10kV配电网设计及节能问题论文_彭爱丽

10kV配电网设计及节能问题论文_彭爱丽

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摘要:10kV 配电网是我国电网系统中应用最为广泛的电力设计之一,当然,其能源使用量也是极大的,所以,对该类型配电网的优化以及加大节能措施在这方面的使用力度就显得至关重要了。10kV 配电网的整体结构较为复杂,且应用范围大、线路连接情况较为系统化,这些特点都能表明其在节能方面的可开发性比较大,只要采用最先进的电力技术,加之科学有效的完善措施,就一定能够在很大程度上减少10kV 配电网的耗能,进而达到节约能源的目的,本文将从这一方面着手,简单的谈一谈10kV 配电网的节能问题以及相关节能措施的应用。

关键词:10kV 配电网;设计;节能

当前,科学技术的不断发展,促使10kV 配电网技术在我国得到广泛应用。其中,10kV 配电网的无功损耗占整个电力系统无功损耗的比重很大,因此,如何实现10kV 配电网的节能成为电力系统中的一个重要课题。实现10kV 配电网节能降损的重要手段即为降低变压器的能耗, 可以采取优化变压器运行方式、开展无功补偿和推广节能变压器等方法; 实现10kV 输电线路的节能降损, 则是可以从合理规划10kV 配电站的布局和结构、合理选择导线截面并应用新设备、科学配置无功设备、强化线损管理工作等方面出发。

1 10kV 配电网设计要点

1)要做好基础工作,首先要对规划供电区进行负荷预测,确定该区域的用电量,并进行统计和规划,有效的掌握负荷的发展情况,在负荷预测的过程中,为确保数据的准确性应当结合当地的地理情况,用电性质,各区域不同的发展速度来分析;

2)10kV 配电网的技术措施,一个优秀的10kV 配电网不管是在高压还是低压的变电站全停时,能够转供其所带的全部负荷,并且不会发生停电等事故;

3)规划10kV 配电网的同时,要注意充分考虑供电可靠性的问题,为了提高供电的可靠性,应该在变电站附近推广10kV 环网接线,并且注意防止电磁环网;

4)缩短检修、线路施工以及发生事故时的停电范围,在保证实现控制环网和线路正常运行电流的前提下,在每回10kV 线路设置若干个分段开关,每段线路设置3~5 个即可,每段的用户控制在7~11 户左右;

5)10kV 架空网一般以中性点不接地方式来运行,因为要考虑10kV 配电网在单相接地故障时继电保护装置、绝缘配合、人生安全及提高供电可靠性的有效措施。

2 10kV 配电网的有效节能措施

根据一些电力数据调查统计显示,国内10kV 配电网耗能情况在整个电网系统中都是比较严重的, 对其采用科学的方式有效的降低耗能对国电单位的经济效益有很大的影响,下面笔者就从线路节能和变压器节能两个方面对其进行深入的研究,总结出更好的节能措施:

2.1 10kV 配电网变压器的节能措施

一般情况下, 从电力系统的最初运转到输送电力到供电再到用户使用电,要经过升压、降压等一系列复杂的过程,因为我国通常将降压型变压器应用到10kV 的配电系统中,所以其总容量比较大,进而导致其总体耗能过多,根据一些电力调查结果显示,在10kV 配电网的耗能总量里,约有50~60%的电力能源都是变压器消耗掉的,而有40~50%的电力能源都是由线路消耗掉的,由此看来,对于变压器的优化,使其降低能源消耗是目前节能技术最该应用的地方之一。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆变压器的电力能源消耗大概有两方面:①固定消耗,也就是空载消耗;②可变消耗,与电流有关,基于这两点,笔者将针对变压器提出两个有效的节能措施:

