庞永超
中国电子科技集团公司第二十二研究所 河南新乡 453000
摘要：本文首先从负荷分级、负荷计算意义、负荷计算方式三个方面分析10kV及以下供配电系统的负荷计算，进而分别从配电所设计、接线方式以及变压器选择三个方面探讨10kV供配电系统设计的对策，旨在优化供配电系统的实际应用效果，提高供电的可靠性、安全性和经济性，保障科研生产和社会生活正常供电。
关键词：供配电系统；负荷；功率
引言：
对10kV及以下供配电系统展开负荷计算和无功功率补偿，能够有效增强供配电系统稳定性的同时提高功率因数，保证社会生活的和谐和稳定。
一、10kV及以下供配电系统的负荷计算
（一）负荷分级
10kV供配电系统在电力系统中具有十分重要的作用，应用范围广，通过应用10kV供配电系统能够有效保证供配电系统的安全性和可靠性，保障人们用电安全。
电力负荷包括一般可以将其分为农业负荷、工业负荷等。电力负荷能够根据供电设备可靠性的要求等内容对其进行分级。在供配电系统中，一级负荷是最高级别的负荷，不仅会对社会的政治、经济、文化等领域产生深刻影响，严重的情况下甚至会导致出现各种安全事故。所以，对于一级负荷的稳定性有着十分严苛的要求，需要采取针对性措施，有效应对可能出现的问题，保障功能稳定。除了一级负荷之外，二级负荷自身的稳定性要求也很高。二级负荷同一级负荷一样，如果出现了任何问题抑或故障将会造成诸多不良影响，破坏社会经济，严重的情况下，甚至会导致社会环境出现混乱失控情况，也会对社会生活和政治经济发展造成很大影响。三级负荷处于一级负荷和二级负荷之后，是最低层次的负荷，同一级负荷、二级负荷相比对社会政治、经济、文化方面的影响很小，对于供电要求较低，只需要一路电源进行供电，但仍不能够放松对三级负荷的关注。
现阶段，伴随着社会经济的发展和变迁，对于一级负荷和二级负荷的应用量越来越多，三级负荷在实际生活中的应用开始不断减少。通过对电力负荷的分级处理，也能够便于实现电气设备保护，从而保障社会生活稳定。
（二）负荷计算意义
当规划10kV及以下供配电系统方案时，进行负荷计算是其中一项十分重要的工作，负荷计算对于社会生活的稳定也发挥着十分重要的作用。
具体而言，通过负荷计算能够帮助工作人员及时了解和掌控变配电所变压器的各项信息数据，并通过测试得到的数据信息选择功率合适的变压器。负荷计算能够为电气设计工作提供相关的数据支撑和技术依据。负荷计算的结果是否准确将会作用于电器和导线电缆的选择过程中，如果计算得出的结果过大，将很有可能促使在实际工作中造成资源浪费和投资浪费，当负荷率处于低水平运行时，也将会导致长期的低效率处理[1]。
根据中国电子科技集团公司第二十二研究所多年供配电运行经验分析，科学把控负荷电流大小，为供配电系统合理选择供配电系统的各个内容和环节，应当尽可能避免因为负荷电流大小影响供配电设备的应用。确定供配电系统能够承受的最大负荷大小，从而保证供配电系统能够一直处于安稳状态，保证供配电系统的用电安全。需要明确的是，负荷计算中用的总负荷应当是计算负荷，是个假定负荷，它并非是实际负荷的再现，在计算值上也存在着差别。
（三）负荷计算方式
通常来讲，负荷计算方式包括单位面积功率法、单位指标法、需要系数法等方法。单位面积功率法经常用于民用建筑体系中，在建筑设计前期，通常会采用单位面积功率法对设备负荷进行计算，单位指标法同单位面积功率法一样，多用于设计前期，适用于设备功率不明确的各类项目。
需要系数法是一种应用比较简单的负荷计算方法，可以直接通过设备功率乘以同时系数和需要系数进行计算，广泛应用于配电所和变电所的负荷计算中[2]。
