摘要：文章介绍10kV配电网设计中存在的典型问题，对10kV配电网设计的存在的问题及优化方案进行分析，此基础上提出了针对10kV配电网的节能策略。
关键词：10kV；配电；优化设计；无功补偿
引言
当前电能用户越来越多、供电任务越来越繁重的情况下，有必要从理论层面入手，结合实践经验，对配电线路的路径优化及选择问题进行科学分析，以找出一套科学合理的配电线路路径优化及选择策略，对实际的配电线路布设工作起到良好的支撑。
1. 10kV配电网设计中存在的典型问题
结合对目前实际的10kV配电网的分析，在其设计过程中主要存在着以下几个方面的问题：（1）在电源点的布置方面缺乏合理性。这一问题出现的原因是电力规划部门在10kV配电网的规划过程中缺少统筹思路，使得大量的10kV电源点在区域布局方面缺乏合理性，同时电源点的数量严重不足，使得配电网的供电半径过大，这又进一步加剧了10kV配电网的线路损耗问题。而且由于电源点的布局不合理还使得部分区域的电力负荷失衡，这也在一定程度上影响了区域内配电网的稳定性和可靠性。（2）配电网络结构设计不科学。由于受制于城市发展规划等因素，使得我国目前大部分的10kV配电网在整体网络结构层面的设计缺乏科学性，同时随着时间的推移和配电网的日渐复杂，使得配电网络的检修以及维护工作变得十分困难，这也在很大程度上威胁着配电网络的安全运行。（3）10kV配电网络的运行可靠性不能满足要求，同时还存在着超负荷工作的现象。由于目前我国城镇化水平在迅速提高，然而在10kV配电网络却未进行有效的改造和扩容，使得区域内的配电网络存在着超负荷工作的问题，这也影响了配电网络的运行可靠性。
2. 10kV配电网设计的优化
2.1 总体路线的优化设计
一般来说，在配电线路路径优化设计过程中，总体路线的设计涉及三部分内容，分别是总体路线设计依据、总体路线布设方式以及总体路线工程概况。在总体路线设计依据中，需要工作人员根据相关的配电线路路径设计原则和标准，对配电线路沿线的地理地貌、地质条件、气候条件、已有线路、矿物森林资源、水源山脉等进行充分考查，全方位搜集配电线路总体路线设计依据，然后在此基础上，设计出具有较高可行性的配电线路总体路线设计方案。在总体路线布设方式中，根据已经设计出的几种配电线路总体路线设计方案，相关部门要进行会审，通过讨论分析确定最终的配电线路总体路线执行方案，并制作正式的配电线路总体路线执行方案材料，供后期使用。在总体路线工程概况中，要依据已经选择出的配电线路总体路线执行方案，进行工程招投标，由具有施工资质的企业承担配电线路建设任务，然后签订正式的工程合同，确定所有的工作内容及注意事项后，即可开工。
2.2 线路机电的路线设计
在配电线路当中，需要安装线路机电，线路机电的路线设计包含了气象分析、导线架设、绝缘子串、金具组装、导线防震等内容。线路机电的路线设计也是配电线路路径设计的重要内容，在配电线路总体路线的设计完成之后进行。配电线路机电的路线设计，需要考虑的内容包括：其一，架设线路的导线应当使用最大应力足够、材料结构牢固的导线类型，并通过良好的导线选择，在保证配电线路导线输电能力达标的情况下，有效提升配电线路架设的性价比，提升工程综合效益。其二，所有架设线路的决策，都应当以应付最恶劣的气象环境为基本出发点，应当尽可能通过科学的设计方式，使得所架设的线路在发生暴雨、暴雪、大风甚至地震等恶劣的气象条件乃至自然灾害的时候，仍然可以正常完成供电任务，保证供电的稳定性和可靠性。其三，对重要的线路机电，必须做好相应的防护工作，该密封的密封，该高空安装的高空安装，该绝缘的绝缘，全方位确保所有的线路机电在运行过程中的安全性、可靠性。
2.3 塔杆和基础优化设计
在配电线路路径设计当中，塔杆设计的数量越少，越能够节省建设资金，但这并不是最核心的目的。塔杆设计应当在尽可能减少数量的情况下，严格确保满足实际的线路架设需要，将悬挂于地面之上的配电线路稳定地支撑起来。在配电线路设计中常见的塔杆有直线塔杆、耐张塔杆、转角塔杆、终端塔杆等，最常用的是直线塔杆，建设费用最低，耐张塔杆可以承受较大距离的线路架设张力，转角塔杆适合在线路转角较大的地方架设，而终端塔杆适合在线路终端需要进行电压转化的地方架设。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆一般来说，塔杆和基础的优化设计，以实现线路稳固、达到架设要求为基本前提，以降低建设费用、提升经济效益为次一级追求。相关的塔杆和基础优化设计工作，应当在科学设计塔杆布置位点和塔杆高度、塔杆种类的前提下，保持塔杆悬挂点高度适宜，保持塔杆在线路中的受力均匀、平衡，保证塔杆的基础稳固、建设质量达标。
