淺析10kv配電網(wǎng)的設(shè)計(jì)及節(jié)能措施

周軍遠(yuǎn)

摘 要：長(zhǎng)期以來(lái)，電力企業(yè)更重視輸電網(wǎng)的建設(shè)，而對(duì)于運(yùn)行要求不高，對(duì)整個(gè)電網(wǎng)影響范圍不大的10kv配電網(wǎng)的建設(shè)較為忽視，所以我國(guó)配電網(wǎng)系統(tǒng)基礎(chǔ)薄弱。而隨著電網(wǎng)改造的進(jìn)行，配電網(wǎng)也取得了較快的發(fā)展，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和安全性有了較大的提升。但相對(duì)來(lái)講，配電網(wǎng)的技術(shù)和設(shè)備還較為落后。但近年來(lái)對(duì)用電量需求的增加，使配電網(wǎng)的負(fù)荷不斷加重，就這對(duì)配電網(wǎng)的設(shè)計(jì)提出了更高的要求。文章對(duì)配電線路選擇和變電器選擇進(jìn)行了分析，并進(jìn)一步對(duì)無(wú)功補(bǔ)償在配電網(wǎng)中的應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行了闡述，以便于更好的提高配電網(wǎng)設(shè)計(jì)的水平和實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：10KV配電網(wǎng)；設(shè)計(jì)；節(jié)能

前言

10kv配電網(wǎng)是我國(guó)向用戶供電的主要方式，目前我國(guó)10kv配電網(wǎng)規(guī)模較大，由于其末端直接與用戶相連，所以用戶對(duì)電網(wǎng)的安全、優(yōu)質(zhì)和經(jīng)濟(jì)要求都可以通過(guò)配電網(wǎng)來(lái)得以體現(xiàn)。所以需要對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，選擇合理的用電設(shè)備和加強(qiáng)節(jié)電降損的具體措施，從而有效的提高電能的利用率，實(shí)現(xiàn)節(jié)能的要求。

1 配電線路選擇

長(zhǎng)期以來(lái)我國(guó)配電網(wǎng)絡(luò)中的線損率都居高不下，配電線路的損耗在配電網(wǎng)電能損耗中占有很大的比重。這主要是由于配電網(wǎng)線路中由于沒(méi)有必要的電源點(diǎn)進(jìn)行支撐，從而導(dǎo)致網(wǎng)架結(jié)構(gòu)處于較薄弱的狀態(tài)下，供電線路迂回，供電半徑較大，從而導(dǎo)致電能損耗的增加，因此需要在配電網(wǎng)設(shè)計(jì)時(shí)，選擇適宜的配電線路，從而有效的降低線路自身的損耗，提高配電線路節(jié)能的效果。

1.1 縮短0.4kv線路供電半徑

通過(guò)對(duì)配電網(wǎng)供電半徑進(jìn)行合理確定，可以有效的提高電網(wǎng)的輸送功率，降低線路的損耗，從而有效的確保供電的質(zhì)量。所以在這種情況下，可以在設(shè)計(jì)工作中，利用縮短0.4kv線路供電半徑來(lái)降低線路的損耗。設(shè)計(jì)人員可以在不影響用戶發(fā)展規(guī)劃的前提下，將10kv線路深入到0.4kv線路的負(fù)荷中心，這樣可以有效的減少用戶獨(dú)立變電所位置與負(fù)荷中心的距離，從而提高電壓的質(zhì)量，所以在設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員可以利用負(fù)荷功率矩法、負(fù)荷電能矩法和負(fù)荷指標(biāo)圖法對(duì)確定變電所與負(fù)荷中心的距離，使其盡可能的接近，從而降低線路損耗。

