10kV配电网设计及节能问题的研究

发表时间:2021/1/28   来源:《中国电业》2020年28期   作者:王世川
[导读] 经济的发展进步、人们生活水平的提升对用电需求也在持续增长,
        王世川
        国网万源市供电公司 四川省 万源市
        摘要:经济的发展进步、人们生活水平的提升对用电需求也在持续增长,由此国家电网必须加大对电能使用性能的设计和研究,力图通过节能设计来满足生产、生活的需求,进而达到节能的目的。文章以10kV配电网为研究对象,简述了10kV配电网的设计要点,分析了10kV配电网产生能耗的原因,并对10kV配电网的节能问题进行了深入思考,以希望能够给相关工作者以参考。
        关键词:10kV配电网;有效设计;节能问题;实际思考
        我国可持续发展战略的推行推动了电力企业电网设计的不断进步,为了减少能耗,电力企业加大了对电网设计的研究,以希望通过节能技术的应用为我国可持续发展战略的深入推广贡献一份力量。10kV配电网作为电力系统的重要组成部分,只有做好施工中网点设计要素的分析,才能达到节能的最优化,才能达到最佳的预期效果,并推动我国电力企业的有序发展。
一、10kV配电网的设计要点
(一)做好基础性问题
        在对10kV配电网开展设计中,首先要估算好地区的用电负荷,明确地区用电总量、用量情况,在基于现有的数据做好调整。另外,在对配电网进行设计中,设计人员要从地区用电发展情况开展分析,并对地区未来用电量做出合理的分析,以保证各项基础工作全部落实到位。
(二)增强配电网运行可靠性
        10kV配电网的运行可靠度也是电网设计需要综合考量的一个因素。设计工作者在实际工作中,要通过科学技术的应用提升电网运行可靠性,而且还可以借助自动化管理技术提升电网运行中的安全性能。另外,要在变电站周围设计环网模式,以在电力发生故障的时候可以做出最快的解决,为人们生产、生活用电提供最优服务。
(三)做好电网使用情况的定期排查
        在10kV配电网的实际运行中会遇到各种各样的突发问题,进而影响着电网的正常运行,影响着人们生产、生活的正常进行。这就要求设计工作者在实际设计中,要设置分段开关,而且工作人员还要对自动化开关设计中的用户、跳闸、线路等问题进行明确,以确保设计的合理性,提升10kV电网运行安全性、可靠性。另外,电网技术工作者在对主干线配网设计中,要注意低压用户的设计,每阶低压用户设定小于200,中压用户小于25,如此才能均衡好人们的用电量。而且在配网馈线自动化控制中,还要明确配电网自愈的发展目标,如此才能对电力故障做好最快的隔离处理,避免影响人们的正常用电量。目前可以实现配电网自愈的方式有两种:一,电压电流就地供给主站;二,智能分布就地馈线自动治愈。如此一来,就可以在电力故障出现后,以最短的时间恢复供电,降低因电力问题引起的经济损失。
二、10kV配电网产生能耗的原因
        一般情况下,10kV配电网能耗产生的原因有如下两种:一,变压器产生的能耗;二,线路运行产生的能耗。在因变压器产生的能耗中其原因主要是变压器变压中的能耗,特别是在变压器工作中需要经历多次变压,而10kV配电网络的运行需要以不同类型的变压器做支撑,由此可见能耗量之大,通过相关数据调查研究可以发现:变压器占到了配电网能耗量的五分之四,线路损耗占到五分之一,这对有着大规模供电配电网来讲是一个巨大的数字。在线路能耗中,因电流经过不同设备产生的能耗是线路损耗的一个重要组成,另外一种则是供电企业管理不足产生能耗,可能是调度不合理,对于这部分能耗需要供电企业做好自身管理工作。
三、10kV配电网节能问题的思考
(一)注重理论线损计算,提升线损管理科学性和合理性
        在“节能减排”环保国策提出以来,电力企业积极相应国家政策号召,加大了电网设计中节能技术的研究,并做好了理论线损计算工作。理论线损可以为电网线损做好重要的数据支撑,同样是增强电网节能管理的根本前提。当前,我国在理论线损设计中,以《线损理论计算技术标准》、《线损理论计算软件技术标准》为标准开展线损分析,可以保证理论数据和实际情况的对应,可以为后续电网设计工作的顺利开展做好有力支撑。另外,在对理论线损进行设计中,还要做好重损设备计算,在基于线损设计结果为10kV配电网做好规划工作,以有效减少损失。在对10kV配电网设计中,要积极寻找其存在的薄弱点,以降低配电网节能的降损能力。由此,电网规划设计工作者,要对这一工作加强重视,推动线损管理工作的有序开展。
(二)对配电变压器做好科学选择,推动电力企业的有序发展
        1.技术层面的选择
        在选择配电变压器的过程中,要综合好电压、变压器容量、电流以及工作环境,并对电力符合做好科学计算,如此才能实现变压器工作效果的最大化。10kV配电网在实际工作期间,要控制好用电负荷,将其控制在变压器额定容量的75%-90%间,如若检测到变压器容量在50%以下,则需要将大容量变压器更换为小容量变压器,如此才能达到和10kV配电网的运行相符。另外,在对变压器开展选择中,要以设备类型明确次级线圈电压值,一般情况下我们会选择低压三相四线制提供供电,以保证电网运行稳定性、安全性。
