摘要：伴随着我国经济水平的不断提升，工业与生活用电急剧增加。然而，伴随着用电需求的不断攀升，我国电力资源的浪费现象也日渐突出。虽然在互联网时代下，节能减排已经成为了当下最热门的课题，设计人员也不断在配电设计的过程中关注节能减排的设计，从而节约我国有限的自然资源，充分发挥电能的最大效用，但至今仍存在很大的提升空间。本文从10kV配电网中电能的损耗原因入手，提出了相应配电设计中关于节能技术的具体解析，从而期更好地推动我国10kV配电网设计的节能技术提升。
关键词：10kV；配电网设计；节能问题
引言
配电网在电力系统中发挥着对于电力的输送功能，在用户和企业之间起着连着的作用。因此，10kV配电网的电能损耗在整个电力系统的电能损耗中占据着很大的比重。配电网在电力系统中的能源消耗主要在电能供应上和变压器的内部消耗上，针对这些问题对电力系统进行改善，减少电路中存在的电能消耗问题，可以实现电力系统的优化配置。分析电力系统中电能设计，合理规划配电网的整体用电系统，选择新的技术设备、导线截面、加强线损的管理工作，提高工作人员意识保障配电网的设计合理和电能节约。
1 10kV配电网的概念
1.1 10kV配电网规划的概念
电能损耗与传输电压有了密切的联系，在传输导线规格相同的情况下，电压越高，传输损耗越低，为了减少电能在传输过程中的损耗，都采用高压传输。根据配电网电压等级来划分可分为：(1)低压配电网其电压区间在220～280V；(2)中压配电网其区间在6～10kV；(3)高压配电网其电压区间在35～110kV；(4)超高额配电网其区间在220～500kV。在配电网规划中都会对当地人口、企业等要素进行考量，之后确定出配电网规划的方案，10kV属于中压配电网，在整个电力系统中主要起到承上启下的作用，它是高压配电网与低压配电之间联系的缓冲纽带。
1.2 10kV配电网的特征
10kV配电网是电力系统建设中重要的组成部分，其特征主要体现在以下几点:(1)适应性较强。农村居住人口较少，经济发展相对薄弱，企业数量也相比较少，因此,在用电量方面农村远远低于城市，但是农村地处偏僻，配电网规划需要长距离跨越，如果采用低额配电网进行传输，经过消耗传输居民用户时很有可能出现电压过低的现象，10kV配电网建设施工技术与使用成本相对适中非常适应于偏远农村。城市人口与企业数量相对较多，但是城市居住过于密集，采用高压配电网时很容易造成安全事故，而且高额电压会产生强大电磁场，容易产生辐射给周围居民造成健康隐患，如果采用低额配电网则不能满足社会用电需求。由此可见，无论是农村还是城市10kV配电网都非常适用。(2)电能损耗较大。由于10kV配电网适用范围的广泛性，因此，10kV配电网建设规模承建出逐年递增的趋势，尽管近年来自动化、智能化的设备逐渐应用到配电网建设规划之中，但是由于10kV配电网建设规模较大，很多10kV配电网缺乏完善的管理，导线、设备老化情况十分严重，因此，10kV电能损耗问题日益突出，根据国家统计局出具的资料显示：2016年10kV配电网电能损耗占整个电力系统的70%。
2 10kV配电网中电能损耗的原因
就我国目前的电网配置来看，网架结构薄弱、缺乏电网的互带互联能力是现在所表现出来的突出问题。在现存的电网当中，由于城区35千伏变电站的退运，使得城区周边原有城乡结合部的配电线路强加于就近的10千伏配电线路末端；随着社会飞速发展，城市不断向周边扩展、延伸，使得城乡结合部的房地产发展迅猛，而现有的10千伏配电线路相对供电半经过长、城市规划管线廊道不到位，而原有的线路走廊不合理，使得供电迂回现象严重，这使得无端产生大量电能损耗。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而这些都是因为国在10kV配电网设计的过程中没有进行科学合理的规划与建设，造成配电网当中缺乏必要的电源点支撑。
