(重庆市水利电力建筑勘测设计研究院)
摘要：在能源资源供应紧张和环境污染严重的形势下，国家越来越重视节能减排的带动效果，因此在电力工程配电设计中也改进方法努力做到节能减排。文章主要分析了目前电力工程中10kV电能的使用情况，并说明了10kV配电设计在节能中的重要性，针对电力工程10kV配电设计环节提出具体的节能措施，以便更好的促进电力工程的节能减排工作，实现可持续的发展。
关键词：电力工程；10kV配电设计；节能
随着社会经济的高速发展，电力能源的使用量也越来越大。为了实现资源的可持续利用，一方面我国投入大量的人力物力去探索新的可利用的能源资源，另一方面我国大力提倡节能减排，在这样的背景下，电力企业也开始重点研究配电设计时可行的节能方案，以提高电能的利用率，达到节能的效果。
一、电力工程10kv配电设计的现状
电能是经济社会中不可或缺的能源资源，社会的方方面面都离不开电能的支持，但是随着电力能源使用量的增加，电力工程中也存在着或多或少的问题。尤其是电能建设不够成熟以及电能低效率的使用，造成了电能供不应求的现状。虽然存在电荒现象，却仍免不了电能浪费的问题，因此目前急需研究有效地措施来提高电力能源的利用率，避免技术性问题引起的浪费。
二、10kV配电设计中运用节能理念的重要性
根据目前的现状，我国电力企业为大部分用户提供的输电线路都是10kV的电压等级，所以配电系统主要采用的是10kV的配电电路。但是观察其实际使用现状，我们发现10kV的配电设计优缺点共存。虽然它的覆盖范围较大、输变电线路较长，但是正是因为这些特性也使其更容易受周围不利环境的影响，使10kV配电线路对电力能源的使用率偏低，与现在节能减排、建设资源节约型社会的理念背道而驰。因此为了改善目前电能供不应求的现状，更好地建设资源节约型社会，在电力工程中运用节能的理念进行10KV配电设计是大环境大背景的必然要求。电力企业在坚持节能的理念下，不仅可以充分发挥电力能源的作用，使其得到更加高效的利用，还能因此节约很多的煤炭资源和水资源等等，进一步促进了资源、经济、社会的可持续性发展。
三、10kV配电设计中的节能措施
1、合理地设置配电线路
对配电线路设置的改善主要有三个方面，分别是：缩短线路供电半径，增加导线截面，采用架空绝缘导线的方式。
（1）缩短线路供电半径
现在我国使用的10kV配电线路普遍具有覆盖范围较大、输变电线路较长的特点，由此引起供电半径变长。一般情况下，供电半径越长，则供电电网的输送功率越小，供电质量越差，还会增加线路的损耗。所以要想提高供电质量，就需要缩短供电半径。如果用10kV配电线路输电，最好是将其缩短到接近供电系统的负荷中心。因此，在对用户用电没有影响的前提下，电力设计人员在设计10kV配电线路时最好是先确定负荷中心的位置，然后在可能的情况下把变电所安排在距离负荷中心最近的位置，这样就能最大化的减小供电线路的半径。并且，在距离负荷中心较近的位置设置电源时，为了能够使电能耗损尽可能减小，应适当的增加分支线路。
（2）增加导线截面
电线的截面越大，导线的电阻越小，线路的功率损耗就越小。我们知道在计算功率损耗时，有功损耗与电流的平方成正比。假设电阻由之前的R1换成R2，降低的功率损耗百分比的计算公式就是：△P%=△P1-△P2/△P1×100%=3I2（R1-R2）×10-3/3I2R1×10-3×100%=（1-R2/R1）×100%，如果R2比R1小，即减小导线的电阻，那么就会降低功率损耗，电阻减小的越多，功率损耗降低的也越多。因此选择截面更大的导线能够减小电阻，同时也就减小了线路在输电过程中所损耗的电功率，这样一来就达到了节约电力能源的目标。
（3）采用架空绝缘导线的方式
