中铁二院工程集团有限责任公司 四川成都 610031
摘 要：根据我国目前所提倡建设资源节约以及环境友好型社会的相关要求，人们在电力使用中就需要做好节约工作。在现代生活中，人们所从事的生产以及生活都对电力产生了较大依赖性，正是在电力推动下，我国的许多产业获得了较好发展，这给提升国民经济带来巨大推动作用。本文通过分析10kV和以下的配电设计出现电能耗损的具体原因，然后结合10kV和以下的配电设计工作而提出具体的节能措施，希望能够为电力工作人员在节能设计方面提供参考与借鉴。
关键词：配电网；设计；节能；对策
前言
电力应用已经深入到人们生活中的方方面面，为人们的生活带来较大的便利性。但是由于当前社会中出现能源短缺的情况越来越严重，这不仅对人们的生活带来不利影响，而且也制约着人们的生产活动。因此，人们需要做好节约用电的工作，在自己的生活中进一步把节约意识贯彻一切行动中。而在电力设计方面做出节约工作，需要电力设计部门积极参与，从电力设计角度做好节约电能的工作。本文针对10kV和以下的配电节约设计而提出具体的方案，从而把电力资源的节约工作切实做好，为电力资源的节能做出积极贡献。
1 10kV 配电网线损管理现状
1.1电网系统线损分布情况
从大量理论研究和实测数据分析表明：目前，我国电网系统线损主要按照电压分级进行管理，其中，35k V 及以上电压等级电网其线损普遍较低，基本能够达到国际先进水平。然而，10kV 及以下低压电网，由于电网结构复杂、负荷种类较多、用电时段较集中等因素的影响，长期居高不下，高损、电压大波动线路较多，其平均线损要比国际同行高出约 6%左右，不仅影响到供电公司电能运营经济效益，同时还严重影响到供电服务质量水平。10kV 和 380V 线路，线损率虽然均较差，但由于 10kV 配电网其供电容量是 380V 电网的几倍甚至几十倍，也就是 10kV 配电网的电能损失要远大于 380V 电网。因此，文章将结合相关技术措施对 10kV 配电网的节能降损进行研究。
1.2 10kV 配网线路量化考核不足
从线损定义来看，配电网某时间段的线损统计值即为该时间段的供电量与实际用电量间的差值除以线路供电量。虽然，线损定义很简明，但由于影响线损因素较多，且缺乏准确的监测系统设备，导致实际线损统计操作存在较大困难，有时统计出的线损高的离奇，有时又存在负线损等不合理情况。主要存在以下两个方面：
（1）统计时间段的模糊不确定性
统计时间段的起始值和截止值好设定，但不便执行。尤其是采用手工抄表的 10kV 配网系统，抄表员不可能完成在同一时刻抄到所有用户的用电数值，也就存在电能数据的时间不匹配性。即便现在实现了自动远程抄表，但由于整体系统功能还存在许多不兼容性问题，如何确保电能数据在时间上的完全匹配性，还有待在工程实践中进一步加深研究。
（2）统计范围的模糊性
10kV 分支线路的供电范围存在模糊和不确定性。近年来，许多技术升级改造后的 10kV 配电网，主要采用联络开关转带负荷，虽然电网结构得到了优化，但由于联络开关普遍没有装设表计，即便装设表计其 TV 或 TA 的测量精度很难达到计量需求，相应负荷一转带、电网运行方式一变化，则整个线损统计数据就存在模糊混淆性，导致不同分支配电线路或 10kV 与 380V 线路的线损混为一谈，也就不能准确统计出线路的实际线损值。
1.3窃电现象没有得到有效遏制
目前的电能运用中，仍然出现一些用户窃电情况，这不仅造成了电能资源的无端损失，而且也违反了我国安全用电的相关规定。譬如在用电的过程中一些用户通过动力互绕的方式进行私自接线（如图1所示），使得输电线路出现了开路或者是短路的情况，造成了电力资源浪费的问题，这使得电力企业在线损率以及经济效益方面都带来严重的损失问题。
图 1
2针对10kV的配电设计实施节能的具体方法
2.1在配电中合理的选择变压器
