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1、10kV配电设计中节能方案研究 10kV配电设计中节能方案研究 【摘要】时代的开展带来的是人们对用电需求的提高，随之而来的问题就是如何才能最大限度的发挥其作用，本文主要研究在城市配电设计中节能环节存在的一些问题，并提出相应的改良思路，为今后的配电设计工作提供参考。 【关键词】配电设计；变压器；节能 1.10kV配电设计中存在的节能问题 首先是布局以及结构不合理导致的损耗。如有的10kV配电站没有设置在负荷中心，使得供电范围超出合理供电半径，导致线路损耗增大，同时供电质量难以让人满意；另外的问题是没有从实际情况出发，只追求供电可靠性，选用容量过大的变压器，整个线路出现冗余和迂回情况，在加大工程投
2、资的同时又造成了电能损耗。 其次是线路方面的损耗： 线径过小，造成的结果是线路的电阻值过大，而我们都知道线损与电阻值是成正比的，因此，线径越小线损越大。 负荷曲线异常波动。负荷曲线的波动带来的是线损的增加，另外一方面当某一时刻出现负荷过大的情况，相应的就要求变压器的容量要增大，也就增加了变压器方面的投资与耗损，同时负荷曲线的变化波动使得电压表现为运行偏低，在同样功率的输送过程中，电压降低了，电流就要相应的增大，同样会造成电能损耗。解决的方案是通过有方案的提高电压来降损。 功率因数过低。配网系统需输送局部无功功率，在输送恒定有功时，功率因数cos越小，那么需要更大的视在功率和负载电流，而线路损耗
3、和变压器损耗均与负载电流的平方成正比，相应的导致损耗增大。 三相负荷不平衡：变压器的空载损耗在正常情况下是一个恒量，而负荷损耗那么随负荷的大小而变化，且与负荷电流的平方成正比。三相负荷不平衡时，三相变压器的负荷损耗可看成三只单相变压器的负荷损耗之和，当三相负荷到达平衡时，变压器的损耗最小；当变压器处于三相负荷最大不平衡运行状态时，其损耗是处于平衡状态时损耗的3倍。低压电网三相负荷不平衡将反映到高压侧，在最大不平衡时，高压线路上电能损耗增加10%以上。 第三是设备方面损耗严重：配电变压器自身的损耗在10kV配网总损耗中约占80%。电网中运行时间较长的变压器大局部为低效率高损耗变压器，且缺陷较多.
4、自动化水平较低，每年产生的电能浪费十分巨大。 2.10kV配电设计节能方案 2.1 变压器的节能方案 变压器在配电设计中的应用较为广泛，理想的使用状态是保持平均负荷率在额定容量的1/23/4，然而实际工作中由于变压器自身的负载和功率因数不是固定不变的，且会出现超载运行的情况，所以在变压器的容量选择上时除了考虑最大效率，还要兼顾其他方面：容量既不能太大，以免出现空载损耗，也不能太小，使得负载过大或者过负荷，造成负载损耗。应根据用途的不同，选择容量适宜的变压器。不同的企业可以按照自身符合情况科学的配置变压器数目及类型。比方负荷绝大局部为三级负荷的，可装设一台变压器；假设企业一二级负荷所占比例较重。
5、必需两个电源供电的.那么应装设两台变压器；特殊场合可使用多台小容量变压器。如受运输和作业条件限制的井下变电站。选用低能耗、高效率的节能型变压器。设置移相电容器.负载的功率因数就会得到改善。无功功率那么受到抑制。同时，移相电容器补偿了无功电流.使配变电设备及网路的实际电流减少。从而提高了变压器的利用率，降低了变压器的铜耗及线路损耗，到达节能的目的。 2.2 配电线路的节能方案 在城乡配电网中还存在着这些供电问题，应尽快加以切改，以减免由于供电方式不合理造成的网络损失。首先是在线路布局上要加以重视，应该意识到在同样符合功率的前提下，供电半径越小出线越多，线损越小。在配电设计中一般将电源布置在负荷中
6、心，这样如果线路中电阻相同，供电量一样的情况下，线路分支越多损耗越小，并随分支线平方在下降，因此尽量不要考虑单侧供电，可以从总体规划方面思考，建议采取三侧或四侧出线供电，也不要过多的出现，以免加大工程投资和维修工作量。其次是要注意导线及相应金具的选择。在100kV配电线路的设计中，从用户需求和节能的角度考虑，建议选择高于标准中一个等级来选择导线截面积，以此来减少线损，另外还可以选用架空绝缘导线，其特点之一可以保证供电线路的可靠性，可以降低线路作业时的停电频率，提高线路的利用率；二是可以简化线路杆塔结构，有些还能够沿墙敷设，在节省线路材料的同时还可以美化环境；三是能够节省架空线路占用的空间，即使
7、在狭窄的地方也能通过；四是降低了线路的电能损失，减少腐蚀情况，保证线路的使用寿命。另外选用无磁或者低磁金具也有一定的节能效果。最后是合理设置供电半径，在保证供电质量的前提下，既要提高电网输送功率又能减少线损。具体的做法如下：将10kV线路深入0.4kV系统负荷中心，就能缩短0.4kV线路的供电半径，降低线路损耗，提高电压质量。因此在设计工作中，在不影响用户开展规划情况下，用户独立变电所的位置应尽可能接近负荷中心。负荷中心可以用负荷功率矩法、负荷电能矩法和负荷指示图法近似确定。 2.3 无功补偿技术节能方案 在中低压配电设计中的无功补偿方式： 就地平衡补偿。把并联电容器安装在0.4kV母线侧，设
8、电容补偿柜，安装动态调节装置，使用户低压端无功补偿装置一般按照用户无功负荷的变换自动投切补偿电容器，到达动态控制的目的。这样做既可以不向高压线路反送无功电能，又能使配电线路中的无功电流最小。有功功率损耗最小，这是最理想的效果。另一种是把并联电容器安装在10kV母线侧，这主要是补偿10kV配电线路本身和所在配电变压器的无功损耗，其作用是以降损为主，同时能够提高线路末端电压。根据负荷性质、变压器容量、功率因数可以计算出无功补偿容量。举例说明，对于厂矿企业，由于较多的使用三相用电设备，所以可以采取三相电容自动补偿，然而对于民用建筑来说，单相负荷的使用率更高一些，如照明、空调等负荷具有一定的不稳定性，
9、如果采用三相负载会出现不平衡情况，由于调节补偿无功功率的采样信号取自三相中的任意一相，这样另外的两相就可能会出现过补偿或者欠补偿的情况，进而威胁到整个电网的平安运行，因此对于三相不平衡可以采用分相电容补偿的方式。 单独就地补偿。单独就地补偿通常适用于经常投入运行，负荷比拟稳定容量较大的用电设备。如大型感应电动机、高频炉等，需要在设备旁单独安装就地补偿装置，可以使补偿效果最好。 参考文献 【1】任晓晖.10kV配电设计中的节能措施J.农村电工，2021. 【2】朱耀辉.提高配电网的功率因数，优化无功配置J.黑龙江科技信息，2021. 【3】黄小兵.10kV配电线路设计技术要点分析J.中小企业管理与科技，2021.