1.2 10kv供電線路與相應(yīng)金具的選擇

1.2.1 合理選用10kv線路導(dǎo)線截面

在規(guī)范中對(duì)于10kv導(dǎo)線的截面有具體的要求，但在實(shí)際選擇時(shí)，選擇高于規(guī)范中一個(gè)等級(jí)的導(dǎo)線截面，這樣對(duì)于相同的輸送負(fù)荷來(lái)講，增加導(dǎo)線的截面，可以有效的減少線路電阻的損耗，不僅能夠滿足客戶的需求，而且還可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能的要求。

1.2.2 采用架空絕緣導(dǎo)線

在10kv配電線路上采用架空絕緣導(dǎo)線，其不僅可以有效的提高線路的可靠性，同時(shí)對(duì)于城市中的復(fù)雜環(huán)境，減少了短路和雷擊的情況發(fā)生，所以可以有效的保證供電的連續(xù)性，使維修工作量降低，同時(shí)更利于線路利用率的提高。在城市中利用架空絕緣導(dǎo)線，可以使桿塔的結(jié)構(gòu)得到簡(jiǎn)化，必要時(shí)可以沿墻敷設(shè)，不僅降低了線路成本，而且也美化了城市的環(huán)境。利用架空絕比有導(dǎo)線可以有效的降低對(duì)空間的占用，線路可以在狹小的通道內(nèi)進(jìn)行穿行，減少了導(dǎo)線腐蝕性和電能的損失，使線路的使用壽命得以延長(zhǎng)。

1.2.3 使用節(jié)能型金具

金具是目前配電線路中大量應(yīng)用的一種設(shè)備，其由鐵磁材料制成，種類較多，如耐張線夾、防震錘，還有部分與導(dǎo)線進(jìn)行接觸的金具等，這些金具在運(yùn)行時(shí)由于會(huì)導(dǎo)致磁滯損耗和渦流損耗的發(fā)生，所以在節(jié)能設(shè)計(jì)上可以使用無(wú)磁或是低磁的金具，這樣可以有效的降低配電線路上損耗的發(fā)生，實(shí)現(xiàn)節(jié)能的效果。

2 配電變壓器的選擇介紹

2.1 推廣使用節(jié)能型變壓器

變壓器作為電力系統(tǒng)的重要設(shè)備之一，其是能耗的大戶，所以降低變壓器的能耗可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能的要求。目前10kv及以下配電線路的所使用的中小型變壓器，其使用量較大，而且需要長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行，所以通過(guò)降低變壓器的能耗，對(duì)節(jié)能目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)具有極其重要的意義。

以前在我國(guó)變壓器市場(chǎng)上S9型變壓器一直占據(jù)市場(chǎng)的主流位置，自新《變壓器能效標(biāo)準(zhǔn)》實(shí)施以來(lái)，S11節(jié)能型變壓器技術(shù)開(kāi)始越發(fā)的成熟，占據(jù)市場(chǎng)的主力位置，而隨著市場(chǎng)規(guī)范的增長(zhǎng)，S11型節(jié)能變壓器勢(shì)必會(huì)取代S9型變壓器。相對(duì)于S9型系列變壓器相比，S11型節(jié)能變壓器具有諸多的優(yōu)點(diǎn)為，如損耗低，其損耗只為S9型變壓器的四分之一左右；由于磁通沿著冷軋硅鋼片晶格排列方向，所以其空載電流較小，損耗低；相比于S9型變壓器，其噪聲較低，減少了對(duì)環(huán)境的干擾；S11型變壓器具有良好的抗短路能力，可靠性能較好。所以隨著S11型變壓器的大力推廣，10kv配電線路上的電能損耗也會(huì)得到有效的降低。

2.2 變壓器連接組別的選擇

在中低壓配電設(shè)計(jì)中三相變壓器常用連接組別有Y.yn0和D， ynl1。目前我國(guó)工業(yè)與民用建筑中容量在1000kvA及以下，電壓為0kv/0.4kv的變壓器幾乎全部采用Y.ynO連接組別而D.yn11型的變壓器用的很少。有利于變壓器設(shè)備能力的充分利用。因此.在中低壓配電設(shè)計(jì)中推廣使用D.yn11連接組別的變壓器會(huì)使節(jié)能效果更好。

