（中国石油大学胜利学院）
摘要：电力行业在节能减排和应对气候变化中起着举足轻重的作用，而配电网则占了电力系统功率消耗中的主要部分。将节能理念应用于10kv配电网的设计中，可以有效的节约电能资源，使其的运用更加合理科学。本文详细的介绍了有关10kV配电网设计的节能意义以及提出了相关的节能措施，从而节约电能资源，促进国家的经济发展。
关键词：10kV配电设计，电力工程，节能理念，应用
引言
随着我国经济的大力发展，对资源的需求也在逐年增多，但是资源是有限的，所以如何更好的利用资源和节约资源也成为了一个时代性的大课题。电能资源在我国所有资源中占据了重要的地位，如何提高电能资源的利用效率也备受人们和社会的关注。应当通过贯彻节能理念，研究出更多关于10kV配电网的节能设计，从而有效的节约电能资源，提高国家的资源利用与促进国家的经济发展。
一、电力工程10kV配电设计中节能的意义
1、电力工程10kV配电设计中节能对于国家整体发展的意义：
我国的节能工作整体思路上将从“开源”和“节流”两个方面展开，相对于传统的10kV配电网设计而言，研究新型节能的10kV配电网设计能够更好地节约电能资源，从而促进国家的经济发展以及资源不被浪费。
我们知道线损和电流的平方成正比。输电线上的电流越大，线路损失就越大，如果我们在不改变电网输送能力的前提下，提高电网的功率因数，就能够有效的减小输电线上的无功电流，也就能有效减小线损。如果安装点功率因数从cosφ1提升到cosφ2 ，安装点补偿后的电压U2将稍大于补偿前电压U1，为分析问题方便，可认为U2≈U1=U，则当线路上的电流减少为I。
在10KV线路系统当中，各类非线性电力设备消耗无功功率是比较大，尤其是运行当中的变压器，对无功容量的消耗是比较大的，用户终端的感应电动机也是无功电能消耗的主要单元，如果10kV线路系统的无功消耗过多，无功补偿设备不合理及不准确的时候，对整个线路系统的功率因数均有影响，不能维持线路的高质量输送水平，使得电能消耗较多。在10kV线路电网当中，无功补偿所带来的经济效益是比较高的，并且应该尽量将无功补偿点选在线路终端位置，降低符合无功功率的损耗，并增强功率因数，有效降低线路损耗，这样可取得较为明显的经济效果。
2、电力工程10kV配电设计中节能对于电力企业发展的意义：
在方案设计和配置时，应充分考虑负荷的变化和分布，一方面首先要做好用户低压侧就地集中补偿，在此基础上再采用多点、多级的高压无功补偿装置，即按线路的无功负荷分布，设置2个或3个以上的高压补偿点，补偿装置采用单级容量较小、步长最短，2级以上的高压无功补偿装置为好。或者通过采用调整电容器受电电压的方式来调整补偿容量。
通过无功补偿装置的安装可行性分析，无功装置的安装是非常必要的，不仅能有效提高线路的补偿容量，降低线路能量的消耗，还能用较少的资金投入获得较大经济效益，增强了10kV线路运行的可靠安全性。在分析其他线路的时候，也可通过这类计算公式来分析线路的无功补偿情况，并对无功补偿装置的可行性进行分析研究，确定需要补偿的无功装置型号，选择恰当的补偿型号，获得最大的投资效益，增强电力企业综合竞争能力。
二、电力工程10kV配电设计中节能的具体措施
1、10kV配电设计的节能方法
（一）缩短0.4kV 线路供电半径：只有合理科学的供电半径设计才能提高电网的输送功率，从而减小配电线路的损耗，保证供电的质量。0.4kV配电线路的设计中加入10kV配电线路可以缩短0.4kV线路的供电半径。同时也可以增加多的分支线路来降低电流输送，从而减低总线路的损耗。
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（二）选择10kV 线路大截面导线：为了满足用户的使用需求，实现节能的需要，在导线的选择上也要十分注意，根据电价和导体的性质，可以利用经济电流密度发来选择导体，为了提高电网的输送功率，10kV 配电线路应当更换为大截面的导线，才能合理科学的减低线路的电阻，从而符合供电的要求，并且节能省掉更多电能资源。
2、选择合适的配电变压器
（一）选择合适的变压器组别：目前我国的民用和工业建筑中容量在 1000KVA 或以下的变压器多使用 Y，yn0 的连接组别，而进行电力系统10kV 配电设计时，三相变压器也包括了以上两种连接组别，但是从节能的角度上，D，yn11 连接组别更具优势，表现在：其负载损耗和空载损耗都小于同容量的Y，yn0 变压器；能够有效减少高次谐波电流的影响，其连接零序阻抗更小，从而提高电流输送效率，达到节能的目的。
（二）应用并推广节能变压器：过去电力系统中主要使用的是 S9 型号的变压器，目前已被 S11 型号的节能变压器所取代。因为传统变压器的电能损耗是 10kV 输配电线路中损耗较多的部分，尤其是10kV 以下的小型变压器，使用量较多，运行的时间很长，存在较大节能空间，而节能变压器损耗低，更加节约电能资源。
3、应用无功补偿技术
电力工程10kV配电设计中采用无功补偿技术能够更好的节约电能资源，而以下则是我总结归纳的关于无功补偿技术的要求，装置以及原理运用：
（一）根据线路无功变化自动检测、分析计算、控制电容器的投切，当系统停电后再次送电设备自动检测并进入控制状态;
（二）采用电压无功综合控制，比功率因数控制更科学更准确(有些线路无功很小但功率因数却很低，如果采用功率因数控制就会投电容器造成过补，也可能出现末端电压“翘辫子”或电网谐振等危害)。
（三）率先在国内实现了分级、多级编码投切，使得高压线路的无功补偿更为精确;
（四）可通过无线通讯模块、GPRS和CDMA等通讯方式实现近程控制或遥测遥调。
装置结构主要由电容器、控制器、真空接触器、电压互感器和电流互感器、滤波装置、户外跌落式熔断器六部分组成。控制器根据电压互感器和电流互感器的实时数据进行处理和判断，控制电容器的投切。真空接触器接收和执行来自控制器的指令，完成电容器的投切动作。户外跌落式熔断器对装置进行短路保护，一旦装置有短路故障，跌落式熔断器立刻跳开，防止对装置和线路造成损害。
由此一来线路的无功电流能够确定保持到最小数值，也无不再为高压电路进行无功功率的返送。这样可以降低有功功率的损耗。在10kv母线侧安装并联电容器，这样可以对配电线路和变压器的运行提供无功的补偿，从而提高电能的利用率，节约了更多的电能资源，促进了国家的电力快速发展，从而促进了国家的经济全面发展。
结束语
综合我以上所说的几个方面，研究出更多10kV配电网的节能设计对国家整体经济发展是非常必要的。如果在 10KV 配电系统达到一定的节能效果，可以有效的控制电能的消耗情况，减少开发煤炭资源，延长 10KV 配电系统设备的寿命，提高国家的资源利用率，从而促进国家整体的经济发展。
参考文献
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论文作者:李青青
论文发表刊物:《电力设备》2016年第5期
论文发表时间:2016/6/16
标签：节能论文; 线路论文; 电能论文; 变压器论文; 装置论文; 功率因数论文; 电力工程论文; 《电力设备》2016年第5期论文;