        2.经济层面的选择
        在10kV配电网系统中,变压器是其中的一个重要部分,其能效影响着电能运行水平,同样也是实现“节能减排”政策的重要设备。通过实际研究可以知道:在10kV配电网的实际运行中,变压器能耗量占到了40%左右,这就要求工作者加大对变压器使用性能的研究,以降低变压器的能耗量。随着我国可持续发展战略的实施,电力企业加大了对节能变压器的使用,这对推动我国电力企业的稳定前行有着深远的现实意义。


        3.变压器选型层面
        在对10kV配电网变压器的实际选择中,考虑到节能环保的要求,采购工作者要尽量选择低音、能耗低的小型变压器。比如对于油浸式变压器的选择,可以选用S13或全封闭油浸式变压器,因为此类变压器负荷率低,可以解决10kV配电网运行中的负荷超载问题,可以降低变压器实际工作产生的能耗,进而达到最佳节能效果。再如,在干式变压器的选择过程中,可以选用SCB11或SGB11两种类型,对于负荷率低、特殊环境下负荷猛增的农村配电,可以选择高过载能力配变。另外在用户分散、用电负荷低、已有台区供电半径厂的农村配变中,可以选用10kV单相变压器,只有达到容量和型号的相互配合,才能做到低能耗,才能实现经济、社会效益的最大化。
(三)巧用无功补偿技术,实现最佳补偿效果
        1.变电站补偿
        为了实现电网无功平衡,可以采取无功补偿来完成,以保证电网的平稳运行。在变电站补偿技术中,可以将静止补偿器安装其中,之后采取联电容器的方式完成电网无功率补偿,这对增强电网功率因素意义重大。另外,在变电站补偿技术中,可以选择的方式有两种:一,高压输电线路;二,主变压器无功损耗,这两种方式都可以达到控制能耗、节能的效果。
        2.就地平衡补偿
        在全面设计、规划10kV配电网的过程中,如若前期工作不到位、不规范,则会出现高压线路返送无功电能的实际情况,进而影响配电系统的正常开展。为了规避上述问题的出现,技术工作者要明确好母线边缘,由此对并联电容器、补偿柜开展科学设置,如此一来用电用户可以准确把握自己的用电情况,进而降低电流能耗。在电流运行中,采取就地平衡补偿这一方式,可以将内部功率电能消耗量降到最低。
        3.单独就地补偿
        变电站集中补偿适用于大型用户,通过这一补偿方式可以提升电功率因数。但在人们日常生活的配电中,衡量配电系统功率节能的方式并非是功率因数,所以必须加强集中补偿和其他方式的结合,进而达到降低能耗的效果。所以电力企业要加大对其他节能方法的探索和研究,现如今我们采取在大容量设备周边设置就地补偿装置的方式,以达到最优的效果。
(四)做好配电线路的节能工作,提升节能效果
        1.做好导线截面积的科学选择
        在10kV配电线路的设计、施工中,基于存在的能耗量大的问题可以采取加大导线横截面积的方法控制电能消耗,以提升节能效果。采取加大导线横截面积的方式是因为能耗会随着输电线路抗阻的增加而增加,所以采取这一方法可以达到最佳的节能效果。但这并不意味着无限量的增大导线横截面积,因为过分加大会加剧施工成本,进而对运行效益产生一定的影响。所以在对10kV配电网开展设计中,设计工作者要在立足电压运行平稳性的基础上,综合经济效益科学选择导线横截面积。
        2.做好用电负荷的科学分配
        通常情况下,电路能耗和线路长度是正比关系,线路长能耗大,为此工作者要明确合理线长,以降低运行中的电能消耗量,并达到最佳的节能效果。另外,在对10kV配电网进行合理布局中,要在满足电能传送的情况下合理安排线路距离,并分配好电源点的布置,以达到最佳的节能效果。另外,线路和配电能耗不均衡的一个原因在于三相负荷的不均,这就要求设计工作者在综合考虑负荷重要性、用电时长、用电量的基础上,做出科学的分配,力求达到三者的平衡,如此才能在保证10kV配电系统安全运行的同时,降低能耗。
(五)基于配网工作者,做好节能措施
        在10kV配电网的实际工作中,电能计量工作也是影响配电网能耗的一个重要因素,如若无法做到电能计量的科学、精准,则会导致计量数据不准确。所以电力企业要做好对计量工作的监督,通过组织培训让工作者掌握科学的电能计量方法,只有获得准确、可靠的数据才能制定出科学的决策。另外对管理工作者和技术工作者来讲,要强化自身职责,努力学习节能知识,在工作中明确好节能意识,并做好对配电网的检查和维修工作,发现故障问题及时上报,并基于实际情况提出合理的解决措施。同时,还要做好巡查力度,避免社会不法人员的偷电行为发生。
结束语:
        通过上文的分析和研究可以看到,要想达到10kV配电网络设计的节能效果,就必须分析配电网设计要点、能耗产生原因开展分析,以通过先进技术实现节能设计的效果,为社会的生产、人们的生活提供稳定电源。可持续发展战略是在维护、提升自然资源基础上推动我国经济发展的一大战略思想。电力企业只有加大对10kV配电网的节能的有效设计,在综合各种现实情况的基础上,采取实际节能策略,才能从根本上提升用电量,以推动我国电力行业、经济的可持续发展。
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