在10kV的配电设计工作中，变压器在控制电能资源的方面是一个十分重要的设备，因此，在节约电能设计中需要科学选择变压器，从而保证10kV的配电能够实现节约电能的目的。因此，设计人员需要在变压器选用方面进行科学分析，重点考虑的是变压器的容量、数量以及类型是否合理等，更好地降低输配电中的空载损耗，从而达到减少耗能的目的。例如在S13的节能变压器中，重点降低变压器在输电中所产生的噪音问题，同时较好地防止出现空载损耗以及空载电流的情况，进而提升线路抗短路的能力。此外，设计人员还需要在设计中尽量地选择具有一定相似性的节能产品，更好地保障电力能够最大限度地节约。在10kV的配电设计方面，还要按照当时当地的实际情况来充分地确定所需要使用变压器的数量，再经过合理规划与设计之后，更好地保障变压器能够延长使用的寿命，进而达到节能的效果。
2.2在导线截面的选择方面需要经过科学计算
这主要是由于电阻与线路之间的能量损耗是成反比例关系，因此，当导线的截面增大时，电能在输送中所发生的能量损耗就会减少。设计人员可以根据这一关系而更好地选择对应导线的截面，可以从电流密度方面考虑，同时提前做好电压质量以及载流量的考虑，从而更好地保障10kV的配电线路能够实现节约的目的。如在主干线的前两段极易产生电能损耗，在设计中就需要选择较大的回路，从而增大线径，防止电能发生耗损的问题。
2.3高度重视导线的选择
在10kV的配电线路方面，可以通过应用架空绝缘的导线选择与使用而满足节能的目的。因此，设计人员可以从杆塔结构方面进行简化，更好地保障材料与空间能够实现节约电能的目的，同时也实现环境美化的目标。在设计方面尽量地减少对电线杆修理的次数，更好地降低修理所花费的费用，以及因维修而导致停电的问题。此外，工作人员还可以通过涂油漆的方式，避免输电杆发生锈蚀的问题，从而延长输电线路的使用寿命。
2.4提高配电的功率因数
10kV的配电设计想要实现节能的目的，技术人员需要进一步在操控中提高功率的因数再进行操控。技术人员在提升功率因数方面所使用的具体措施见表1。由此可知，设计人员通过一定的方式提升功率因数，需要在系统操控中进一步提升自己的专业水平，同时能够在荧光灯的使用中做到系数全面检测，把其中的系数控制为低于15%，就是可以较好地保证荧光灯在高次的谐波系数中能够较好地适应10kV的配电设计情况，降低系统中的能源损耗。
2.5无功补偿的应用
无功补偿尤其是动态无功补偿是降低 10kV 线路网损的一种有效手段，需要根据负荷特性采取“分散与集中”相结合的无功补偿方案，如：工程中常见 10kV 配电网的无功补偿方式为在 10kV 馈线的杆上装设分组自动投切补偿、变配电台区低压 0.4k V 侧装设分组统一补偿和大用户终端设备处安装无功补偿等。实际工程应用中，应根据工程特性，从价格、补偿效果、调控方式等方面进行综合比选，优越技术上可行、经济上优越的无功补偿方案，实现工程投资和节能降损效果具有最佳匹配特性。
2.6尽量三相负荷平衡运行
供配电设计规范中明确要求：10kV 配电变压器出口处电流不平衡度应控制在 10%以下，干线及分支线首端其不平衡度应控制在20%以下，中性线的电流应控制在额定电流的 25%以内。三相负荷平衡稳定运行，可以有效降低线路、配电变压器的运行损耗。此外，还可以根据配网实际情况，通过引入分相无功补偿或三相平衡化监控装置，确保配网系统长期处于三相平衡运行工况，达到节能降耗的目的。
3结束语
电力资源与人们的生活具有十分密切的关系，尤其是节能工程更是至关重要。10kV配电设计中的节能设计对电力资源的节能工程具有重要意义，因此，相关的工作人员应注重导线截面、变压器、架空绝缘导线等的选择，采用无功补偿技术、提升功率因数等措施，有效节省电力资源，提升资源利用率，以促进我国电力事业持续、健康发展。
参考文献
[1]蔡燕波.配电网线损管理现状及节能降耗技术措施探析[J]. 中国高新技术企业. 2017(03)
[2]李剑白.10kV配电网线损问题解决方案的创新研究[J]. 科技促进发展. 2012(s1)
作者简介：刘志钧 男 1984年11月17日 铁路电力工程师
论文作者:刘志钧
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年1月下
论文发表时间:2017/5/12
标签：电能论文; 线损论文; 电力论文; 节能论文; 线路论文; 变压器论文; 目的论文; 《建筑学研究前沿》2017年1月下论文;