摘要:随着社会经济的全面发展,对电力工程配电设计提出了越来越高的要求。在电力工程的配电设计中,会消耗大量的能源,造成资源的浪费。另外,在目前的发展环境下,人们的思想有了很大的提高,更加注重环境,所以也特别注重配电设计的节能。在10kV配电设计中,应有效实施节能措施,保证电力行业的稳定发展。
关键词:电力工程;10kV;配电设计;节能措施
一、电力工程10kV配电设计中产生的节能意义
由于国民经济快速发展,对于电力的需求量越来越大,不但使电力企业产生了更多的压力,也使得相关的建设工作出现了很多问题。根据相关的数据统计,在对电能进行建设的过程中,产生的问题包括电能利用率不高,从而发生了电荒问题。面对能源资源的浪费,一定要在经济发展的过程中,强化对能源的利用率,并制定相应的解决措施,对存在的各项问题进行解决。
在我国的电力系统当中,对于远距离输电,应用的主要输变电系统为35kV以上的系统,但是在具体的运行当中,由于10kV配电线路有着更加广泛的覆盖面积,线路也更长等问题的影响,10kV配电线路存在着严重的电能损耗问题,对电力资源和高效应用造成了很大的影响。此外,也与相应的节能减排理念不符。因此,针对电力资源的紧缺问题,在贯彻可持续发展战略的过程中,需要对10kV配电进行节能设计,这也是社会发展的必然趋势。如果真正实现了节能降耗的目标,在长时间之后,可对水资源和煤炭资源进行节约,进而对电力紧缺的问题进行解决,使得社会的发展更加稳定。因此,在日常工作中,可结合当前实际的电力行业情况,对相应的节能措施进行应用,并切实优化10kV配电的设计方案,以便在各个环节当中都能将节能的特点进行体现,全面提升节能的效果,使电力资源的利用效率得到了有效提升,切实落实可持续发展的战略。
二、电力工程10kV配电设计中的节能措施
配电网设计应满足标准化建设要求,设备及材料选型应坚持安全可靠、经济适用、节能环保、寿命周期合理的原则,并兼顾区域差异。积极稳妥采用成熟的新技术、新设备、新材料和新工艺。
1、技术降损措施
1)过载、重载的中低压线路优先采取新出线路分切负荷的方式,或采取与其他线路均衡负荷的方式;在周边电源点数量充足,10kV架空线路宜环网布置开环运行,采用柱上断路器将线路多分段、适度联络。
2)合理划分变电站及馈线供电区域,一般不跨供电区域供电;一般负荷就近供电,避免线路迂回;均衡线路负荷,合理确定线路开环点;
3)配电变压器宜接近负荷重心(中心)供电,缩短低压线路供电半径;
4)中低压线路应提高功率因数;
5)平衡三相线路各相负荷电流;
6)新建或改造线路导线截面应按规划目标一次性建成,避免产生线路瓶颈,使供电能力受限;
7)宜采用S13及以上的节能型配电变压器,逐步淘汰高损耗配电变压器;
8)宜采用各种技术经济措施(储能等),消减负荷峰谷差,降低电网损耗。
2、架空线路部分
架空线路导线型号的选择应考虑设施标准化,主干线宜选用JKLYJ-10-240,分支线选用JKLYJ-10-120。
架空线路采用多分段、适度联络接线方式时,运行电流宜控制在安全电流的70%以下;采用多分段、单联络接线方式时,运行电流宜控制在安全电流的50%以下;当超过时应采取分流(分路、倒路)措施,线路每段负荷宜均匀,均预留转供负荷的裕度。
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架空线路应采用节能型铝合金线夹,绝缘导线耐张固定亦可采用专用线夹。架空绝缘线路除接地环裸露部位外,宜对柱上变压器、柱上开关、避雷器和电缆终端的接线端子、导线线夹等进行绝缘封闭,导体接续采用阻燃绝缘卷材或阻燃绝缘罩包封,跳线接续包封的绝缘罩内应填充绝缘材料。
3、配电变压器选择
配电变压器宜采用S13及以上的节能型配电变压器,逐步淘汰高损耗配电变压器;绕组联结组别宜选用Dyn11,且三相均衡接入用户负荷。用地紧张处,可采取单相、三相小容量变压器单杆安装方式;
中压线路延伸至低压负荷中心,变压器多布点可缩短低压线路供电半径,降低低压线路线损率,保证电压的质量。
当低压用电负荷时段性或季节性差异较大,平均负荷率比较低时,可选用非晶合金配电变压器或有载调容变压器;
负荷及电压波动较大的配变台区,可选用有载调压配电变压器;
对于10kV配电变压器来说,如果出现线路中三相负载的不平衡现象,就会引发整体电流的变化,导致三相电压差增大,从而在一定程度上影响配电的质量,而且其他相的负载电流也会产生变化,增加铜损,影响电磁平衡,甚至产生漏磁现象,从而增大变压器的能耗。为了保证三相负载的平衡,需要将变压器设置在配电线路的中心,并且在运行过程中对线路进行监测,同时配电系统需要加装消谐以及无功补偿系统,另外对于大功率用电器,需要设立专用的单相变压器,并将之直接与高压电网相连接。通过这些措施能够保证配电网中的三相负载处于平衡或近似平衡状态。
4、对电网进行无功配置
并联电容器也是配电网运行中的一个必备基础性设施,对维护电网运行产生至关重要的作用。
配电变压器低压侧无功补偿的基本原则,根据近年来柱上配电变压器运行数据的采集,大多运行负载率较低,故无功补偿容量宜按配电变压器容量10%~30%考虑,以节省投资;无功补偿方式应以电压为约束条件,根据无功需量进行分组自动投切,同时避免配电变压器出口电压过高,使电容器无法投入运行。近年来,低压无功补偿投切电容器已普遍采用晶闸管投切、交流接触器运行方式,克服了采用专用三相交流接触器投切电容器,涌流较大易损伤接触器和电容器,以及采用晶闸管投切及运行的方式带来的管压降损耗等缺陷,使得低压无功补偿装置的可靠性和免维护性能大大提高,但是户外运行的无功补偿装置易受到尘土、潮湿等侵扰,宜采用密封设计。
5、规划与设计方面
配电网建设与改造应充分考虑多方面因素,优先解决电网供电能力问题,实现精准投资和投资效益最大化。
线路和通道等设备设施宜一次性建设改造到位,避免反复增容或升级改造。中压开关站、环网室(箱)、配电室的设备、进出线等应按照目标网架结构的要求,确定建设规模和接线方式相对固定的典型方案,站内设施、设备宜预留扩展空间。中低压架空主干线路宜按照全寿命周期不更换导线原则进行选型。线路及通道等宜一次性建成,站内设备按照远景目标选用相对应的典型方案预留扩展空间,以避免重复停电改造,经测算,为达到同等供电能力,改造费用数倍于新建费用。
结束语
总而言之,与其他项目相比,电力运行及相关建设工作将产生非常大的能源消耗,因此对于10kV配电设计,需要进行相应的节能设计。但在10kV配电的节能设计中,仍有一些问题需要解决,在满足供电需求的前提下,最大限度地降低电能消耗。此外,还需要更多的技术来提高电力管理的整体水平。
参考文献:
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[3]刘锦华.电力工程10kV配电设计中节能措施研究[J].低碳世界,2017(16):91-92.
论文作者:穆成东
论文发表刊物:《基层建设》2019年第32期
论文发表时间:2020/4/7
标签:线路论文; 变压器论文; 节能论文; 负荷论文; 低压论文; 措施论文; 电力工程论文; 《基层建设》2019年第32期论文;