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1 問題的提出

10kv電力用戶，是采用10kV電壓等級供電的電力用電客戶的簡稱，主要是指接在公共10kV電壓等級配電網(wǎng)絡(luò)上來獲取和使用電能的用電客戶。作為供電網(wǎng)絡(luò)的終端用戶，10kV電力用戶是整個龐大電力系統(tǒng)中重要的組成部分，是電力能源的直接使用者和受益者，具有用電負(fù)荷點(diǎn)多面廣、用電覆蓋各行各業(yè)、對電能質(zhì)量和供電可靠性要求高的特點(diǎn)。針對10kV電力用戶在開展供電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)方面的技術(shù)力量相對薄弱，在規(guī)劃設(shè)計(jì)方面缺乏相應(yīng)的技術(shù)規(guī)程制度約束的現(xiàn)狀，本文對10kV用戶供配電網(wǎng)的規(guī)劃與設(shè)計(jì)問題進(jìn)行研究，重點(diǎn)對10kV用戶供電工程節(jié)能、環(huán)保規(guī)劃設(shè)計(jì)進(jìn)行了展開和探討，指出其規(guī)劃設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

2 10kV用戶供電工程的節(jié)能規(guī)劃設(shè)計(jì)要點(diǎn)

在整個發(fā)供用同步完成的電力系統(tǒng)中，10kV及以下的中低壓配電網(wǎng)是電力系統(tǒng)能量損耗的主體部分，而實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)的節(jié)能降耗是我國的GDP能耗同比降低20%的重要組成部分。根據(jù)《中華人民共和國節(jié)約能源法》《國家“十二五”規(guī)劃綱要》《節(jié)約能源監(jiān)測管理暫行規(guī)定》《關(guān)于固定資產(chǎn)投資項(xiàng)目可行性研究報(bào)告“節(jié)能篇”編制及評估的規(guī)定》等文件中的相關(guān)規(guī)定，在進(jìn)行各級供電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)過程中必須把節(jié)能設(shè)計(jì)作為規(guī)劃設(shè)計(jì)的重要組成部分，把應(yīng)用于各供電設(shè)備的節(jié)能措施作為規(guī)劃和設(shè)計(jì)中必須考慮的因素。這對供電企業(yè)及用戶提高經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)利潤起著舉足輕重的作用。在10kV用戶供電規(guī)劃和設(shè)計(jì)中，供電線路及設(shè)備考慮采取如下節(jié)能措施。

(1)優(yōu)化選擇配電設(shè)備的位置，縮短供電半徑，減少迂回供電。在供出同樣負(fù)荷功率的前提下，供電輻射半徑越小，供電線路線損越低。配電電源設(shè)在用戶負(fù)荷中心，盡量避免向單側(cè)供電，根據(jù)配電臺區(qū)實(shí)際情況，以兩側(cè)、三側(cè)出線供電為主，減少迂回供電造成的網(wǎng)絡(luò)損失。

(2)合理選擇低損耗變壓器，降低設(shè)備自身電能損耗。

①合理調(diào)整運(yùn)行電壓。通過調(diào)整變壓器分接頭、在母線上投切電力電容器等手段，在保證電壓質(zhì)量的基礎(chǔ)上適度地調(diào)整運(yùn)行電壓。因?yàn)橛泄p耗與電壓的平方成正比關(guān)系，所以合理調(diào)整運(yùn)行電壓可以達(dá)到降損節(jié)電效果。

②平衡三相負(fù)荷。如果三相負(fù)荷不平衡，會增加線路、配電變壓器的損耗。當(dāng)三相負(fù)荷達(dá)到平衡時(shí)，變壓器的損耗最小。因此，要調(diào)整配電變壓器低壓三相負(fù)荷分配，盡可能使其達(dá)到平衡。這項(xiàng)措施可以使變壓器損耗降低4%～6%。

③采用節(jié)能變壓器。非晶合金變壓器節(jié)能效果明顯，比普通S9型硅鋼片變壓器的空載損耗降低80%左右，且對配電網(wǎng)供電系統(tǒng)無特殊要求，無論電力負(fù)荷處于高峰還是低谷都可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)節(jié)能。非晶合金變壓器相對于傳統(tǒng)的鐵心采用硅鋼片的配電變壓器，在其使用壽命期間持續(xù)節(jié)能效果比較明顯。

(3)優(yōu)化配置和調(diào)整無功補(bǔ)償裝置，提高設(shè)備功率因數(shù)。由于10kV配電網(wǎng)絡(luò)具有供電點(diǎn)多、供電面廣、線路路徑復(fù)雜、分支非常多等特點(diǎn)，加之供電設(shè)備不同程度存在“大馬拉小車”等不合理配置，造成10kV及以下的供電設(shè)備損耗大、功率因數(shù)不滿足系統(tǒng)要求，甚至有的用戶功率因數(shù)處于0．5以下。由于供電設(shè)備線損同功率因數(shù)的平方成反比，所以提高功率因數(shù)降低設(shè)備線損的效果特別顯著。在對10kV用戶供電設(shè)備進(jìn)行無功補(bǔ)償時(shí)，主要是對配電變壓器進(jìn)行補(bǔ)償。由于變壓器的空載電流一般占額定電流的10%左右，空載功率因數(shù)為0．2左右，所以按變壓器容量的10%進(jìn)行補(bǔ)償，就能將空載時(shí)的功率因數(shù)提高到0．8以上，對用戶有效實(shí)現(xiàn)降損節(jié)能效果非常明顯。