主要的负荷计算公式为：有功功率计算公式P30 = Pe·Kd，无功功率计算公式为Q30 = P30·tanφ，视在功率的计算公式为S3O = P30/Cosφ；电流计算公式为 I30 = S30/√3UN。
二、10kV及以下供配电系统无功补偿技术的应用研究
（一）无功补偿技术的应用方式
一般来讲，10kV及以下供配电系统无功补偿技术的应用方式主要有以下几种，分别是变电站集中补偿、低压分散无功补偿以及无功功率就地补偿。采用变电站集中补偿是一种较为常见的应用方式，但是由于如今人们的用电需求开始不断增大、对于供电质量的要求更高以及补偿装置的性能和可靠性下降等原因，使得应用变电站集中补偿的方式已经慢慢不适用于变电站应用过程中，需要对其进行改造和调整。另一方面，变电站集中补偿的方式也具有很多的优势和好处，通过变电站集中补偿能够使无功功率处于平衡状态，应用起来比较简单、方便，因而被广泛应用于静止补偿器、同步调相机等设备中。低压分散无功补偿相比于变电站集中补偿的应用方式，能够有效提升经济效益、实现供电系统的功能稳定。但是变电站集中补偿应用方式的工作要求较高，需要工作人员严格按照技术标准执行，避免造成补偿失衡。无功功率就地补偿可以实现就地独立存在，具有多方面的性能优势，能够有效提高供配电系统功率因数，起到良好的节能效果。
（二）10kV供配电系统的应用对策
1.结合实际情况，展开配电所设计
伴随着社会进步和经济发展，人们对于供配电系统有了越来越高的需求，要求供配电系统能够提供更高的稳定性和可靠性，从而保证用电安全。在这种情况下，应当积极采取针对性措施，从而不断优化配电所的设计工作，使得配电所能够真正发挥其实际功效。在设计过程中，应当将供配电系统的实际应用情况为出发点，进而选择最佳的高低压供电方式进行供电，不断优化不同设备之间的协调稳定和安全配合。与此同时，为了尽可能避免资源浪费，有效保证配电系统的实际效果和实际需求，应当根据实际情况进行额定容量设计，并考虑未来10只20年的扩容需求。
2.合理展开接线，保证用电安全性
在对接线方式进行选择时，应当充分考虑实际供电、配电的需求，选择最为合理的接线方式，保证供配电系统的安全性和稳定性。一般情况下，接线方式包括放射式、干线式、链式等，上述三种接线方式使用起来简单方便、投资低，但是相比较而言并不能形成较好的稳定性和可靠性，使得在应用这样的接线方式后，应当定期对其展开故障维修工作，否则很容易会影响到科研生产和居民生活的供电。因此，在这种情况下，需要工作人员对其展开统筹分析，充分考虑实际供电用电情况，根据运行环境选择合适的接线方式。
3.优化调整变压器，实现实时调整
在《10kV 及以下变电所设计规范》中已经对变电所设计情况进行全面的分析和考量，规范中明确指出当对配电所变压器进行选择时，应当充分考虑经济可行性、供配电符合等因素。一般来讲，电力负荷为一级负荷和二级负荷时，在对配电所变压器进行选择时，应当设置较多数量的变压器。通常而言，对于装有大于两台以上变压器的变电所，如果变压器断开，应当确保剩下的变压器容量能够满足基本用电需求。需要注意的是，在高层主体建筑内的变电所，为了保证建筑安全，则应当尽可能避免选用不燃型变压器。
结论：
综上所述，对10kV及以下供配电系统的负荷计算和无功功率补偿进行研究和分析具有十分重要的意义，这就需要工作人员从供配电系统的实际情况出发，不断优化供配电系统，使其在科研生产和社会生活中发挥最佳效用。
参考文献：
[1]周鲁.10kV及以下供配电系统的负荷计算和无功功率补偿[J].电子技术与软件工程,2019(19):219-220.
[2]王婷,岳海燕.基于无功功率补偿技术下节约用电和用电质量问题的思考[J].电子制作,2019(Z1):132-133.