浅谈电力工程10kV配电设计中的节能措施

发表时间:2021/3/19   来源:《当代电力文化》2020年27期   作者:郭程文
[导读] 建设10kV配电线路是一项复杂、综合的电力工程,这项工程不仅包含了众多的专业技术,且容易受到周围环境、交通的影响。
        郭程文
        国网黑龙江富裕县电业局有限公司   黑龙江 齐齐哈尔 161000                                                           
        摘要:建设10kV配电线路是一项复杂、综合的电力工程,这项工程不仅包含了众多的专业技术,且容易受到周围环境、交通的影响。因此,在建设的过程中,我们不仅要充分考虑技术、交通、环境等因素,还要以工程设计和施工标准为核心,建立健全施工机制,从而保证工程施工质量,为后期线路的稳定、安全、经济运行打下坚实有力的基础。
        关键词:电力工程;10KV配电设计;节能措施
        前言:实际生活中,电是人们生活中不可或缺的资源,10kV低压配电网是电力体系的一个关键的组成部分,直接肩负着向广大电力用户供应电能的重任。在10kv配电线路设计的时候,设计人员要科学配置、妥善安排各个部分乃至每个程序,保证电力项目可以成功运行,为电力建设质量提供必要保证,最后完成节能目标。
        1、10kV配电线路设计原则分析
        在设计电力系统10kV配电线路过程中,为了能够确保配电线路设计的科学性、合理性与有效性,则需要电气专业设计人员能够遵循科学性、安全性以及经济型的原则。其中,科学性原则主要指的是设计人员需要在设计过程中根据电气专业理论知识来进行,在方案设计前,要对方案可行性与有效性进行多次论证,以确保配电线路最终设计方案的合理与可行。安全性原则主要是指设计人员需要确保实际设计所得方案能够与配电线路的运行安全、稳定的要求相符。经济型原则主要指的是设计人员在进行定额设计过程中,需要能够科学合理地选择路径,并且在方案中能够尽可能选用现代化的、节能设备,确保线路供电安全的基础上,将电力建设成本减少。
        2、分析10kV在配电设计中出现电能耗损的原因
2.1线经过小,线路电阻过大
        由R=PL/S可得电阻与线损之间长正比,线经越小,则线损就越大。在这同时还存在着负荷曲线的异常震动问题,负荷曲线与线损的程度息息相关,其抖动幅度越大,线损的程度就越大;在负荷达到一定程度时,这时候就必须要增加变压器的容量,变压器容量增大就会导致经济上的损失。
        2.2布局以及结构不合理
        假如部分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,并且不能保证供电质量;或者没有根据实际情况制定,只追求供电可靠和安全性而选用容量过大的变压器,整个线路出现冗余、迂回,在加大工程投资的同时又造成了电能损耗。
        2.3电源点不合理
        当规划工作不合理时,较易出现这类问题,尤其是在对10kV配电工程进行设计的时候,统筹思路缺乏,致使很多10kV电源点在区域的分布上合理性不足,再加上电源点的数量过少,从而发生配电网供电半径过大的现象,导致10kV配电线路的损耗增大。与此同时,电源点布局合理性的缺乏,也使电力负荷的失衡状态有所增加,从很大程度上阻碍了配电网的稳定可靠性的发挥。
        3电力工程10kV配电设计中的节能措施
        3.1使用节能变压器
        在10kV的输配电线路中,变压器日常运行过程需要消耗较大的电能。10kV以下的小型变压器不仅使用量大,且运行时间过长,存在很大的节能空间。以往的电力系统中,S9型号变压器的使用最频繁,但现阶段已被S11型变压器逐步替代。例如,江苏鹏程电气出厂的三相节能变压器,连接组比较复杂,其容量约为1000KVA,空载损耗和负载损耗比传统变压器小很多,采用新型材料代替钢铁或铝合金,增强了变压器的抗腐蚀能力,并且加装了内部自动调压器,以便于对整个电力系统的电压进行实时监把控,达到节能降耗的目的。节能变压器的优点具体可分为以下几方面:第一,传输电能过程,对比传统的变压器其电能损耗可以减少40%左右,空载电流会减少60%左右。第二,运行过程中产生的噪音较低。与传统电压器所制造的噪音相比,节能变压器的噪音量至少减小3到5db。