为了保证配电线路能够安全稳定的工作并且尽量减少线路短路的情况，一般在对配电线路工程进行设计时，设计人员会尽可能的采用架空绝缘导线。这样的设计有很多的好处，一方面它能使配电线路更加稳定的运行，使大面积停电的现象有所改善，提高了对用户的供电质量。另一方面它使线路短路的状况大大减少，节省了更多的因维修而导致的人力物力成本，同时也避免因为人为的破坏引起更多的损失。而且采用这样的方式还有利于配电工程的施工，因为采用架空绝缘导线后能使线路占用的空间变小，这样一来如果施工时本身空间就比较狭窄，也不会影响工程的施工。架空绝缘导线降低电能耗损的方法是多方面的，因为绝缘导线有一层绝缘层它很好地保护了导线，减小导线受外界条件影响的几率，不仅可以增加导线的使用寿命，同时还能提高导线的工作效率。
2、合理的使用配电变压器
合理的使用变压器又包括两个方面，一是使用节能型的配电变压器，二是合理的选择变压器组别。
（1）节能配电变压器：
如果变压器的电力损耗过高则会使整个10kV配电系统的损耗增加，因此如果能够解决变压器电力耗损过高的问题，那么就可以在很大程度上节约电力能源。传统变压器S9型耐雷电冲击抗短路能力强，节能效果明显，曾在国内被普遍使用。但随着S11型变压器的诞生，在很大程度上超越了S9型变压器。S11型变压器比S9型空载损耗低5-10%，负载损耗低10-15%，在降噪、寿命、省材等方面都超越了S9型变压器。S11配电变压器在节能降耗、省材环保上的出色表现，完全符合我国倡导的节能、低碳要求。
（2）合理选择变压器组别。
合理的选择变压器组别。在10kV配电系统中，配电变压器通常采用Y，yn0和D，yn11两种组别方式，但D，yn11组别方式与Y，yn0组别方式相比更加节能。因为在相同的容量下，D，yn11组别方式在电能的负载损耗量和空载损耗量上都更低，还能减少高次谐波电流，所以D，yn11组别方式节能性更突出。由于D，yn11具有较强的耐阻性，一旦线路短路，维修人员可以切
除单相接地线路，便于进行维修工作。
3、10KV配电设计中无功补偿技术的运用。
无功补偿是指把具有容性功率负荷的装置与感性功率负荷并接在同一电路，当容性负荷释放能量时，感性负荷吸收能量，而感性负荷释放能量时，容性负荷吸收能量，能量在两种负荷之间交换。这样，感性负荷所吸收的无功功率可由容性负荷输出的无功功率中得到补偿，这就是无功补偿的原理。
在配电设计中合理的运用无功补偿技术，能提高线路的功率因素，提高网络输送容量，并且能有效地维持系统的电压水平。应用无功补偿的方式，不仅可以减小高次谐波电流污染，还能达到节能的目的，并且能够保证电压稳定的运行。无功补偿技术在配电设计中的合理配置非常重要。在10kv配电设计中运用无功补偿的主要办法就是采用动态控制配电线路。即在配电设计时，要安装一个并联电容器、需要设置电容的补偿柜和实现动态调节的设备，并将用电户低压无功补偿设备设置成自行投切模式（依据无功负荷的变化自动投切）。这种办法既可降低线路损耗，也能降低配电线路的无功电流，电压质量也有较大的改善。
四、结束语
在10kV配电线路中采用节能的理念不仅能够提高能源利用率，为企业创造更多的经济效益，提升企业竞争优势，同时也能够更好的促进能源的可持续利用，为建设资源节约型社会做出贡献。因此我们要重视10kV配电设计中所面临的问题，并努力探索更新更为有效的方法来优化目前的节能方案，以便更好的落实节能减排的理念，笔者相信不久的将来，绿色节能的10kV配电设计一定能更加的完善，电力企业也会有更大的发展空间。
参考文献
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