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摘要:配电线路的建设,要求不仅安全可靠,而且供电要连续,能够达到较高的输电效率,同时传输电能的质量较好。配电线路的设计是电力传输得以进行的前提,其设计质量的好坏关系到电力线路工程建设的经济效益以及在使用过程中所带来的社会效益。近些年来,在配电网络工程的建设过程中,10kV配电线路多采用放射性的供电方式,在结构上以架空线为主要的方式。
关键词:电力系统;10kV配电线路;设计要点;研究
110KV供配电线路设计的基本原则
线路设计方案要以保证线中安全运行为前提,尽可以将工程造价成本控制在一个较为经济的范围。这就需要对工程投资计划的制定有一个合理的科学的预期,这也是确定项目方案的主要因素之一。在10KV线路设计时,为了控制工程造价,需要做到以下几点:一是通过工程总成本要求,科学采取定额设计的方法。二是为了节省设计成本,尽可能采用电网公司通用的设计方案。三是科学合理地选择配电线路设计路径,降低赔偿费用和协调难度。四是在多个设计方案的选择与比较中,充分考虑各个方案的优劣,选取性价比最好的设计方案。在线路设计时,一方面要考虑工程成本,另一方面也要考虑线路运行的安全性和经济性。一般情况下,在裸导线因其良好的散热性能,可以降低线损率,在用电负荷较大的线路以及线路较为空阔的区域,选择裸导线可以降低工程建设成本,又可以保证其运行效率。而在市郊以及线路需要穿越区域杂物、树木、建筑等较多或较为复杂时,宜采用绝缘导线,来保证线路不因外部因素影响而导致线路运行事故的发生。多回路同杆并架也要使用绝缘线。五是选择的电力设备应从先进性、节能性、稳定性等多个方面综合考虑,保证设备运行效率。
2配电线路设计要点
2.1配电装置的选择
(1)选择电器以及裸导的时候,要考虑环境温度,取最热月的平均最高温度和最低温度的平均值。在选择屋内裸导体的时候,最高温的设定要在最热月的平均温度的基础上。当温度低于仪表的允许值时,要加强保稳举措。
(2)在考虑导体和电器的相对湿度时,采用当地气温最高月份的平均湿度。不同的地区要选择不同的类型,同时要根据当地的运行经验做好保护措施。现阶段,在湿热地区多采用湿热带型电器,而在亚湿热带地区则多采用普通类型的电器。
(3)配电装置在进行安装时,在屋外的电气设备要相应的降低其安装的高度,同时做好设备与基础之间的固定工作。同时,在对配电装置记性抗震设计时,要按照现行的《电力设施抗震设计规范》中的具体要求进行。
2.2导体和电器的选用
(1)配电装置的绝缘水平要严格符合《电力装置的过电压保护设计规范》里的国家标准。
(2)电器能够承受的最高工作电压不应低于该回路的最高运行电压,同时设计用的导体电器允许通过的电流不能小于该回路的最大工作电流。
(3)在进行导体和电器的动稳定、热稳定及电器开断电流的验算时,可按三相短路进行验算。
(4)选用熔断器保护电压回路时,可以不进行动稳定和热稳定的验算。如果选用的是高压限流熔断器,可以根据限流熔断器的特性来进行验算。
(5)裸导体的正常最高工作温度不大于+70℃。当裸导体接触面处有镀锡的可靠覆盖层时,其最高工作温度可达到到+85℃。考虑日照的影响,钢芯铝线管形导体工作的温度不应大于+80℃。
2.3线路机电部分
线路机电部分一般包括气象条件的选择、导线的选取、导线的防振以及绝缘子串的组装形式式等方面内容。
(1)气象条件的选取。如果气象区复杂,可分段选取气象区气象资料包括:最大风速的取值、电线覆冰的取值、年平均气温的确定、最高和最低气温的取值、雷电日数的取值。将选取的气象条件分别按最高气温、最低气温、最大风速、覆冰、安装、年平均气温、外过电压、内过电压等情况进行综合数值计算。
(2)导线的选取。在选取导线时,首先需要按照工程设计的具体要求决定导线截面。然后根据导线的力学特性绘制曲线图,计算出各种温度下的架设弧垂值,列出表格,最后确定导线的型式以及规格。在配电线路的设计说明中包括了架设线路导线所需承受的最大使用应力以及安全系数。
(3)导线的防振。在选取导线时要考虑安全系数、使用档距、最大使用应力和平均运行应力。需要注意到,风速、档距与线路架设高度、风向、地形、导线自身应力都会影响导线,使其产生震动。同时需要根据所通过地区的地形,切实做好导线的防振措施。
(4)绝缘子串的组装形式。10kV配电线路的杆塔结构、绝缘子形式和导线的型号都不同,所以绝缘子串要有不同的组装形式。多数情况下,采用单串绝缘子串便可以满足导线的最大综合荷重和断线张力的要求。在主要的交通要道,铁路、河流或者是重冰区,多采用双串绝缘子串。
2.4路径的设计
在选择10kV配电线路的路径时,考虑经济合理性与技术合理性。因为保障了线路路径的正确,才能保证线路设计的合理性,整个配电线路才能够正常运作。同时,一旦配电发生故障,后期的维修也会较为方便。因此在选择配电线路的路径时,设计人员一定要先到线路施工现场进行实地的勘察,做好调查研究。此外,设计人员、测量人员、技术人员和相关政府人员一定要同时在配电线路的施工现场。一旦施工现场出现突发性问题,便于及时地进行协商,做出最合理的修正,进而保证配电线路设计的正确性和合理性。
2.4.1总的路线
总的线路编制由设计依据,线路走径和工程概况三部分组成。线路的设计依据从设计的基本原则出发,要符合当地的实际情况,并按照相关文件的规定严格执行。路径的设计方案要从交通条件,地形地势,水文地质等条件,气象条件,矿物森林资源等方面综合比较考虑,找出最佳的配电线路设计方案。
2.4.2杆塔基础
10kV线路杆塔型式分为直线杆塔,耐张杆塔,转角杆塔,终端杆塔这四种类型。在选择塔型时,要从经济和运行维护等角度考虑。耐张塔尽可能选用较低的杆塔,这样子的话受力效果较好。杆塔基础一般采用底盘、卡盘、拉线盘,即“三盘”。“三盘”通常用钢筋混凝土预制而成,也可采用天然石料制作。底盘用于减少杆根底部地基承受的下压力,防止电杆下沉。卡盘用于增加杆塔的抗倾覆力,防止电杆倾斜。拉线盘用于增加拉线的抗拔力,防止拉线上拔。杆塔基础具有稳定杆塔,防止杆塔因承受导地线、风、覆冰、断线张力等垂直荷载、水平荷载等其他外力作用而产生的上拔、下压、倾覆等作用。
结束语
综上所述,电力系统10kV配电线路设计是一项难度大、专业性较强的工作,电力人员需结合配电线路工程的实际情况,同时考虑其具体工程实践中的经济因素和环境因素,实现配电线路的合理选择和应用,提高10kV配电线路的可行性和有效性,进而为促进电力行业的可持续发展提供有力保障。
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