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摘要：配电线路是连接用户和电力系统的关键环节，配电线路的设计要求越来越高。由于整个配电线路很长，覆盖面很广，电能在通过变压器等设备进行传输的过程中，会因为各种原因而产生功率的消耗，最终会导致用户无功补偿产生很大的差异。因此，本文对配电线路进行优化设计与节能措施的一些建议。
关键词：10kV配电线路；优化设计；节能措施
1、10kV配电线路设计步骤
10kV配电线路设计流程：①在接到设计任务后要明确线路的起始点与导线截面；②充分了解沿途的地形，将初步选定的路径方案在地形图上标注出来，通过配电线路技术人员现场勘测，计算最终路径图；③结合现场实际情况，比如气象环境、导线的截面、现场地质与地形以及档距等方面，确定出杆塔的型式；④配电线路技术人员将整个设计所需的设备、材料清单列出，套用现行定额标准以及计费程序等，编制出合理的工程预算；⑤从经济性、安全性以及经济性等方面对不同方案进行对比，最终确定出最佳方案。
2、10kV配电线路的优化设计
2.1、10kV供电线路导线的选择
在选择供电线路的导线的时候可以在输送负荷不变的条件下，适当的增大导线的横截面积，通过减小导线线路的电阻来减小电能的损耗。下面通过一个具体的实例进行比较：
导线有功功率损耗：Px=3IjsR0L×10-6(kW)；式中：Ijs—计算电流，A；R0—导线电阻，12／km；L—导线长度，m。导线截面增加后，线损下降：ΔPx=3IjsΔR0L×10-6(kW)；ΔWx=3IjsΔR0Lt×10-6(kWh)；式中：ΔPx—线损有功功率损耗下降值，kW；ΔWx—线路有功电能损耗下降值，kWh；ΔR0—线路电阻减少值，12／km；t—线路运行小时数，h。
假设每千瓦时电价为B元，两相邻截面电缆每米价格相差E元，则截面加大后，减少的线损电费M和增加的线路投资N各为：M=ΔWx×B(元)N=E×L(元)若M=N，则节省电费与增加投资相等，可得：t=E/3IjsΔR0B×10-6(h)假设VV22-0.6／lkV四芯电缆埋地敷设，计算电流为环境温度30℃时的相应载流量，截面加大后节电效果见下表：
一般导线的使用寿命可达到10年左右，如果通过增大导线的横截面积来降低损耗从上面的计算中可以看出将实现很大的经济效益。另一方面，对于输电线路中所应用的与导线接触的铁磁金具，应该尽量使用无磁型的金具。因为电流在输电线路中遇到磁场会消耗部分电能产生磁涡流，不仅消耗了电能而且对于导线也产生了很大的损害。
2.2、10kV配电线路杆塔设计
通常10kV线路的杆塔形式包括四种，即直线杆塔、耐张杆塔、转角杆塔以及终端杆塔直线杆。直线杆塔可以说是杆塔中最简单也是受力最轻的，正常时只承受导线的重力，不承受水平力，导线通过直线杆塔时只需用悬式绝缘子（中压也用支柱、针式、棒为在垂直方向给予支撑即可。直线段上经一定的距离必须设置耐张杆，耐张杆（塔）的作用主要是承受导线的水平拉力，以确保直线段上一定的弧垂，由于导线的水平拉力非常大，导线通过耐张杆时一般需要两个方向分别用两串悬式绝缘子以导线的轴向拉紧到横担上，两串绝缘子之间就需要用一段跳线将杆塔两边的导线连接起来，这就是跳线的一种，跳线除了自身的重力以外是不承受水平拉力的。终端杆、大转角杆上都会用到跳线。
在进行线路设计时尽可能选择典型的设计，或者经过实际工程验证的相对成熟的型式。选择杆塔时，要在设计方案中体现出杆塔的特点、适用环境、混凝土量等技术经济指标体现出来，针对杆塔基础建设、线路占用走廊等因素，要加以综合考虑，最后确定最适用的杆塔形式选择塔型和杆塔高度，要遵循经济、运行维护方便的原则，耐张塔尽可能使用较低的杆塔，受力好。除了跨越外，悬挂点高度适中为宜，保持排杆的定位导线、地线平滑，受力均匀合理。
2.3、导体和电器的设计
在《电力装置的过电压保护设计规范》之中对于配电线路的各种装置的绝缘水平和另外要求都做出了不同的规范，所以在设计电器以及导体的时候应当要严格依据规范展开设计。所选用的电器装置可以承受的最高电压应当要高于全部电路的运行电压，而针对导体其所允许通过的电流应当要大于全部回路运行过程之中会产生的最大的电流。在对电器和导体的热稳性、稳定性和意外的短路电流展开定值的时候，应当要严格的依据设计规划展开精密的计算，与此同时还要考虑到全部线路的长远设计，在计算值之余展开边缘值规范。
3、10kV配电线路的节能措施
3.1、配电线路的选择
在设计供电系统以及线路的时候要想达到节能的目标，可以从几个方面解决：选用电导率较小的材质做导线，在负荷较大的一类、二类建筑中采用铜导线，在三类或负荷量较小的建筑中可采用铝芯导线；减小导线长度；增大线缆截面。
3.2、变压器的选择
变压器节能的实质是降低其有功功率损耗，提高其运行效率。变压器应选用SCBIO、SCB11等节能型变压器（SCB11系列比SCB10系列节电10%），它们都是选用高导磁的优质冷轧晶粒取向硅钢片和先进工艺制造的新系列节能变压器。在设计变压器时，合理分配用电负荷、合理选择变压器容量和台数，使其工作在高效区内，可有效减小变压器总损耗。对可靠性要求高、不能受影响的负荷，选用专用变压器。
3.3、应用无功补偿技术
电网无功补偿是一项建设性的技术措施，对电网安全、优质、经济运行有重要作用。在配电线路中应用无功补偿装置首先要注意运行及产品可靠性问题，其次要注意产品类型和功能选择问题，控制量选取和控制方式问题也很重要，最后要注意补偿效果和补偿容量问题。大量工程实践表明，对动态补偿在配变容量20%～30%内。同时，对个别情况可能需要进行特殊处理。
4、结束语
综上所述，10kV配电线路是电力系统的重要组成部分，其设计是否合理，将会直接影响到电力系统的运行状况，关系到企业的经济与社会效益。设计人员必须要重视10kV配电线路的实际工作，综合线路实际情况设计出合理的实施方案，并采取一定的节能和管理措施，在有效的降低线路损耗的前提下延长输电设备的使用年限，从而满足用户的需求，实现企业的经济效益。
参考文献
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[2]赵刚印,任艳,秦澎涛,王海荣.10kV配电网降损节能措施探讨[J].机电信息.2012(21)