10?kV配电网的设计及节能问题分析

龚芳通

摘 要：在我国电力建设和运行中，10 kV配电网是电力部门在电网系统中应用最普遍的电力设计之一，因10 kV配电网线路密集应用广泛，同时也是电能消耗较高的一部分。随着用户和企业对电量需求的增加，这就要求在配电网的结构设计上更加合理。采取合理有效的措施对电能消耗问题进行控制，能够显著的降低配电网的能耗问题，实现配电网的节能。该文通过对10 kV配电网的设计进行分析，进一步提出节能问题上的有效措施。

关键词：10 kV配电网 设计 节能 措施

中图分类号：TM73 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）10（c）-0014-02

配电网在电力系统中发挥着对于电力的输送功能，在用户和企业之间起着连着的作用。因此，10 kV配电网的电能损耗在整个电力系统的电能损耗中占据着很大的比重。配电网在电力系统中的能源消耗主要在电能供应上和变压器的内部消耗上，针对这些问题对电力系统进行改善，减少电路中存在的电能消耗问题，可以实现电力系统的优化配置。分析电力系统中电能设计，合理规划配电网的整体用电系统，选择新的技术设备、导线截面、加强线损的管理工作，提高工作人员意识保障配电网的设计合理和电能节约。

1 10 kV配电网的设计要点

1.1 做好基础性工作

在配电网的供电区域内进行各项数据的检查，对电负荷进行有效的估计，同时对用电的情况做好记录工作，确定好该区域的用电总量和详细的电量使用情况。在电能消耗上进一步进行预算评估，确保各项数据的准确性和合理性，在此基础上对用电的数据统一的整合和设计[1]。预测出该区域的电能使用趋势，把电能的使用情况控制在一个合理的范围内，根据区域内发展需要和人口增长数量来推算出未来的电能消耗情况，在建立好电能使用趋势图的基础上做好电网的设计工作。

1.2 配电技术的应用

随着科学技术的发展，配电技术在10 kV配电网中的应用使得运电系统的性能更高，保障了电力系统正常的转电服务，在低压和高压变电停止工作时，也能够对用户进行正常的电量供应。

1.3 缩短线路检修的停电范围

在线路发生突发性故障时配电网会停止工作，要尽量的缩短检修线路、发生故障的停电范围，在保证线路正常运行和电网线路在可控制的范围内。在10 kV配电网上设置多个线路分段开关，对每个线路上放置3～5个开关控制器，有效的缩短检修电路，而对每段的用户进行数量的控制，保持在7～11户左右。

1.4 10 kV架空网的设计

在对10 kV配电网进行架空设计时，可以采用中性点不接地的方式来进行，能够很大程度上确保在10 kV配电网单相节点故障时继电保护装置的安全和人身安全，提高了电网供电的可靠性。

2 10 kV配电网的有效节能措施

在电力企业的10 kV配电网的数据监测中显示，我国10 kV配电网的耗能情况在整个电力系统的耗能中占据着很高的比重，采用合理有效的措施减少10 kV配电网的耗能问题，能够提高电力企业在电力系统中的经济利益，对电力企业的发展具有很大的影响。以下就针对电力系统中线路节能和变压器节能两方面进行深入的探讨，提出对配电网有效的节能措施。

2.1 配电网线路节能措施

（1）在配电网的线路设计中，要确保导线横截面积的科学合理性。因为电阻与电能消耗的高低有着直接的联系，在电力运行过程中，耗能高的电阻往往越大，耗能低的电阻往往越小，能夠适当的增大导线的横截面积，在电路运行中就会使电能消耗降低。并在选择导线横截面积时要采取合理的措施，使其能够稳定电压，同时在选取过程中要考虑电流的密度，选择最佳节能效果的导线横截面积。需要注意的是，在选择导线横截面积时并不是导线横截面积越大，对节能效果就会越好，如果选取的导线横截面积超出预定的范围值，就会加大在经济上的投入，导致电力部门在材料购买时加大成本[2]。导线的横截面积必须要考虑其他相关因素，科学的进行选择，起到配电网的节能效果。

（2）在配电网系统的运行中，要对线路的负载荷进行科学的分配。在电力运行的过程中，线路电力运行的时间过长就会导致电网耗能的增加，当前线路建设的范围广，连接的线路数量也变得越来越多，这种情况下对电能的损耗将变十分巨大。在合理的范围对线路的长度进行控制，尽量缓解电网的耗能问题，达到电能的节约。

（3）合理设计线路结构。根据电压等级的不同科学确定变压器与开闭所的位置，减少供电半径。根据相关的规定，降压变电所的位置应设置在用电负荷中心，确保10 kV各路的出线到户距离在最优供电范围以内（最好控制在6 km以内，不能超过8 km）。变压器要安装在供电重心区域，低压出线应采用多回出线，避免迂回出线。在电力需求较大的区域，可以考虑多点布置，从而减少线损，提升电压质量，实现节能目的。

2.2 10 kV配电网变压器的节能措施

在我国电网系统电力输送过程中，从最初运转输出电能到用户和企业使用电能，在这过程中要经过变压装置的升压、降压等一系列复杂的过程，而我国在10 kV配电系统中安装的是变压器降压型装置。在变压器使用过程中，电容量比较大，所以在电能消耗上就会增多。做好变压器的改善措施，能够有效降低电能的消耗问题。对于变压器电能消耗上可以分成两个部分，一部分是固定消耗，也称为空载消耗；另一部分是可变消耗，它与电力系统中的电流有关。针对变压器电能消耗的问题上，下面提出两个有效的节能措施。

（1）推广节能型变压器的影响范围。在科学技术的发展下，节能型变压器的使用在电能消耗上有很多突出的优点，相较于普通的变压装置能够显著地改善电能的消耗问题，实现电能的节约。例如，非晶合金变压装置的使用比普通的变压器空载耗能低70%以上，大大降低了电能的消耗。电力企业应该全面推广节能变压器的应用，并根据电力企业的实际情况对节能变压器进行使用，扩大其影响力。节能变压器的投入成本较大，要结合电网的布局结构，对在电网中运行的高耗能变压器进行逐次的更换，并对节能变压器的运行情况进行记录，保障10 kV配电网的正常运行。

（2）在10 kV配电网中，功率因数过低就会导致电能的消耗，针对这种情况安装电容器对电网进行无功补偿，加大功率的因数，同时节约电能[3]。保证电能供应的稳定性和电能的质量，采用分散的方式进行无功补偿，降低配电网的电能消耗量[4]。

3 结语

在10 kV配电网的设计中要采取合理科学的方式，同时降低电能的消耗，不仅能够实现电力系统在供电中的完整和高效，还能提高电力企业的经济效益，加快电力的建设步伐。对配电网的设计方法进行改善和创新，严格控制10 kV配电网设计各个要点，并将节能的理念应用到电网开发和电力使用当中，重点做好配电线路以及变压器的节能管理工作，这样能够显著地降低配电网的能源损耗，为实现我国电力行业的健康、稳定以及长足发展奠定坚实的基础。

参考文献

[1] 覃宗武.论10 kV配电网设计及节能问题思考[J].大科技，2012（10）：76-77.

[2] 朱刚.10 kV配电降损节能初探[J].华东科技：学术版，2012（10）：254.

[3] 赵刚印，任艳，秦澎涛，等.10 kV配电网降损节能措施探讨[J].机电信息，2012（21）：38-39.

[4] 游荔华.探析节能措施在10 kV配电设计中的应用[J].电子技术与软件工程，2014（18）：165.