(4)合理選擇導(dǎo)線的種類，計(jì)算線路載流量，降低導(dǎo)線損耗。線路的能量損耗同電阻成正比，增大導(dǎo)線截面可以減少能量損耗。在滿足載流量、保證電壓質(zhì)量的前提下，應(yīng)按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面。

(5)合理調(diào)度配電設(shè)備的運(yùn)行方式，根據(jù)負(fù)荷即時(shí)調(diào)整，提高設(shè)備運(yùn)行的負(fù)荷率。對不同的用電設(shè)備負(fù)荷性質(zhì)進(jìn)行分析，合理調(diào)配各類負(fù)荷的使用，提高設(shè)備的負(fù)荷率。

(6)加強(qiáng)電氣設(shè)備及技術(shù)人員的管理，使設(shè)備的技術(shù)線損和管理線損降到最低。10kV用戶配電線路的實(shí)際線損包括技術(shù)線損和管理線損。技術(shù)線損主要是指用戶接入10kV供電網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)權(quán)分界點(diǎn)到用戶用電設(shè)備之間輸、變、配電過程中所產(chǎn)生的電能損失，主要由電流通過電阻產(chǎn)生的熱損失、變壓器在通電過程中鐵心產(chǎn)生的鐵損及漏電產(chǎn)生的損失等組成。管理線損是指用戶在安全生產(chǎn)、設(shè)備運(yùn)行、用電設(shè)備管理、合理調(diào)度的過程中造成的電能損失，如計(jì)量設(shè)備誤差、用電設(shè)備的不合理使用、用電過程中的“跑、冒、滴、漏”等造成的電能損失。線損率指標(biāo)是一個綜合性的指標(biāo)，它的高低反映企業(yè)對供電和用電設(shè)備的技術(shù)和管理等多方面的水平。降低線損不但能直接提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，而且具有一定的社會效益。

3 10kV用戶供電工程環(huán)保規(guī)劃設(shè)計(jì)要點(diǎn)

根據(jù)《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》(1989年12月)、《電磁輻射環(huán)境保護(hù)管理辦法》《廢物管理(廢棄物運(yùn)輸及處理地點(diǎn)許可)法規(guī)》(1993年)的相關(guān)規(guī)定，在10kV用戶供電規(guī)劃和設(shè)計(jì)中，供電線路及設(shè)備考慮采取如下環(huán)保措施。

(1)配電線路和變配電設(shè)施的建設(shè)盡量避開自然風(fēng)景區(qū)和歷史文物保護(hù)區(qū)，無法回避時(shí)，考慮桿塔選擇、建筑物的形狀和色調(diào)盡可能與周邊環(huán)境協(xié)調(diào)一致。

(2)配電線路走廊主要考慮沿道路、河流、鐵路和綠化帶布置，可以采取多回路架設(shè)，盡可能節(jié)約土地。

(3)配電線路離地面高度和與樓宇、房屋等建筑物距離應(yīng)符合相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)定，必要時(shí)采用鋼管塔、鐵塔或高電桿來抬高導(dǎo)線對地高度，并設(shè)置屏蔽等措施，以減少靜電感應(yīng)。為了提高架空線路的對地高度，10kV線路設(shè)計(jì)中一般采用12m或15m電桿，減少或避免采用8m或10m電桿。在線路路徑較長時(shí)，采取換相方式來降低線路磁場分布。對于同桿塔多回路線路，采取逆相序和相序優(yōu)化排列來降低地面電場強(qiáng)度。

(4)高壓配電線路與低壓配電線路、弱電通信線路交叉或同桿架設(shè)時(shí)，盡可能保持足夠的距離，以減少電磁干擾。

(5)推薦采用架空絕緣導(dǎo)線或地埋電纜作為供電線路的主要方式，代替常規(guī)的架空線路。常規(guī)架空線路采用裸鋼芯鋁絞線，線路運(yùn)行中故障率高，供電可靠性低，與樹木的矛盾無法調(diào)和。采用絕緣導(dǎo)線或地埋電纜，線路運(yùn)行受樹木影響較小，可不砍伐樹木，周邊環(huán)境可以保持原有狀態(tài)。

(6)對配電變壓器和高壓開關(guān)柜等電氣設(shè)備采用低噪音設(shè)備或放置在有隔音設(shè)施的建筑物內(nèi)，可降低配電設(shè)備的電磁噪聲水平。

作者： 易琨  單位：神龍汽車有限公司