电力工程常见的10kV供配电设计相关问题探讨

钟德亮

摘要：随着我国经济的不断发展，对于电力的需求量也不断加大，因而对供电系统的安全稳定性提出了更高的要求，因此加强对供配电系统设计的研究具有非常重要的意义。本文对10kV 配电设计中常见问题及其对策进行分析，以供相关人士参考与交流。

关键词：电力工程；10kV；供配电设计；意义；现状；要点

随着经济和科技的飞速发展，人们对于化石能源的需求也越来越大，仅从化石能源的减少这一方面推广可再生能源，效果并不理想。目前，我国在电能的供应以及需求两方面都存在问题，所以，为配电线路设计出节能减排方案就显得非常重要，因为节能减排方案能够推动我国电力事业更好地发展下去。在我国目前的电力系统构成中，10kV低压配电网已经运用的比较广泛，这种配电方式主要承担着为用户供电的责任。在设计10kV配电线路的过程中，采用科学合理的方法，最重要的是妥善安排好各个部位和环节以确保电力工程能够顺利进行下去。

1 简述为何要使用10kV配电线路

组成我国目前的电力供需系统的输电网络中，主要的长程输电网络基本都采用大于35kV的输变电系统，根据供电终端的设置来看，10kV的输变电系统是为用户供电的主要形式，因此10kV配电线路才是配电系统的核心部分。但我国目前的10kV配电线路在运行实施上还存在着一些问题，主要表现在覆盖面广泛、输变电线路冗长，并且我国的10kV配电线路还存在诸多问题，例如设备落后和技术缺陷以及管理难度大等[1]，这些问题都会极大损耗电能，从而导致对电能的利用率下降的结果，这显然是违背我国推行节约用电、科学利用能源、建立资源节约型社会的理念。所以说，根据我国目前快速推广节约型社会中遇到的能源供给紧张的问题为前提，使用10kV配电线路可以说是最适应当前形势的一种选择。我国必须一直坚持节能降耗的理念，而且一定要将这种理念付诸实践，才能提高发电用煤和发电用水的效率，为最终缓解供电紧张作出一定的贡献，而且也利于社会健康稳定地发展。

2 如何设计10kV配电线路

2.1 合理规划配电线路

首先是在线路设计上注入节能的思想：输变电系统的主要部分就是输电线路，所以在思考如何做好线路方面的节能设计时要给予足够的关注。在日常生活中，通常，10kV配电系统涉及的范围都会非常广泛，而这所有的配电系统都需要对大量的线路进行操作，有时在实际操作时也会发生浪费电能的现象，这主要是由于线路损坏造成的。为了应对这些问题，技术人员在设计时就必须根据线路架设的实际情况作出相应的节能方面的调整，从而达到理想效果。实践表明，在外界环境温度较高、输电线路型号一样的情况下，那么导线的横截面积越大，输电线路的损耗程度就越低。由此可见，横截面更大的导线，将有效减轻线路损坏的程度，这也是一种节省成本的表现，最终目的是帮助电企获益。因此，设计者在调整导线的横截面积时一定要根据当地的实际情况规划设计方案，这样才能保证从根本上达到节能减排的效果。需要注意的是，节能金属也是可以运用到10kV的配电线路当中的，因为良好的导体可以加强节能的效果。由于部分防震锤以及铁磁类金属会受到磁场的干扰，所以它们会使输电线路产生更大的能耗，严重的化可能会烧毁线路，所以在选择原料时最好选用低磁或无磁的材料，保证线路的使用寿命。

其次是线路负荷的问题：如果负荷功率一定，那么供电越小，供电所服务的范围就越广，线路就越不容易被损耗。以10kV配电线路为例，它的0.4kV线路负荷的中心最大增幅不会超过供电系统的供电半径，而对于线路的损耗并没有想象中那么大。根据未来对电网的线路规划来看，选择多侧出线的供电方案应该是最有效的，这样既可以避免单侧供电的不利影响，又控制了多线路带来的工作量的剧增。

2.2 如何选择变压器

首先要推广节能变压器，使其占据更大的市场份额：在10kV的输配电线路中，变压器的损耗是最主要的损耗方式，尤其对于不到10kV的小型变压器来说，过大的使用频率和较长的运行时间以及较强的节能能力，应该使其成为重点推广的对象。以前的电力系统主要使用S9型号的变压器，而现在，S11型号的节能变压器已经全面取代之前的S9型号变压器成为主流。与传统变压器不同的是，节能变压器具有很多优点，比如：损耗低，其空载损耗比传统变压器减少了30%，载电流减少了70%；噪音低，与传统变压器噪音标准值相比，减小了3至5db；抗短路能力强，安全可靠。

其次是对于变压器组别的选择问题：在设计10kV配电线路时，要连接的三相变压器组别有“Y，yn0”和“D，yn11”两种，我国目前在民用领域基本都会使用容量在1000KVA以下的变压器，一般使用“Y，yn0”的连接组别，但“D，yn11”连接组别也有自己的优势，那就是节能，其具体表现在以下方面：“D，yn11”的在负载时或者空载时，损耗都远远小于同容量的“Y，yn0”变压器；“D，yn11”明显地减少了高次谐波电流对其产生的影响，它的电阻更小，非常容易排除故障。

另外，在选择变压器时还应该注意以下几个原则：第一，一定要选择适合现场情况的容量，结合当时的实际情况才能解决好变压器出现损耗的问题，这样才能真正做到节能降耗，最终延长变压器的使用寿命；第二，要选择合适数量的变压器，根据当地的负荷等级进行数量上的选定，在特别情况下也可以用多个小容量的变压器代替。

2.3 无功补偿技术的使用

以10kV的配电节能设计为例，无功补偿主要有以下內容：一定要以大容量的稳定的负荷用电设备作为设计对象，高频炉和感应电动机就是很好的例子，它们在投入运行的时候要充分考虑经济效益，所以可以采用单独就地补偿的方法，在它和对应的设备旁边安装无功补偿装置，以达到节省用电的目的。在并联电容器的一侧安装无功补偿为1kV的母线，同时，要对相关的设备进行调试和设置，这样一来，处于电压较低一端的用户就可以通过无功补偿时的电压变化自由透切电路，为高压线路进行无功电能的返送工作提供了便利，还可以最大程度地降低电流，达到降低功率损耗的目的。如果将10kV母线侧连在并联电容器上并运行，也能起到通过补偿配电线路和变压器运行时产生的功耗而达到节能降耗的目的。万一出现了三相失衡的极端情况，就只能根据具体情况运用分相电容补偿技术了。在使用过程中，一定要避免出现因欠补偿、过补偿而导致电网运行不稳定的情况。大量的实践已经证明了，无功补偿的技术对于节能的效果是非常有帮助的，任何无功补偿形式的选择对于变压器的容量、功率因素和负荷性质方面的计算都起到最好的补偿效果。

3 结束语

合理设置配电线路，选择合适的配电变压器，利用无功补偿技术，采取科学合理的节能降耗措施，积极响应国家的号召，实现节能减排的目的，是每一个电力工作者义不容辞的责任。

参考文献：

[1]韩维.浅谈10kV及以下配电设计技术与管理[J].城市建设理论研究（电子版），2014（17）：387-388.endprint