摘要:目前我国工业化的程度在不断提高,在电力系统配电网络构建方面的难度越来越大,且对电力输送网络的要求也日趋增大。输送网络的同时会出现较大线损的现象,因为国内的电能输送网络中以10kV配电网为主力。整个线路的再优化和再设计可以降低输电线路的电阻,提高输送电压。本文将具体分析10kV配电网的优化设计,对目前普遍存在的问题反复研究,给出具有一定可行性的优化方案。
关键词:电力企业;管理;提升;有效方法
根据10kV内在的技术特征,将进行优化的范围设定在以下几个方面:
(1)优化分析前应对分了解与掌握优化区域,必要时现场勘察地形,并分析地形具有的特点;
(2)全部电载荷的转化必须在10kV的配电网发生故障时仍然有效完成,实际的优化设计过程中,才不会受到故障环节或某一部分的影响,需要注意的是在这种情况下的配电网辐射的范围内不存在电力断供的情况;
(3)采用10kV环网接线是一种特殊的接线方式,需要在变电基站周围采用,可以很好地保障配电网的稳定性。接线时应该确定一个最优方案来最大限度地使后期的维修更换难度降到最低,还要考虑到维护后期线路的复杂程度。
(4)应用中性点不接电的优化方式来提高空中的架空线路的可靠性,能有效地避免出现故障的风险,这种模式可降低接地的概率。
一、10kW配电线路设计应该注意的问题
配电线路大致两类,一类用来传输、存储和处理各种信号,第二类是用来实现电能的装换、传输和分配。
1.1在技术方面的优化设计
在线路的选择上,应该考虑地的建设规划,为避免从拉线路,影响当地的生产发展。由于机械性能的限制,要考虑塔杆、金属、导线等的稳定性和受力情况。电气性能上则要考虑:本地的污染程度、风向、天气及风力的因素。根据当地建设和对电网的规划,线路的设计要尽可能的短、直,设计出最能满足经济性和实用性的的电路设计。另外要尽量少占用耕地或者尽量靠近耕地的边缘,提前勘察杆塔底部的地质与水文的情况。
1.2在安全方面的优化设计
10kV的电路设计中应当考虑到安全问题,电力生产的第一要素是安全。配电线路的安全问题是在10kV的电路设计中的首要问题。还要考虑安装避雷线,运行时电气与机械性能都应该由配电线路提前设定,避免接地并安装避雷线。即使绝缘导线能减少由外界因素而引发停电问题,但由于资金和物资的短缺,用绝缘导线代替裸导线就不做讨论,
二、配电线路中配电装置及电器的选用
2.1配电线路优化设计中的配电装置的选用
配电装置的绝缘性能和抗震性能必须要符合国家的标准。其噪声在居民区时要控制在一定范围内。温度低时要注意给设备保暖,亚潮湿热带的地区可用一般的电器产品,但是潮湿的热带地区要采用适应湿热带地区的电器产品,干燥的热带地区就用耐高温的电器,给屋内的电器设备定的最高温度要比这个地区最高温度多五摄氏度。
2.2配电线路优化设计中的电器选用
应采用高压限流熔断器保护电压互感器回路,电器端子所允许的载荷应大于电器的引线最大作用力,电器的电流大于回路的最大工作电流,最高工作电压不能低于这个回路的运行时的最高运行电压。可以根据限流熔断器的特性验算熔断器的动稳定和热稳定。一般来说,在日照强度好的时候,钢芯铝线的导体的温度不应大于正80°C,但裸导体的的最高温度应该小于70°C,当有锡的覆膜覆盖在裸导体的表面时,裸导体的最高温度就可以提高到正85°C。
三、配电线路的无功优化
10kV中的配电线路的用户多,这导致结线复杂,功率因数过低,对线路损耗较大,还可能导致配电线路负荷分布不均匀,严重地影响着供电设备有效使用容量,降低用户的经济效益。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆针对这一情况,我们研究得到无功优化是解决就地平衡的办法之一。无功优化还可以解决真空开关和微机控制器实现无功的跟踪补偿问题。
3.1无功补偿设计标准