(1)扩大节能变压器的影响范围。节能变压器与普通变压器相比有很多较为突出的优点,其能明显改善电能的消耗情况,节约很多能源,比如非晶合金变压器,这种变压器空载耗能量能够比普通变压器低大概70%以上,特别要指出的是,这两款变压器在电流相同的情况下,负载的耗能程度基本一致,而非晶合金变压器的节能则主要针对空载方面的应用。在全面推广节能变压器的使用,扩大节能变压器的影响时,因为它需要的投资金额较大,所以要结合变压器的具体使用情况以及电网的整体布局,按批次、按顺序的依次对其更换,对于已经超出规定使用期限以及国家明令禁止使用的超耗能变压器应当安排在首批更换设备内,并记录好该批节能变压器的运行情况,客观的对其评价和分析, 对于节能效果不太明显和经济性较为不好的变压器再次进行更换,以保证10kV 配单网节能效果的突出性。

(2)无功补偿。致使10kV 配电网耗能情况严重的最为关键的因素是功率因数过低。配电网的功率因数过低就是导致电网在电压不变的情况下,输电流量就会加大,这样不但会造成无功耗能现象的出现, 另外还在加剧电网电力的无功消耗量,而处理该问题的最佳方法就是安装电容器,对电网进行无功补偿,以此来节约电能,增大功率因数。就拿10kV 配电网来讲,所谓的无功补偿就是对其配电问题采取补救措施,并通过这种补救措施提高功率因数,取得理想的节能效果。另外,对10kV 配电网进行无功补偿能够维持电压的稳定性,这样更有利于保证电能的供应稳定性和电能质量, 而对该类型配电网进行无功补偿的过程中尽量采用比较分散的方式对其进行补偿,从稳定电网运行的全局角度出发,采用平衡性和实践性比较突出的补偿办法以保证各个用电地区的稳定性, 这样不但能最大限度的降低配电网的耗能量, 还明显改善供电单位的经济情况。

2.2 配电线路节能措施

1)选择合理的导线截面积。由于线路能耗与阻抗成正比,所以通过增大导线截面积能够降低能耗。在选择导线截面积时,应当以确保电压质量为基础,并根据经济电流的密度确定出最为合适的导线截面。需要注意的是,导线截面并不是越大越好,因为导线截面过大会造成电缆单位长度的重量和价格提高,故此,只需要选择适宜的截面积即可,不需要一味追求过大的截面积。

2)合理分配负荷。正常情况下,线路过长会造成损耗增大,若是能够缩短线路长度,则可以使损耗降低,这样便可以达到节能的目的。因此,10kV 配电网应合理进行布局,在不影响电能传输的情况下,尽可能缩短线路距离。同时,电源点也应当合理布置,确保负荷由最近的电源供电。此外,三相负荷不平衡也会使线路和配电的损耗增加,所以理想的状态是三相功率完全平衡,但现实中很难做到这一点,因此,供电企业应当按照负荷的重要性、用电时间和用电量等因素,尽可能使负荷保持平衡,这有助于降低功率损耗,进而达到节能的目的。

四、结束语

总而言之,10kV 配电网设计中节能措施的应用和研究是一项任重道远的工作和任务,对于供电单位来讲,不管是从社会服务的角度还是从单位经济效益的角度来讲, 节能措施的应用和研究都是势在必行的, 这既是国家对供电单位提出的要求,也是单位首要的待解决问题之一。10kV 配电网的电能消耗量减少不但能够解决电力浪费现象, 改善企业的经济情况,还能进一步提高用电的可靠性和供电质量,因此其设计方法必须科学而合理,并将节能理念具体的应用到电网开发、使用和维护的过程中,推动我国电力行业高效、稳定的运行和发展。

参考文献:

[1]王韵开,李秋平,刘寒寒.关于10kV 配电网设计及节能问题的思考[J].科技与企业,2012(11).

[2]颜晓宇.10kV 配电网建设优化策略研究[J].上海交通大学学报,2010(10).

[3]杜忠宝.10kV 配电网中性点接地方式的选择[J].河海大学学报,2012(5).

论文作者:彭爱丽

论文发表刊物:《基层建设》2016年31期

论文发表时间:2017/1/20

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