摘要:众所周知,10kV配电网在我国电力系统中占据着重要地位,在我国的电网整体建设当中是不可或缺的。然而10kV的损耗在整个配电网系统的总损耗中也占据了较大比重,如果能够实现10kV配电网的节能降耗,不仅能够帮助电力系统积极响应国家关于节能减排的号召,而且还能够推动企业的高质量发展,增加经济效益。
关键词:10kV配电网;节能降耗;措施研究
引言:当前,国家不断加强对基础设施建设的支持力度,离不开电力企业的鼎力相助,研究10kV配电网的耗损能够有效地避免设施资源的浪费,提高电力资源的利用率,增强10kV的节能属性,促进电力系统的长远发展。
一、10kV配电网的损耗类别概述
10kV配电网的损耗可以分为以下两个方面:第一,固定损耗,是由电磁转换时变压器上的铁心发出的旋涡导致,这种旋涡在变压器的运行过程中十分常见,和运行负荷没有直接的关联性;第二,可变损耗,这是和10kV配电的线路或者配电变压器中的线圈产生的电阻密切相关,运行负荷的变化直接对这部分损耗产生影响,此类损耗,又可以细分为因为10kV配电变压器线圈而产生的短路损耗和因为10kV配电线路产生的线损。
想要精确计算总的线损率、固定损耗率和可变损耗率,就要分析10kV配电网的运行参数和结构参数,如果能够使10kV配电网达到最佳经济运行点,就可以将固定耗损率和可变耗损率控制在相等的数值区间内,保持配电网的最佳运行状态。在达到经济运行点的时候,10kV配电网的耗损率也可以控制在最低点。
二、对10kV配电网线损产生的原因分析 (一)配电网线路导体材料中阻抗的影响
在我国的配电网线设备的安装过程中,绝大多数的10kV配电网的线路制作材料都采用铝或者铜这两种元素制成,往往原料中含有铝或者铜的材料在被当作导体来使用的时候都会产生一定程度的阻抗,此时产生的阻抗经过时间的积累,足以对10kV配电网的线路产生影响,造成线路损耗。
(二)配电网线路设备附近的磁场干扰
物体之间都会产生磁场,特别是通电物体之间的磁场感应会更为强烈,电磁之间能够相互转化,造成10kV的配电网线损耗的一大原因就和配电网线路附近的设备磁场干扰有着紧密的联系。配电网要正常运行,就必须克服附近磁场的干扰,就要通过做功来保证免受磁场的干扰,在整个的过程当中,自然而然地就会产生一定的线路损耗。【1】
(三)10kV配电网缺乏健全的维护管理制度
由于配电网系统有着涵盖范围广、面积大的特点,一直以来10kV配电网都承载着巨大的供电压力,是否拥有一套完备的维护管理体系是保障供电质量和供电安全必须谨慎考虑的问题。在10kV配电网的日常维护中,维修人员不足、控制设施管理不到位、与客户缺乏有效沟通等情况,都给配电网的正常运行带来挑战,10kV配电网的有效维护是摆在电力系统面前的一大难题。
三、有关10kV配电网节能降耗的有效措施研究 (一)重视理论线损的计算,保障数据实效性
在国家大力提倡节能减排、绿色低碳的前提下,电力企业逐步加大在10kV配电网系统的节能降耗工作进度,其中首先要做的就是把理论线损的计算摆在突出位置,以保障数据的实效性。
在10kV配电网节能降耗的过程中,一定要合理运用各种节能技术,对理论线损进行科学的收集和测算,严格贯彻《线损理论业务计算软件技术标准》等国家规定的标准进行线损的计算评估,确保线损计算的客观性。在具体的理论线损计算时,应当对重损设备着重关注,理论线损当中重损设备的计算十分重要,关
系到整体10kV配电网的节能降耗设计研究进展。【2】理论线损能够从配电网的薄弱点和短板入手,得出客观的线损计算结果,从而有效地减少耗损。
(二)综合各种因素,合理选择配电变压器
想要达成节能降耗的目标,除了做好理论电损的计算,还应该从变压器的选择来入手,综合各种因素,根据天气、湿度、地表温度、设备附近的磁场环境等不同因素,综合分析,在计算好电力负荷的基础上,选择适合的变压器。
