闫冬瑞
柳州电力勘察设计有限公司 545001
摘要:电力能源的运用既便捷又广泛,是人民群众生产生活中不可缺少的一部分。配电线路是用户和电力系统的链接载体,所以对其的设计要求相对较高。伴随着节能减排政策的落实,10kV配电设计怎样才能实现电能的最大化节省和利用是一项非常值得研究的课题。在此背景下,本文就10kV配电设计中的电能损耗情况展开分析,并顺应低碳经济发展要求,提出相关对策,希望可以推动10kV配电设计节能优化发展,实现电力能源的高效长久化利用。
关键词:10kV配电设计;电能耗损;应对策略
伴随着现代经济社会的发展,各国各行业都出现了能源匮乏问题,所以节能、环保成为当前经济发展的一大重要趋势。各行业都在精心钻研和探究节能环保举措,以推动节能环保工作的发展。有关数据调查显示,我国对于电力能源的需求与日剧增,加上深受煤炭、水等自然资源的掣肘,电力供应量难以满足当下电力的实际需求,电力供需问题越发突出。当前时代下,环保、节能、低碳已成为经济的重要发展课题。为了促进社会经济健康持续发展,一方面要找寻全新的能源,另一方面也要加大10kV配电设计中节能技术的引进力度,以此来实现电能消耗的大幅下降,不断提升电能利用率。
1、10kV配电设计中展开节能的现实价值
现今我国电力系统在远距离输电上通常采用的是35kV以上的输电线路,而市区内短距离供电采用10kV配电线路,10kV配电线路也是配电系统的关键构成部分。实际运行经验显示,10kV配电线路常常会因为涵盖面积较大,线路铺设过长,线路所必需的设备比较复杂多元,加上配电线路有关技术不科学,管理不到位,以及外界环境的束缚,从而导致电能有较大的耗损,大大影响了电能的利用率,因此必须要针对10kV配电设计进行节能处理。此外电力能源越发减少的情况下,要想建立发展节约型社会,必须要在10kV配电设计中着重进行节能措施,这是当下以及未来发展的必然要求。倘若可以坚持不断地实现节能降耗,那就意味着可以大大节省水、煤炭等资源,高效化解决用电紧张的问题,推动社会的健康良性发展。总而言之,10kV配电设计中施行节能举措,可以大大节约能源,正确审视和处理资源、环境和社会经济发展的关系,为大众创建更美好舒适的生存环境。
2、10kV配电设计中电能耗损原因分析
首先,设计工作当中对于电源位置未明确。配电设计工作要联系周边环境、建筑情况、供电电源等相关信息来展开。不过大部分10kV配电设计工作人员在未确切电源位置的情况下便着手进行设计,这是目前10kV配电设计中最普遍的问题。电源位置不明确,设计人员没办法全方位的了解设计场所的外在条件,也无法清晰的知晓工程中开关房、电房中配电设备的布置及数量。倘若按照这种模糊不清的情况展开配电设计和施工,那必然会造成很高的返工率,不但会对施工进程造成延误,而且大大浪费了人力财力等资源。
其次,电费计量表设立的不够合理。一般来说,10kV配电设计中电费计量表分作两类,一则是供供电部门使用的,二则是供小区等物业部门使用的。如今供电部门采用的电费计量表不科学、不合理的问题非常突出,不少地区会多设电费计量表,形成了极大的资源浪费。而有的地区会少设计量表,从而使得供电部门无法加强对用电的管控。特别是一些复合用电的楼宇中,因为有商业住户,有普通住户,不能依循统一标准收费,容易出现电费不合理问题,导致双方产生矛盾。所以设计工作中要对电费计量表的设立予以重视。
总的来看,10kV配电设计电能耗损情况,一种是管理上导致的电量损耗问题。比如工作人员在对电力使用状况、能源耗损状况予以核算时,因为自我失误造成的耗损。这类现象是人为引起的。因此和工作人员的工作态度与实际技术能力密切相关。另一种是技术层面造成的电能耗损问题。比如电能输送设备质量不过关,从而使得在输送电能过程中出现耗损问题。配电线路电能输送过程中涉及的电力设备有配电线路、变压器、高低压柜等,这些都会因各自的问题造成电能的耗损。如变压器属于S7等较老型号,则会存在损耗高、供电可靠性低等问题,所造成的电能耗损量是非常巨大的,占比达到10%左右,不容忽视。
