一、引言

当前，电力供应的可靠性与效率对经济社会发展至关重要[1]。作为电力系统的用户侧核心环节，10kV配电网承担着关键供电任务。部分早期投运的10kV线路因运行年限过长，普遍存在设备老化、技术落后、结构不合理等问题，不仅制约供电可靠性，同时造成能源损耗。推进老旧线路改造以挖掘节能潜力，已成为电力行业节能增效的必然要求。

二、10kV配网老旧线路现状与问题分析

2.1 线路老化与损耗问题

运行多年的10kV配网线路长期处于户外环境，持续承受风蚀、日照及雨水侵蚀，导致绝缘能力衰退，导线阻抗升高。该现象不仅造成电能传输损失加剧，更易诱发漏电、短路等运行风险。典型如早期铺设的铝绞线，经长期服役后表面氧化层增厚，电阻率明显上升，致使线路损耗显著增加[2]。

2.2 设备老化与效能不足

配电网中服役多年的变压器、开关等设备因老化导致性能劣化。部分老旧变压器属于高能耗设备，难以满足现行能效规范。以S7及更早系列变压器为例，其空载损耗与负载损耗均高于新型节能设备，造成显著能源浪费。同时，陈旧开关设备的操作可靠性下降，直接影响配网运行稳定性及故障处置效率。

2.3 线路结构规划缺陷

早期10kV配网建设因规划系统性不足，存在线路布局不合理现象。部分线路呈现迂回供电、供电半径超标等问题：迂回供电延长电能传输路径，额外增加线损；过长的供电半径则引发末端电压质量劣化，影响用户用电体验，同时导致线路有功与无功损耗同步上升。实例可见部分偏远区域10kV线路供电半径超出设计阈值，造成电能浪费与电压波动。

2.4 无功补偿机制缺失

10kV配电网中，有效的无功功率补偿是提升功率因数、控制线损的关键[3]。然而老旧线路普遍存在无功补偿装置缺失、容量配置不足或运维缺失等问题。这使得配网功率因数长期偏低，大量无功功率在电网中循环传输，既增大了线路电流及损耗，又降低了电能输送效率。

三、10kV配网老旧线路节能潜力评估

3.1线路结构优化的节能空间

优化线路布局、缩短供电半径、减少迂回供电可有效降低线损。理论研究表明，供电半径压缩10%时，在其他条件不变的情况下，线路损耗可下降10%-20%。对某区域10kV配网进行模拟测算，若将所有超长供电半径线路调整至合理范围，预计年均可减少电能损耗约[X]万千瓦时。同时，科学选择导线截面能降低线路电阻与损耗。增大导线截面虽可减少电阻，但需统筹考虑投资成本与节能效益，选取经济性最优的截面规格。

3.2设备升级的节能效益

以变压器为例，将高耗能老旧型号更换为S13、SH15等新型节能变压器，节能效果显著。新型变压器采用先进铁芯材料与制造工艺，空载损耗与负载损耗均大幅下降。运行数据显示：S13型较S9型变压器空载损耗减少30%-40%，负载损耗降低20%-30%。若替换某区域10kV配网中全部S9及以下系列变压器，预计年均可节电约[X]万千瓦时。此外，更新开关设备等设施以提升运行效率，亦可实现能耗下降。

3.3无功补偿优化的节能作用

合理配置无功补偿装置提升功率因数，可显著降低线损。当功率因数从0.8升至0.95时，线路损耗可减少20%-30%。通过某10kV配电网潮流计算分析表明，在关键节点加装无功补偿装置使功率因数达0.95以上后，预计年均可降损约[X]万千瓦时。采用动态无功补偿技术，根据负荷波动实时调节补偿量，可进一步强化节能成效。

四、10kV 配网老旧线路改造方案设计

4.1 线路结构优化方案

在10kV配网线路结构优化中，首先需结合地理环境、城市规划及负荷分布进行全面勘察，重新规划路径，优先选择直线或小曲率走向以减少迂回；对复杂地形或障碍区可改用电缆敷设，缩短线路长度并降低损耗，同时协调其他电力与市政设施确保安全稳定。其次依据负荷现状及发展需求，选用高导电性导线（如铝合金或铜芯导线），对主干线适当增大截面以减小电阻与电能损耗；更换导线时须保证施工工艺质量，确保连接可靠，避免接触不良导致电阻升高。

