10kV供电工程节能环保规划设计对策

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1 问题的提出

10kv电力用户，是采用10kV电压等级供电的电力用电客户的简称，主要是指接在公共10kV电压等级配电网络上来获取和使用电能的用电客户。作为供电网络的终端用户，10kV电力用户是整个庞大电力系统中重要的组成部分，是电力能源的直接使用者和受益者，具有用电负荷点多面广、用电覆盖各行各业、对电能质量和供电可靠性要求高的特点。针对10kV电力用户在开展供电网规划设计方面的技术力量相对薄弱，在规划设计方面缺乏相应的技术规程制度约束的现状，本文对10kV用户供配电网的规划与设计问题进行研究，重点对10kV用户供电工程节能、环保规划设计进行了展开和探讨，指出其规划设计要点。

2 10kV用户供电工程的节能规划设计要点

在整个发供用同步完成的电力系统中，10kV及以下的中低压配电网是电力系统能量损耗的主体部分，而实现配电网的节能降耗是我国的GDP能耗同比降低20%的重要组成部分。根据《中华人民共和国节约能源法》《国家“十二五”规划纲要》《节约能源监测管理暂行规定》《关于固定资产投资项目可行性研究报告“节能篇”编制及评估的规定》等文件中的相关规定，在进行各级供电网络规划设计过程中必须把节能设计作为规划设计的重要组成部分，把应用于各供电设备的节能措施作为规划和设计中必须考虑的因素。这对供电企业及用户提高经济效益，实现目标利润起着举足轻重的作用。在10kV用户供电规划和设计中，供电线路及设备考虑采取如下节能措施。

(1)优化选择配电设备的位置，缩短供电半径，减少迂回供电。在供出同样负荷功率的前提下，供电辐射半径越小，供电线路线损越低。配电电源设在用户负荷中心，尽量避免向单侧供电，根据配电台区实际情况，以两侧、三侧出线供电为主，减少迂回供电造成的网络损失。

(2)合理选择低损耗变压器，降低设备自身电能损耗。

①合理调整运行电压。通过调整变压器分接头、在母线上投切电力电容器等手段，在保证电压质量的基础上适度地调整运行电压。因为有功损耗与电压的平方成正比关系，所以合理调整运行电压可以达到降损节电效果。

②平衡三相负荷。如果三相负荷不平衡，会增加线路、配电变压器的损耗。当三相负荷达到平衡时，变压器的损耗最小。因此，要调整配电变压器低压三相负荷分配，尽可能使其达到平衡。这项措施可以使变压器损耗降低4%～6%。

③采用节能变压器。非晶合金变压器节能效果明显，比普通S9型硅钢片变压器的空载损耗降低80%左右，且对配电网供电系统无特殊要求，无论电力负荷处于高峰还是低谷都可以实现连续节能。非晶合金变压器相对于传统的铁心采用硅钢片的配电变压器，在其使用寿命期间持续节能效果比较明显。

(3)优化配置和调整无功补偿装置，提高设备功率因数。由于10kV配电网络具有供电点多、供电面广、线路路径复杂、分支非常多等特点，加之供电设备不同程度存在“大马拉小车”等不合理配置，造成10kV及以下的供电设备损耗大、功率因数不满足系统要求，甚至有的用户功率因数处于0．5以下。由于供电设备线损同功率因数的平方成反比，所以提高功率因数降低设备线损的效果特别显著。在对10kV用户供电设备进行无功补偿时，主要是对配电变压器进行补偿。由于变压器的空载电流一般占额定电流的10%左右，空载功率因数为0．2左右，所以按变压器容量的10%进行补偿，就能将空载时的功率因数提高到0．8以上，对用户有效实现降损节能效果非常明显。

(4)合理选择导线的种类，计算线路载流量，降低导线损耗。线路的能量损耗同电阻成正比，增大导线截面可以减少能量损耗。在满足载流量、保证电压质量的前提下，应按经济电流密度选择导线截面。

(5)合理调度配电设备的运行方式，根据负荷即时调整，提高设备运行的负荷率。对不同的用电设备负荷性质进行分析，合理调配各类负荷的使用，提高设备的负荷率。

(6)加强电气设备及技术人员的管理，使设备的技术线损和管理线损降到最低。10kV用户配电线路的实际线损包括技术线损和管理线损。技术线损主要是指用户接入10kV供电网络产权分界点到用户用电设备之间输、变、配电过程中所产生的电能损失，主要由电流通过电阻产生的热损失、变压器在通电过程中铁心产生的铁损及漏电产生的损失等组成。管理线损是指用户在安全生产、设备运行、用电设备管理、合理调度的过程中造成的电能损失，如计量设备误差、用电设备的不合理使用、用电过程中的“跑、冒、滴、漏”等造成的电能损失。线损率指标是一个综合性的指标，它的高低反映企业对供电和用电设备的技术和管理等多方面的水平。降低线损不但能直接提高企业的经济效益，而且具有一定的社会效益。

3 10kV用户供电工程环保规划设计要点

根据《中华人民共和国环境保护法》(1989年12月)、《电磁辐射环境保护管理办法》《废物管理(废弃物运输及处理地点许可)法规》(1993年)的相关规定，在10kV用户供电规划和设计中，供电线路及设备考虑采取如下环保措施。

(1)配电线路和变配电设施的建设尽量避开自然风景区和历史文物保护区，无法回避时，考虑杆塔选择、建筑物的形状和色调尽可能与周边环境协调一致。

(2)配电线路走廊主要考虑沿道路、河流、铁路和绿化带布置，可以采取多回路架设，尽可能节约土地。

(3)配电线路离地面高度和与楼宇、房屋等建筑物距离应符合相关设计规定，必要时采用钢管塔、铁塔或高电杆来抬高导线对地高度，并设置屏蔽等措施，以减少静电感应。为了提高架空线路的对地高度，10kV线路设计中一般采用12m或15m电杆，减少或避免采用8m或10m电杆。在线路路径较长时，采取换相方式来降低线路磁场分布。对于同杆塔多回路线路，采取逆相序和相序优化排列来降低地面电场强度。

(4)高压配电线路与低压配电线路、弱电通信线路交叉或同杆架设时，尽可能保持足够的距离，以减少电磁干扰。

(5)推荐采用架空绝缘导线或地埋电缆作为供电线路的主要方式，代替常规的架空线路。常规架空线路采用裸钢芯铝绞线，线路运行中故障率高，供电可靠性低，与树木的矛盾无法调和。采用绝缘导线或地埋电缆，线路运行受树木影响较小，可不砍伐树木，周边环境可以保持原有状态。

(6)对配电变压器和高压开关柜等电气设备采用低噪音设备或放置在有隔音设施的建筑物内，可降低配电设备的电磁噪声水平。

作者： 易琨  单位：神龙汽车有限公司