配电线路方面,如果导线长度过长超过供电半径或导线横截面积较小,都会产生较大的线路电阻,从而使得电能耗能提高。另外变压器低压侧的负荷分配不均匀也会使得电能耗损加剧,这是由于低压配电线路运行时负荷较高的单相电量加剧,电流升高,从而令配电线路中变压器、输电线路中负荷耗损增加。
3、10kV配电设计中电能耗损问题的响应解决对策
首先,对变压器低压负荷予以调整。在新建、改造低压线路的工程中应对低压负荷进行均分,使三相低压负荷大致平衡,倘若配电变压器中具有低压层负荷失衡状况,那必然会令耗损加剧,此外负荷失衡的程度也和损耗的程度是呈正比关系的。倘若低压负荷没有失衡,那耗损最低,反之则耗损最高。因此配电网变压器低压侧负荷要保证大致平衡,从而才能确保出口电流平衡,不平衡度要维持在10%以内。中性线电流要小于1/4的相电流,低压干线、主干线电流失衡度要维持在1/5以内。此外,采用非晶合金变压器SBH15或三相S13型以上、单相D11型以上变压器能显著降低电能损耗。
其次,配电变压器应按“小容量、多布点”的原则进行配置。农村住户分散地区,无动力用户时宜采用单相变压器。台区改造,首先考虑分割台区(供电半径过大、台区过大、台区自然分片、变压器台无法进入负荷中心等情况应分割台区)、减少供电半径,从而降低线路损耗。
第三,导线截面选择上要按经济电流密度核算。配电线路的导线截面扩大,电能耗损就会下降,要按照这一关系来筛选较为经济的导线截面。需要设计人员在设计阶段从导线载流量、经济投资两方面综合考虑,最终确保10kV配电线路实现最大化节约。
第四,无功补偿的运用。10kV配电线路设计中应加强节能管控,采用无功补偿技术是较为恰当的举措。借助该项技术达到对电能的节省,增强电力系统运行的平稳和安全性。具体可以参照运行特征设计一个独立化的补偿装置,来完成对电力的无功补偿。因受电客户中存在使用大功率设备、变频调速设备的情况,所以配电网运行中常常会出现无功电流问题,从而对10kV配电网络的安全运行造成不利影响,使得10kV配电线路电压、电能质量大大降低,因此配电变压器的无功补偿方式需采用动态无功补偿装置,补偿容量按变压器容量的30%补偿。
第五,对于10kV电力系统,常常采用中性点不直接接地的方式运行,该运行方式在单相接地故障情况下非故障相电压升高为原来的1.732倍,但断路器不跳闸而且能带故障运行2小时。如科学采用带绝缘层的配电架空线、电缆,可有效预防因“线树矛盾”、“线房矛盾”而造成的单相接地事故,从而减少了该故障运行时间内的电能损耗。
10kV配电线路设计中,地区、地理、用电状态等都是需要着重考量的内容。尤其是配电线路,因为规模大、线路长、连接节点多,所以极易造成耗损。因此要注意在对10kV配电系统检修时把停电范畴尽量降低,以预防连锁停电问题。具体可以规划多个小节,设计上设置分段开关,进行隔离线路管控。对线路半径、导线截面合理化设计也是有效措施,例如电流较大的情况下,可以把导线截面半径予以增加,重视线路节能效益性。
4、结语
总的来说,10kV供配电网络的设计和大众生产生活息息相关,对建设节能型社会、缓解能源紧张矛盾有重要影响。所以对其进行设计时要多方面考量,打造不错的建设环境,保障运行的安全。实际设计中对线路电能耗损状况、原因进行详细分析,然后对症下药实行节能举措,以获得更好的效果。
参考文献
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