第三,运行中发生故障的概率较低,不容易发生短路现象,具有运行可靠性。第四,减少高次谐波电流的影响,在连接零序的时候,由于产生的阻抗较小,因此可以有效避免短路故障的发生[1]。总的来说,在电力工程10kV配电设计中选用节能型变压器,能够有效降低运行过程中发生的损耗,达到节能减耗的目的,以提升企业的经济效益。
        3.2线路节能设计
        线路设计中的节能措施可以通过两种途径实施,一是通过增大导线的横截面面积,二是通过采用节能型辅助工具。第一种方法经过相关的测损试验,得出了在环境温度相同且电缆型号统一的前提下,线路损耗会伴随导线横截面面积的加大而有所降低,从而起到了节能的良好效果。第二种方法主要是采用具有节能效果的金具来辅助提高配电线路的节能能力。电力系统中使用的诸如悬垂线夹、耐张线夹、并沟线夹、防震锤及与导线相接触的铁磁金具,极易在磁场反应下产生磁滞损耗及涡流损耗,严重时会对导线构成损坏,因此在必备的电力系统金具选择上,应优先考虑低磁或无磁类型。
        3.3选择合适的10kV配电网无功补偿装置
        干式的自愈型并联电容器是目前国内使用最广泛的中压配电网的无功补偿装置,干式的自愈型并联电容器是通过采用独特的元件内熔丝进行保护。将故障元件进行隔离,在电器内部安置具有防火、防爆功能的安全材料,而元件的外部一般是采用树脂灌封,从而有效地防止空气的进入,充分地满足了城市电网的要求。干式的自愈型并联电容器具有体积小、自愈性能高、电容损失小、绿色环保以及安全可靠等显著优点。将干式的自愈型并联电容器应用在配电线路上,有助于节省投资费用,减少设备维护费用。
        3.4三相负荷的平衡
        在降低10kV配电网的能耗时,将三相负荷合理平衡也是一种非常有效的手段。按照以往的情况来说,讲三相负荷合理平衡的难度相对较大,利用简单的措施调节三相负荷的平衡,最后呈现的减轻损耗的效果不明显,这一项工作应该结合用电区10kV配电网的实际运行负荷情况和配电的规律来调整三相负荷,使其达到平衡的状态。
        3.5照明节能设计
        在电力系统供配电整体规划中,一定要注意照明节能设计,这主要是因为选择照明节能设计,也是供配电系统设计中节能方法的一种。选择高效的光源,另外,电力物应该尽可能地选用自然的采光,与室外相近的部分则需要大的门窗,通过这种方式可以使靠窗的自然光能够得到发挥,以达到节能的目的。选择照明电气是供配电系统中节能方法的一种,虽然照明节能设计在供配电系统当中的地位显得微不足道,但是通过合理选择节能照明设计,有利于使供配电系统的能源损耗降低,真正有效实现供配电系统的节能设计。
        3.6科学设置电费计量表
        电费计量表属于10kV配电设计工作中的一部分,科学的电费计量表设置,不仅能够保证我国电网运行的安全性,而且能够减少供电企业与居民和相关单位之间的矛盾,同时还是促进我国供电行业发展的重要手段。因此,在进行电费计量表设置时,要根据设置地区条件和情况,合理设置电费计量表数量,特别注意在一些复合型用电的综合楼内设计电费计量表安置数量时,要根据住户的用电情况,设置不同类型的电费计量表,从而保证供电公司的经济效益和住户电费缴纳的合理性。
        3.7对于网络结构进行合理的布局
        在安装电路时,一定要注意电路的设计安装,在供出同样负荷的前提下,供电的横截面积越小,对于线的损耗就越多。电源要尽可能的设计在负荷位置的中心,在计算负荷中心时应使负荷中心两端的负荷距相等。因此,在进行电线设计排布时,尽可能让线路之间隔开一定的距离。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.
        结束语:10KV的配电系统在我国电力系统中有着决定性的作用,在生活中其存在着很多造成电能损耗的因素,这就要求我们认真分析10KV配电设计中的不足和缺陷,反复核算与测试后获取有效的节能措施和最优的设计方案采取节能措施,减少电能的损耗。这样降低节能不但可以减少用户电费支出,提高供电企业经济效益,挖掘配电设备供电潜力,而且对国家能源利用、环境保护、资源优化配置有很大帮助。
        参考文献:
        [1]张海洋.节能技术在电力工程10kV配电设计中的应用[J].科技创新导报,2017,14(17):48+50.
        [2]节能技术在电力工程10kV配电设计中的应用[J].张海洋.科技创新导报.2017(17)
        [3]林振练.10KV配电设计中的节能措施研究[J].科技与企业,2014,04:145.
        
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