3 10kV配电网的有效节能措施
3.1配电网线路节能措施
(1)在配电网的线路设计中，要确保导线横截面积的科学合理性。因为电阻与电能消耗的高低有着直接的联系，在电力运行过程中，耗能高的电阻往往越大，耗能低的电阻往往越小，能够适当的增大导线的横截面积，在电路运行中就会使电能消耗降低。并在选择导线横截面积时要采取合理的措施，使其能够稳定电压，同时在选取过程中要考虑电流的密度，选择最佳节能效果的导线横截面积。需要注意的是，在选择导线横截面积时并不是导线横截面积越大，对节能效果就会越好，如果选取的导线横截面积超出预定的范围值，就会加大在经济上的投入，导致电力部门在材料购买时加大成本。导线的横截面积必须要考虑其他相关因素，科学的进行选择，起到配电网的节能效果。
(2)在配电网系统的运行中，要对线路的负载荷进行科学的分配。在电力运行的过程中，线路电力运行的时间过长就会导致电网耗能的增加，当前线路建设的范围广，连接的线路数量也变得越来越多，这种情况下对电能的损耗将变十分巨大。在合理的范围对线路的长度进行控制，尽量缓解电网的耗能问题，达到电能的节约。
(3)合理设计线路结构。根据电压等级的不同科学确定变压器与开闭所的位置，减少供电半径。根据相关的规定，降压变电所的位置应设置在用电负荷中心，确保10kV各路的出线到户距离在最优供电范围以内(最好控制在6km以内，不能超过8km)。变压器要安装在供电重心区域，低压出线应采用多回出线，避免迂回出线。在电力需求较大的区域，可以考虑多点布置，从而减少线损，提升电压质量，实现节能目的。
3.2 10kV配电网变压器的节能措施
在我国电网系统电力输送过程中，从最初运转输出电能到用户和企业使用电能，在这过程中要经过变压装置的升压、降压等一系列复杂的过程，而我国在10kV配电系统中安装的是变压器降压型装置。在变压器使用过程中，电容量比较大，所以在电能消耗上就会增多。做好变压器的改善措施，能够有效降低电能的消耗问题。对于变压器电能消耗上可以分成两个部分，一部分是固定消耗，也称为空载消耗；另一部分是可变消耗，它与电力系统中的电流有关。针对变压器电能消耗的问题上，下面提出两个有效的节能措施。(1)推广节能型变压器的影响范围。在科学技术的发展下，节能型变压器的使用在电能消耗上有很多突出的优点，相较于普通的变压装置能够显著地改善电能的消耗问题，实现电能的节约。例如，非晶合金变压装置的使用比普通的变压器空载耗能低70%以上，大大降低了电能的消耗。电力企业应该全面推广节能变压器的应用，并根据电力企业的实际情况对节能变压器进行使用，扩大其影响力。节能变压器的投入成本较大，要结合电网的布局结构，对在电网中运行的高耗能变压器进行逐次的更换，并对节能变压器的运行情况进行记录，保障10kV配电网的正常运行。(2)在10kV配电网中，功率因数过低就会导致电能的消耗，针对这种情况安装电容器对电网进行无功补偿，加大功率的因数，同时节约电能。保证电能供应的稳定性和电能的质量，采用分散的方式进行无功补偿，降低配电网的电能消耗量。
结语
总而言之，对10kV配电网进行节能设计需要长期的坚持，同时，对10kV配电网进行节能设计符合国家的相关规定、社会的需要以及企业的发展规划。
参考文献:
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[3]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，2017（21）.
论文作者:李永彬,孟娜娜,周飞逾,孙添添
论文发表刊物:《电力设备》2019年第2期
论文发表时间:2019/6/5
标签：电能论文; 配电网论文; 变压器论文; 节能论文; 消耗论文; 导线论文; 横截面论文; 《电力设备》2019年第2期论文;