有关10kV配电线路的优化设计研究

有关10kV配电线路的优化设计研究

(国网四川省电力公司南充市嘉陵供电分公司四川南充637900)

摘要:配电线路是指从降压变电站把电力送到配电变压器或将配电变电站的电力送到用电单位的线路。其线路的设计水平直接影响到整个电力工程的质量,因而作为设计人员必须坚持一定的原则,切实掌握电力系统电力线路的设计要点。本文以10kV电力线路的优化设计为例进行相关论述。

关键词:10kV;安全优化;技术优化;配电线路

一、10kV配电线路设计应当注意的问题

1.安全方面的优化设计。安全是电力生产的重要要素。在10kV的配电线路设计之中应当要考虑到配电线路的安全问题,配电线路在机械性能与电气上要达到运行的时候所需要的条件。其次配电线路要装设接地装置与避雷线。最后,线路的交叉跨越距离以及每个杆塔的距离等方面都要重点考虑。通常而言,用绝缘导线替代裸导线可以降低由外界因素而造成的安全和停电等方面原因,但是因为物资和资金的缺少、电缆本体很难满足输配工程所需,所以这个就不做探讨。

2.技术方面的优化设计。根据在当地建设的规划,依照电网的规划,要把目光放长远,找到最能达到实用性和经济性的的线路设计。而在电气性能上应当要重点考虑:污染程度、本地的天气、风力及风向的等级等条件。在考虑机械性能的时候要考虑:导线、金属、塔杆等的稳定性和受力情况。在配电线路的路径的选择,首先应当要与当地的建设规划相符合,不可以影响到当地的发展,避免二次迁改。线路的设计要尽量的直、短等。尽可能少占用耕地或尽可能挨近耕地的边缘,并且还要注重杆塔底部的水文与地质的勘测。

二、10kV配电线路的设计流程

在对配电线路进行设计的过程中,往往会受到很多外界因素的影响,进而导致设计工作不能很好的在实际应用中发挥出作用。因此,我们必须要加强对配电线路设计流程的管理,将每一个环节都做到规范、准确。10kV配电线路的设计流程主要分为以下几个环节:①在施工人员接受配电站的设计任务之后,要对电路的终点、起点以及导线的截面有所了解。②掌握整个电路施工时会经历的地形特点,再结合地图选定出一个初步的设计方案,依据现场的实际情况进行勘察计算,最后绘制路径图。③根据气象、天气、转角、导线截面、现场地质情况来选择杆塔在施工中的具体形式。④依照工程的设计方案列出所学设备以及材料的清单,并且套用现行的计费程序和定额来编制配电工程的预算。⑤对所有的方案进行经济上以及技术上的对比,最终确定适合施工的最佳方案。并且要将设计方案所涉及到的材料进行整合和完善,形成一个系统化的设计程序引导工程施工。

三、10kV配电线路的型式分析

10KV配电线路大多采用架空、电缆、架空电缆混合型式。终条数、施工条件及初期投资等因素确定,可采用以下敷设方式:(1)直埋敷设。适用于市区人行道、公园绿地及公共建筑间的边缘地带。当条件受限制,应采取防止电缆受损的保护措施。沿电缆路径,直线间距100m,转弯处或接头部位,应有电缆标志牌或标志桩。(2)沟槽敷设适用于不能直埋且无机动车负载的通道。(3)排管敷设适用于电缆条数较多,且有机动车等重载的地段。(4)隧道敷设适用于变电站出线及重要街道电缆条数多或多种电压等级电缆线路平行的地段,隧道应在道路建设时统一考虑,独立建设或与城市其他公用事业部门共同建设使用。(5)电缆路径需要跨越河流时,尽量利用桥梁结构。(6)水下敷设方式需根据具体工程特殊设计。