有关人员应当把10kV配电网变压器的额定容量控制在75%至90%之间,保障变压器的运行效果,当变压器实际容量低于50%时,就必须及时地更换小容量的变压器,以此来满足配电网正常运转的电荷负担。另外,在10kV配电变压器的选择过程中,还应当选择一些低噪音的节能环保设备,例如选择全封闭的油浸式变压器,减小日常运行的功率,有效解决荷载问题,利于合理分配电力资源。
(三)灵活运用无功补偿技术,降低电能耗损
为了满足10kV配电网节能降耗的需求,可以灵活运用无功补偿技术,有效降低电能耗损,实现电网的无功平衡,把配电网的能耗控制在一个合理的区间范围内,极大地提高10kV配电网的运行效率。
在日常居民区的配电网设计当中,为了避免高压线路返送无功电能,可以合理设置母线边缘部位并联电容器或者补偿柜,减少电流损耗,提高用电安全;在变电站的补偿技术中,可以通过安装静止补偿器,并联电容的方式,对电网进行无功率的电力补偿;另外,还可以对用电量较大的用户地区进行电力的集中补偿,联合无功补偿模式,确保对用电需求量大的客户群体设备也能够做到高效节能。
(四)科学规划配电线路布局,保障节能效果
配电线路的布局对于降耗节能起着全局性的规划部署作用,对10kV配电线路的布局对于降耗节能起着全局性的规划部署作用,配电线路布局进行科学规划,能够有效提高节能效果,达到节能目标,是更加平稳、有效运行。
在具体的10kV配电网线路规划环节,相关人员可以通过调节导线的横截面来控制能耗,但是需要注意的一点是,不能仅仅为了减小阻抗,而一味地增大导线的横截面积,在这期间,也要关注成本因素,将导线的横截面控制在一个理想的范围之内。值得一提的是,能耗的大小和用电负荷是分不开的,通常情况下,线路越长,耗损的能量就会越大,设计10kV配电网线路的时候,应当合理的规划,既要保证电力的正常供应,又要在不违背相关规定的前提下尽力缩短配电线路的长度,在节能和用电负荷中找到一个平衡点。
(五)调整线路的用电负荷和用户的用电时间
有效地实现10kV配电网节能降耗,需要充分考虑实际的用电需求,根据不同地区的不同用电量差异,调整线路负荷,可以在确保客户用电需求的前提下实现电力行业经济效益的最大化。
具体来讲,应该将用电符合的客户划分为为三种情况:其一,在重负荷线路中,线路的负荷较大,相关人员可以适当的将用户的用电时间进行交叉分配,错峰为用户提供电力,可以在一定程度上解决10kV线路负荷大的问题;其二,对于轻负荷的线路而言,可以采取在固定时间进行集中供电、其他时间停止供电的方法,来避免日常10kV配电网线路的轻载运行,采用这种方法之前一定要做好充分的调研工作,确保线路在处于停运状态时不会对该地区的线路产生影响;其三,对于不方便限电的地区,相关人员可以适用调容变压器来随机应变,根据该地区的不同时间段的用电需求及时做出调整,在用电量明显加大时,适当加大变压器的容量,反之亦然。【3】
总结:综上所述,10kV配电网节能降耗的有效实现需要从多方面落实,除了在技术上和管理上进行创新,还应当结合具体的用户分布和用电需求,因地制宜地选择节能降耗的具体措施。只有不断完善10kV配电网节能降耗措施,才能降低电力系统的能源消耗速度,响应绿色发展的基本国策,在提高电力企业的经济效益的同时,获得一定程度的社会效益。
参考文献:
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[2]陈振宇,邹德华,彭沙沙,肖宏峰,蒋智鹏.10kV配电网带电作业机器人及其作业臂绝缘分析[J].电气技术,2021,22(10):65-70.
[3]王鹏,冯光,韦延方,王磊,陈明,王晓卫,曾志辉,程凤鸣.10 kV配电网的接地故障测试述评及真型实验场设计[J].电力系统保护与控制,2020,48(11):178-187.DOI:10.19783/j.cnki.pspc.190809.
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