10kV配电网设计及节能问题的研究论文_庄杨,李正成,马关锐

10kV配电网设计及节能问题的研究论文_庄杨,李正成,马关锐

(云南电网有限责任公司昭通供电局 云南昭通 657000)

摘要:在电力系统运行过程中,10kV配电网无功损耗非常大,这就需要电力企业对10kV配电网的节能问题引起高度重视,采取措施来减少变压器的功率消耗,针对变压器的运行方式进行合理改善,可以通过无功补偿或者是推广节能变压器的方式来达到节能目的。文章主要针对10kV配电网设计进行了深入分析,并结合实际情况提出了一些有效的节能措施,希望能为相关人员提供合理的参考依据。

关键词:10kV配电网;设计;节能问题;措施

引言

在对电网进行建设的过程中,其中一个重要部分就是配网线路的施工,配网线路施工的质量能够在一定程度上对输送电能的质量起到决定性作用,所以为了能够促使城市、农村配电网建设的质量得到提高,并保障人民群众以及各个单位的用电安全,我们需要对10kV配电网在建设过程中的工作细节进行深入分析,提出相应的问题并积极寻找解决对策。

1配网项目分类

配网项目可以分为配网改造类项目、新建接入项目、市政迁改项目及各类专项改造项目等。各类配网项目投资主体不同,建设改造目的不同。配网改造类项目旨在优化城市配网网架结构,提升城市配网设备水平,以提升城市供电能力及供电可靠性为目标。市政类项目主要为配合城市发展及重大市政工程修建的电力配套项目。新建接入项目是为了满足新增用户的用电需求而修建的项目,满足各类新增电力用户的用电需求。在城市配电网工程项目初始阶段,明确项目建设改造目的和需求,是配网工程设计不可或缺的环节。在该阶段,应初步摸清周边电源建设情况,周边施工条件、环境,未来发展趋势以及用电发展潜力等方面,为工程的勘察、设计等重要环节打下坚实的基础。

2我国配电网规划设计存在问题

第一,配电网安全性不高、所制定规划方案不尽合理;相比于西方发达国家,我国配电网总体供电稳定性和安全性都比较低,此外,不管是我国的配电网规划、还是其设计,绝大多数都是基于个人所知理论以及所拥有经验来制定的,而不管是这些个人经验、还是其所知理论知识,均无法做到与实际情况完美结合,致使其规划方案总是不尽合理。第二,中低压配电网结构较为薄弱;一直以来,我国中低压配电网的结构均不够合理,其网架结构因结构差致使其层次不分明,这样就带来了我国中低压配电网发展极为混乱,因而无法有效形成分段多、相互联系也多的配电网结构;此外,随着人们对电力需求的日益增多,不可避免地增大了电力负荷,在这种情形下也就产生了耗电量过多、电压不稳定。第三,电压不稳、线路损耗大;在实际当中,我国线路损耗率常年居高不下,损耗极大,特别是在广大乡村地区,这种情况尤为突出;相关研究表明,引起我国电压不稳定、电压合格率不高,其主要原因在于当前我国很多配电线路建设时间较早,且运行时间长、很多设备已老化。

310kV配电网节能问题分析

3.1配电网节能措施

第一,线路结构的优化。因为目前部分地区10kV配电网结构设计不具备合理性,所以,在实际的设计过程中首先应该在用电负荷中心安装相应的供电电源,电路主要是以辐射状设计。另外,当电流经过电路时就会形成能源消耗,所以,当供电线路越长时,那么最终产生的损耗也就会越大,因此,在对供电区域电路进行设计时,需要根据该范围内的情况及时对用电量进行合理的设置;第二,线路截面的选择。线路截面与线路损耗之间呈现反比关系,也就是当电路截面越大时,那么线路电阻就会减少,同样损耗也会在原来的基础上降低。因此,在对线路截面进行选择时,需要对用电地区用电量以及经济条件等进行全面了解,在此基础上实现对电路截面的合理选择。