高压并联的电容器应该配置在10kW或6kW的配电线路中,一般来说为变压总容量的5%~10%之间,但是经过研究计算得出电容器的容量不能太大,当配电线路出现最小负荷的时候不应该向变电所输送无功。配电线路的进出口端电压可以允许有误差出现,但不能超过配电线路额定电压的±7%,并联电容具有补偿作用。
3.2配电线路中的电容器配置及安装位置的选择
供电电压偏差的合格率以及峰功率和谷功率因数考核的合格率想要在一定程度上得到提高,可以通过配电线路电压的无功综合控制(调节变压器分接和投切并联电容器组)来实现。使10kW配电系统的功率因数达到0.9以上的方法是把一个并联电容器组从变电所中主变压器10kW的那一侧接入。柱上式的并联电容器组以提高线路负荷的功率因数。但是需要在线路中分期分批安装。这一操作还可以改善供电电压的质量,使整个配电系统的电压无功调控能力,应注意集中电容补偿效益不比配电线路分散补偿高以及如何实现降网节能。
3.3对于电容器的放置地点的优化选择
于电容器的放置地点的优化选择,以下提出几条建议:
第一,安装电容器组的地点应该选择在距离配电所全长的三分之二的地方,此时可以实现无功负荷的均匀分布,一般补偿的容量仅是无功负荷的三分之二。
第二,当配电线路的负荷分布是无规则的且随机的情况下,通常接线的过程会非常繁杂,并且有许多分支,可以把规范的模式套用在整体的线路中进行求解。当无功负荷的分布在配电线路中成等腰三角形时,一般将电容器组的安装地点选择在距离变电所全长5/9的地方。在分支路上如果出现这种分布模式的时候,可以将那些负荷分布较为复杂的配电线路当成各种分布类型的组合体。在配电线路中的主干线的1/2以上的地方接上电容器组,尽量靠近负荷密集区,但在电容器有许多组时,应该在分支电路上安装电容器组,这里的负荷较为密集。
第三,无功负荷呈现递增趋势分布的时候,将补偿容量为无功负荷的80%,电容器组安装地点为距变电所全长7/9的地方。
第四,当无功负荷在配电线路里递减时,应该将补偿容量为无功负荷的62.3%,安装地点设置在距变电所全长4/9的地方。
四、10KW配电线路的路径的优化设计
在配电线路的设计方案中要明确体现路径优化设,利用水路、公路及铁路等交通条件说明从路径长度上来讲各路径方案的优势。做出的各个方案要在多种方面进行比较,比如线路的安全运行方面、障碍物的处理方面、技术方面及大跨越情况等方面,经过综合的分析对比之后选择出一个最佳的线路走径方案。另外这还要考虑选取导线的型号、路径长度设计、污秽区及线路的电压等级等情况。
五、结语
在经济社会不断发展的今天,人们的日常生活和工作离不开电力能源,企业则为人们的日常生活以及社会的工业化生做出努力,并对此产生了不可替代的驱动力,因此其重要性毋庸置疑。本文针对10kV配电网的优化设计以及如何节能等方面进行了较为全面的分析,并提出了一些具有可行性的措施与手段,希望能对我国配电网络的优化和发展提供借鉴经验。
参考文献
[1]蒋兴奇《.主轴轴承热特性及对速度和动力学性能影响的研究》,浙江大学,2001年.
[2]陆安定.功率因数与无功补偿[M],上海:上海科学普及出版社,2004.
[3]程浩忠.电力系统无功与电压稳定性[M],北京:中国电力出版社,2004.
[4]赵刚印,任艳,秦澎涛,等.10kV配电网降损节能措施探讨[J].机电信息,2012,5(21):11-15.
[5]石艳杰.强化线损管理提升精益化管理水平[J].农村电气化,2010,12(1):7-9.
论文作者:郑钦调,李盖,张坚东
论文发表刊物:《电力设备》2018年第11期
论文发表时间:2018/8/7
标签:线路论文; 电容器论文; 负荷论文; 电压论文; 优化设计论文; 功率因数论文; 变电所论文; 《电力设备》2018年第11期论文;