绝缘导线不会轻易受到自然环境的影响，能够有效延长导线的使用寿命，达到降低电力能源损耗的目的。

2.2 使用合理的配电变压器

①使用节能配电变压器。变压器的电力能源损耗是占据10 kV配电线路电力能源消耗的主要原因，特别是一些小型的变压器，使用的几率比较高，时间也比较长。因此，如果能改善这些小型变压器的使用情况，就会在很大程度上达到节约电力能源的目的。过去的电力供电企业基本上都使用的是S9型号的变压器，而现在通过S11型号节能变压器的被发明，已经取代了传统的S9型号的变压器。通过对两种变压器损耗低电力能源的情况进行对比发现，S11型号的节能变压器在电力能源的损耗程度上比S9型号的变压器低，而且S11型号的节能变压器在空载损耗的百分比上比S9型号的变压器减少了30%，并且S11型号的节能变压器在工作状态下产生的噪音也比较低，降低了对附近居民的噪音影响。另外，节能变压器也不宜发生短路的状况，为居民正常用电提供了保证。

②选择适合的变压器组别。10 kV的配电线路所使用的是变压器组别通常是Y，yn0和D，yn11两种组别方式，但是D，yn11这项变压器组别方式比另一种组别方式具有一定的节约电力能源的优点。具体表现为：D，yn11这项变压器组别方式在电能的负载损耗量和空载损耗量上都比同等容量的另一种组别方式低，而且还具有减少高次谐波电流的优点，另外D，yn11在连接上的耐阻能力比较强，在线路发生短路故障时能够让维修人员对单相接地线路进行切除。

2.3 应用无功补偿的方式

①无功补偿的意义。无功补偿是指在电力配电线路施工中提高电网的功率因数，以达到降低变压器和配电线路的电能损耗的目的。使供电线路的环境得到有效的改善。在10 kV配电线路的施工中，如果采用无功补偿的方式，能够有效减少因为高次谐波电流造成的污染，也能够减少因为无功率电流的流动产生的有功率电力能源损耗，并且能够保证电力用户的正常用电，提高电压的稳定性。

②10 kV配电设计中使用无功补偿的办法。供电线路的功率因数比较低也是造成10 kV配电线路产生损耗电力能源的主要原因。因此配电线路的施工人员应该采用无功补偿的技术，对线路的功率因数进行提高。最主要的办法就是实现动态控制配电线路。配电施工人员可以在施工过程中在4 kV的主线路旁边安装一个并联的电容器，并需要设置一个电容的补偿柜和实现动态调节的设备，而且将电力使用用户低压无功补偿装备设置成会依据无功负荷的变化而自动进行投切的模式。这样不但会降低配电线路的无功率电流，也能使配电线路的有功率电流损耗降低到最小，并且也不会发生向高压线路输送无功率电流的现象。

3 结 语

总而言之，将节能理念运用到电力工程10 kV配电设计中既是保证社会经济可持续发展的要求，也是电力企业在电力行业内提高自身竞争力的必然趋势。因而，作为电力企业的工作者，应该认真分析10 kV配电设计中存在的问题，并经过反复的演算和试验取得最优化的设计方案和节能措施，以便实现对电力能源的有效利用，进而为企业争得更好的发展空间。

参考文献：

[1] 林振练.10 kV配电设计中的节能措施研究[J].科技与企业，2014，（4）.

[2] 唐顺强.探析10 kV配电设计中的节能措施[J].山东工业技术，2014， （22）.