3. 10kV配电线路设计节能策略
3.1 选择有效的配电变压器
（1）技术方面。一般会根据变压器的电压、容量、电流以及使用环境来考虑选择变压器，其中，变压器的容量选择还需根据使用区域用户的所有用电设备综合容量、使用时间来确定需要负荷。应保证在正常运行的条件下，变压器额定容量的75%~90%为变压器所承受的用电负荷。在实际运行过程中，若变压器承受用电负荷小于50%，则需将变压器更换为小容量；若变压器承受用电负荷大于90%，则需将变压器更换为大容量。另外，变压器的初级线圈电压值的选择决定于线路电源，次级线圈电压值决定于用电设备。在实际应用中，通常会选用低压三相四线制电，它可以保证动力和照明用电的同时供给。（2）经济方面。变压器在电力输送中的作用及其重要，节能减排的目标在变压器能效水平的提高上表现得异常突出。在电网损耗中，变压器损耗占到30%~40%，因此，变压器行业的节能是保证配电网节能、减少全国发电损耗的重要途径。2005年，电力行业已经推出行业标准来促进本行业对老旧变压器、能效降低的变压器进行替换，以强制性的手段减少了电能的损耗。目前市场上出现了多种型号的节能型变压器，它们都有良好的节能效果，发展前景广阔。例如非晶合金变
压器，它的铁芯采用非晶合金材料制成，磁性、抗腐蚀性都很强，比起传统使用硅钢片作铁芯的变压器，非晶合金变压器减少了80%左右的空载损耗，85%左右的空载电流。另外非晶合金变压器的制作过程还减少了能源的使用、降低了材料的损耗，节省了电力消耗，还在气体排放上降低了对环境的污染。
3.2 选择合理的配电线路
配电线路路径的科学选择，一方面决定着配电线路的架设质量、经济效益，另一方面决定了配电线路在建成之后的维护、抢修工作是否快捷、易操作。配电线路路径在选择过程中，需要遵循以下几点原则。其一，配电线路路径选择应当结合全面、严谨的实地考察，由专业的线路设计人员，配合当地的政府、工程测量人员、技经人员等，一同到达实地进行细致的考查、勘察，全方位确定配电线路选择的相关因素。其二，配电线路的选择应当遵循施工简便、交通便利、路径较短的原则，尽量避开农田、高山、河流等处，使配电线路建设过程中以及之后的维护过程中，工作人员可以轻松、便捷地到达线路现场。其三，注意光缆的科学布设，一般情况下光缆随 10kV架空线路进行布设，一般配备 1到2km 的长度为宜，在保证施工较为方便的前提下，适当降低光缆的接头数量，提升光缆所传输的信号质量。其四，在线路不得不经过较高的地形时，要尽量降低地形的高差给配电线路带来的影响，将档距控制在50到60m的范围之内，尽量使得杆塔地线弧垂均匀平滑。其五，出线段的设计应当重点考虑，一般采用十二、十六、二十四的电缆沟，并在施工过程中应当通过科学的设计方案，减少重复施工操作的出现，增加工程效益。
3.3 选择合适的10kV配电网无功补偿装置
干式的自愈型并联电容器是目前国内使用最广泛的中压配电网的无功补偿装置。干式的自愈型并联电容器是通过采用独特的元件内熔丝进行保护。将故障元件进行隔离，在电器内部安置具有防火、防爆功能的安全材料，而元件的外部一般是采用树脂灌封，从而有效地防止空气的进入，充分地满足了城市电网的要求。干式的自愈型并联电容器具有体积小、自愈性能高、电容损失小、绿色环保以及安全可靠等显著优点。将干式的自愈型并联电容器应用在配电线路上，有助于节省投资费用，减少设备维护费用。
4结束语
配电线路路径优化设计及选择，应当以保证配电线路供电质量和供电稳定性为基本前提，通过科学的实地考察、严谨的方案选择、合理的现场施工，得到最终的具有足够科学性的、后期维护和抢修方便的配电线路架设结果。为进一步提升配电线路路径优化设计及选择的科学性，相关的电力企业也应当积极进行研发、积极进行创新，不断从技术角度提升配电线路架设的质量和效果。
参考文献：
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论文作者:曾树华
论文发表刊物:《基层建设》2017年第16期
论文发表时间:2017/10/16
标签：线路论文; 变压器论文; 路线论文; 总体论文; 配电网论文; 路径论文; 机电论文; 《基层建设》2017年第16期论文;