4.2 设备更新方案

4.2.1 变压器更换

逐步更换老旧高耗能变压器为节能型产品。选择变压器容量需精确匹配负荷需求，防止容量过大或不足。优先采用有载调压变压器，依据负荷波动自动调节电压，以提升供电质量并降低损耗。安装时应确保位置合理、通风良好且便于维护检修。

4.2.2 开关设备更新

以高可靠性智能开关设备替代老旧设备。此类设备具备远程控制、故障监测及自动保护功能，可提升配网运行管理水平，缩短停电时间并减少故障损耗。同时优化开关操作机构，增强动作准确性与可靠性，避免误动作造成的电能浪费。

4.3 无功补偿方案

采用集中补偿与分散补偿相结合的方式。在变电站内安装集中无功补偿装置，对整个10kV配电网进行总体补偿；同时在负荷集中区域或大型用户端安装分散补偿装置，进行针对性局部补偿。对于负荷波动显著的线路，配置动态无功补偿装置实时跟踪负荷变化并自动调整补偿量。补偿容量需根据配电网负荷特性、功率因数要求，结合潮流计算和功率因数分析精确确定，并预留裕度以适应负荷增长，确保装置长期稳定运行。合理选用电容器、静止无功发生器等装置类型进行优化配置。

4.4 智能化改造方案

4.4.1 智能监测系统建设

构建10kV配网智能监测系统，在关键节点部署传感器，动态采集线路电流、电压、功率、温度等实时运行参数。借助通信技术将数据传送到监控中心，完成对配电网运行状态的在线监控与深度分析。线路发生异常时，系统可即时触发预警，辅助运维人员迅速响应，有效缩短故障停电时长并减少损耗。

4.4.2 自动化控制技术应用

应用自动化控制技术，实施配电网的远程操作与智能调度。例如，部署智能开关及自动化控制装置，实现线路自动切换与负荷转移，优化运行方式，提升供电可靠性与经济性。同时，依托智能电网技术，促进分布式电源的有效接入与协同运行，更好发挥其节能效益。

五、改造方案的实施与保障措施

5.1 施工组织与管理

制定周密施工计划，科学安排进度，保障改造有序推进。强化现场管理，严格执行安全规程，确保人员安全与施工质量。建立质量监督机制，对各环节严格检查验收，确保工程符合设计及规范要求。

5.2 资金保障

争取政府政策支持与资金补贴，合理调配企业自有资金，保障项目投入。开展详细成本核算，优化资金使用方案，提升资金效益。探索引入社会资本参与10kV配网老旧线路改造，拓宽融资渠道。

5.3 技术支持与培训

联合科研机构及高校，获取先进技术与理论指导。加强运维人员技术培训，使其熟练掌握新设备、新技术的操作维护，提升专业能力。搭建技术交流平台，促进行业经验分享，持续完善改造方案与技术措施。

六、结论

10kV配网老旧线路改造对提升供电可靠性、降低能耗、促进电力可持续发展意义重大。基于对线路现状、问题及节能潜力的分析评估，提出了涵盖线路结构优化、设备更新、无功补偿与智能化改造的综合方案。实施中需强化施工管理，保障资金与技术投入，加强人员培训，确保工程成效。通过上述措施，将提升配电网运行能效与节能水平，为经济社会发展提供更可靠高效的电力支撑。未来，随着技术进步，10kV配网改造将持续优化，为构建智能绿色电力系统贡献力量。

参考文献

[1] 杜平,赵弘扬,余雅宁,等.基于零序电流模糊熵的配电网单相接地故障定位研究[J].电工技术,2025,(11):92-96.

[2] 郭旗.H变电站配电线路改造工程质量控制研究[D].山东大学,2023.

[3] 王晋美,王波,周梦雪,等.浅谈工厂生活区低压供配电设计[J].电气技术与经济,2024,(05):292-296.