3 無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用概況

3.1 無(wú)功補(bǔ)償?shù)淖饔?/p>

目前在電網(wǎng)降損過(guò)程中，為了更好的實(shí)現(xiàn)節(jié)能的需要，則最為關(guān)鍵的是提高功率因數(shù)和實(shí)現(xiàn)無(wú)功就地平衡。如果控制好這二項(xiàng)，則會(huì)使配電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，而這兩項(xiàng)關(guān)鍵環(huán)節(jié)的實(shí)現(xiàn)，則需要利用無(wú)功補(bǔ)償這個(gè)重要的手段進(jìn)行。此種方法對(duì)于中低壓配電系統(tǒng)具有非常好的效果，有效的降低了有功損耗的發(fā)生，而且對(duì)于諧波所帶來(lái)的污染具有良好的抑制作用，確保了電壓質(zhì)量的穩(wěn)定，提升了系統(tǒng)的安全性，具有良好的節(jié)能降耗效果。

3.2 就地平衡補(bǔ)償

把并聯(lián)電容器安裝在0.4kv母線側(cè)，設(shè)電容補(bǔ)償柜.安裝動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)裝置，使用戶低壓端無(wú)功補(bǔ)償裝置一般按照用戶無(wú)功負(fù)荷的變換自動(dòng)投切補(bǔ)償電容器，達(dá)到動(dòng)態(tài)控制的目的，這樣做既可以不向高壓線路反送無(wú)功電能又能使配電線路中的無(wú)功電流最小，有功功率損耗最小，這是最理想的效果。

另一種是把并聯(lián)電容器安裝在10kv母線側(cè)，這主要是補(bǔ)償10kv 配電線路本身和所在配電變壓器的無(wú)功損耗，其作用是以降損為主，同時(shí)能夠提高線路末端電壓。

3.3 單獨(dú)就地補(bǔ)償

對(duì)于投入運(yùn)行的電力設(shè)備，如果其運(yùn)行的負(fù)荷較穩(wěn)定，而且容量較大，經(jīng)常性的處于運(yùn)行狀態(tài)，這種設(shè)備對(duì)其單獨(dú)安裝就地補(bǔ)償裝置，其可以取得良好的補(bǔ)償效果。

3.4 定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)

繼電保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間與短路電流的大小無(wú)關(guān)，時(shí)間是恒定的，時(shí)間是靠時(shí)間繼電器的整定來(lái)獲得的。時(shí)間繼電器在一定范圍內(nèi)是連續(xù)可調(diào)的.這種保護(hù)方式就稱為定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)。

3.5 繼電器的構(gòu)成

定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)是由電磁式時(shí)間繼電器（作為時(shí)限元件）、電磁式中間繼電器（作為出1：3元件）、電磁式電流繼電器（作為起動(dòng)元件）、電磁式信號(hào)繼電器（作為信號(hào)元件）構(gòu)成的。它一般采用直流操作須設(shè)置直流屏。定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)簡(jiǎn)單可靠、完全依靠選擇動(dòng)作時(shí)間來(lái)獲得選擇性，上、下級(jí)的選擇性配合比較容易、動(dòng)作的靈敏性高。這種保護(hù)方式一般應(yīng)用在電力系統(tǒng)中變配電所，作為10kv出線開(kāi)關(guān)的電流保護(hù)。

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著電網(wǎng)改造的不斷進(jìn)行，配電網(wǎng)運(yùn)行的安全性和可靠性不斷拉升，而對(duì)于10KW配電設(shè)計(jì)，則需要設(shè)計(jì)人員確保設(shè)計(jì)方案的切實(shí)可行性，只有這樣才能實(shí)現(xiàn)電能的科學(xué)、合理利用。而設(shè)計(jì)的合理性和科學(xué)性，也是實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)節(jié)能的關(guān)鍵，對(duì)企業(yè)的健康發(fā)展具有極其重要的作用。

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