杆塔的架设方面,排杆定位是配电线路设计中十分重要的一项工作,需要设计人员现场勘察,根据现场实际地形、地貌、地物、地质等情况,合理布设、科学安排。在进行杆塔架设的时候,应考虑线路档距。目前,导线采用架空绝缘导线,档距不宜超过50m。排杆方法如下:(1)在平面图上首先确定线路首端杆、终端杆、耐张杆、转角杆的位置。(2)根据首端杆、终端杆、耐张杆、转角杆的位置就将线路分成了几个直线段,然后测出每个直线段的长度,均匀分配档距。需注意的问题:①在排杆时,可能会将杆塔排在小区的大门、单位的大门、道路中间,这时,应根据经济、安全的原则有计划地将档距适当地放大或缩小,以便于杆塔得到充分利用。②在排杆时,如遇到与其他线路的交跨,应考虑交跨距离。杆塔定位后,还必须进行以下校验:(1)杆塔荷载校验。一般只要实际地水平档距和垂直档距小于各自的设计档距,即可认为杆塔荷载校验合格。(2)杆塔上拔校验。要是在杆塔定位时某一直线杆的悬点位于相邻两侧杆塔悬挂点之下时,应进行上拔校验。(3)导线风偏后对地及其他凸起物净距离的校验。(4)邻档断线时交跨距离间隔的校验。(5)耐张绝缘子串倒挂校验。

四、导体和电气的设计选用

(1)配电装置的绝缘水平要符合《电力装置的过电压保护设计规范》里的国家标准。所选用的电器承受的最高工作电压不得低于该回路的最高运行电压,设计需用的导体电器长期允许的电流不能小于该回路的最大持续工作电流,另外的导体电器应考虑日照对其载流量的影响。(2)在对导体和电器的动稳定、热稳定及电器开断电流多用短路电流的验算时,要按照设计规划进行计算,并考虑到电力系统的长远发展规划。计算时可按三相短路进行验算。在验算导体短路热效应时采取主保护时间加相应断路器全分闸时间。(3)当用熔断器保护电压互感器回路时,可不验算动稳定和热稳定。用高压限流熔断器保护的导体和电器,可根据限流熔断器的特性验算其动稳定和热稳定。(4)裸导体的正常最高工作温度不应大于+70℃,在计及日照影响时,钢芯铝线及管形导体不宜大于+80℃。当裸导体接触面处有镀(搪)锡的可靠覆盖层时,其最高工作温度可提高到+85℃。

五、配电路径的选择

配电线路在设计阶段,一定要充分的考虑各方面条件,最终选择出最优化的路径。在路径选择之前,首先要到实际的施工地点进行考察研究。设计人员、技术管理人员、测量人员以及与工程相关的管理人员,必须要亲自到工程现场进行勘察,针对现场中存在的问题共同商讨,做到发现问题要及时给予解决。尽量减少在施工过程中遇到问题,进而确保工程的顺利进展。路径的选择主要要坚持以下几方面的原则:①要尽量少占用农田,选择的地点要便于工程的正常施工、方便日后对线路的养护,并且降低对交通环境的影响。尽量选择一些路径短、经济安全、路线的曲折系数小的线路。②出线段要选用二十四、十六以及十二线的电缆沟,避免在工程中出现重复施工的现象。③线路中的光缆路线要与10kV的架空线路保持一致,线路中所配备的光缆通常情况下都为1到2米之间。如果光缆太长的话,将不利于配电线路的工程施工,同时,也会给后期的维修工作带来麻烦。但是,如果电缆的长度过短的话,就会使信号功能大幅度的衰减,导致信号的效果不好。④在地形方面要注意,在配电线路经过的地方,地形的高差要小,档距大致为55米左右。杆塔的选择要确保地线和导线均匀、平滑,并且在受力方面要做到均匀,只有这样,才不会造成铁塔由于受力不均匀而出现扭转的现象。⑤选择的路径在经过一些大跨越的地点时,整个设计的方案就必须要结合大跨越的实际情况,将施工技术进行对比,进而调整工程方案中的内容。

六、结语

总之,在针对10kV的配电线路进行线路设计时,必须要注意设计方案的科学性和合理性。同时,要做好供配电的设计工作,必须要依照国家的相关政策和现行的规章制度来认真落实工程施工作业,满足人们对供电的需求,进而为电力系统的良好运行奠定基础。

参考文献:

[1]葛永超,魏玮.10kV配电线路的优化设计与节能措施分析[J].电子测试.2013(18)

[2]易方煌.关于10kV配电线路规划设计的探讨[J].科技尚品.2016(01)

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