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3.2电力供应层次化的规划方法

为了实现主动配电网的各项预期功能,主动配电网中需要集成通信信息网络、电力传输网络和监控管理网络等多个系统。主动配电网在设计时应充分考虑三个主要系统的三维结构,避免系统间的互相干扰,这也是主动配电网构建中的主要问题和难点所在。首先为了节约成本,同时降低后期维护保养难度和费用,三大系统应尽量共用主要框架,同时将电力传输过程中的各类信息、通信、控制技术都变为主动管理。其次要进行主动分层规划,按照主动配电网的主次进行分配,也可以按照主动配电网传输的实践流程进行分类。

3.3采用无功补偿方式

第一,变电站补偿。为了保证电网无功平衡性,在变电站集中补偿中,通常都是采用无功补偿方式来进行。变电站安装静止补偿器与并联电容器,可以有效保证电网无功率补偿与平衡,促进电网功率因素实现明显提升,从而补偿高压输电线路与主变压器的无功损耗。第二,就地平衡补偿。在电网规划工作中,如果不能保证前期规划工作的规范性,那么在之后的运行过程中就经常会出现反送无功电能问题。因此,为了避免这类问题的产生,工作人员在前期规划中需要在0.4kV的母线周边设置并联电容器,同时对补偿柜进行安装,这样用户就能对自身的用电情况进行全面掌握,从而实现电流的有效控制。同时,在电力实际运转过程中,也能对有用功率电能损耗进行合理的控制。第三,单独就地补偿。针对用电量非常大的用户而言,在补偿中应该将集中补偿作为一种主要方式,主要是因为可以在很快的时间内增加功率因素值,但是,日常配电功率因素不是衡量其是否节能的主要因素,因此,虽然就地补偿在其中发挥着一定的作用,但是也应该对集中就地补偿引起高度的重视。另外,对于相关的电力部门而言,应该加强对相关方法的探索工作,可以在大容量用电设备边缘设置相应的就地补偿装置,这样最终才能实现更好的补偿效果。

3.4现场环境及廊道确定

目前,城市配电网主要由架空网络、电缆网络、架空电缆混合网络构成。城市中心一般由于建筑物密集、土地资源稀缺及其他各种原因,除现有架空线路及线路小范围改造的情况外,新建线路架空廊道一般不易落实。而建设电力管沟、综合管廊不占用地面上的空间,改善了电力线路的运行环境,有利于供电可靠性的提升,因此市中心往往采用电缆网络或架空电缆混合网络供电。而在城郊,电力地下基础管网建设发展不如市中心,而用地矛盾相对市中心较为缓和,采用架空网络供电,可以节约时间和成本。因此,在配网工程勘察阶段,首先要了解现场实际情况,明确改造范围以及改造范围内用电情况,摸清施工范围内电网设备及设备运行情况。其次,落实10kV电网线路廊道。结合市政布局规划和用地属性、周边环境,确定可行的电力廊道。对于可以采用架空线路的地方,要选择便于施工、运输,利于线路维护的廊道。廊道应尽量减少大转角、大跨距、跨越铁路、公路等情况。对于采用电缆线路的地方,可以考虑使用直埋、排管、电缆沟等方式敷设电缆。

结语

综上所述,在10kV配电网运行过程中,一定要认识到节能问题的重要性,在实际的设计工作中,应该采取有效的节能措施,从而在最大程度上降低配电网能耗现象,通过这种方式不但可以提升供电企业经济效益,同时还能为社会提供更加优质的服务质量。对10kV配电网能耗进行合理控制,将相应的监督管理工作进行全面落实,在一定的时间内对配电网进行严格检查,减少对电能资源的消耗现象,从而促进电力行业实现更加稳定的发展。

参考文献:

[1]葛成玉,魏永.对电力系统中主动配电网优化设计的分析[J].工业设计,2017(12):112-113.

[2]缪立恒,王震.主动配电网规划原则探析[J].机电信息,2017(03):17-21.

[3]严兰.10千伏配电网规划和建设管理模式研究[J].化工管理,2018(23):96-97.

论文作者:庄杨,李正成,马关锐

论文发表刊物:《电力设备》2018年第35期

论文发表时间:2019/5/24

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