摘要:随着电力工程的快速发展,电力企业之间的竞争变得越来越激烈,为了有效提升电力企业的竞争实力,相关工作人员必须做好配电线路的设计与监督工作,利用配电线路有效连接电力系统与用户,从而充分发挥电力系统的作用,提升电力企业的社会与经济效益水平。
关键词:10KV;配电线路;规划设计;研究
1.10KV配电线路设计重要性
在配电线路设计过程中存在多个等级,其中35KV以上的电压线路主要被用于远距离配电,而10KV配电线路则有效连接用户与电网,属于电力运输的最终环节,在整个配电线路中占据核心地位。配电线路具备覆盖面积广、设备质量水平参差不齐等特点,且受地理与气候等环境的影响,配电运输期间难免会发生电力故障问题,甚至还会因线损问题影响居民的正常用电,为电力企业带来了严重的经济损失。对此,相关工作人员必须做好配电线路的设计工作,制定科学合理的设计方案,并在结合电能实际运输情况的基础上,选择合适的电气设备,从而提升10KV配电线路的可靠性与科学性,确保电力系统可以安全稳定运行,有效降低线损。
2.10KV配电线路设计流程
在10KV配电线路的设计过程中存在多种影响因素,以致线路无法达到预期的设计效果。对此,实际设计过程中,相关工作人员应充分考虑这些因素,制定科学合理的设计流程,这样才可以真正确保合理的设计效果。
首先应明确线路的始点、终点以及导线截面,相关工作人员在设计10KV配电线路时,应明确线路的始点与终点,确保导线截面保持在70毫米以上,且导线材料选择铝质。同时,在选择导线过程中,工作人员还应考虑最大使用效力以及导线安全系数等参数信息,并有效计算不同温度下导线的弧度与垂直度,在表格中制作为参考依据,导线机械物理性能参数如下表1所示。
其次应做好配电线路沿途地形的勘查工作,相关工作人员在设计10KV配电线路时,应根据当地地形确定合理的路径方案,并做好现场的勘查工作,从而保证线路路径地数据的可靠性与真实性。再次应在结合实际规划情况的基础上做好塔杆的选择工作,在10KV配电线路的设计规划过程中,塔杆属于十分重要的组成部分,对此,工作人员应做好相关地质、地形的勘察工作,详细了解地形情况,根据实际线路情况选择不同的塔杆,充分保障塔杆的使用寿命与使用安全性。最后应做好施工材料与施工设备的选择工作,并制定合理的设计方案。在选择恰当的设计方案与塔杆后,工作人员还应根据10KV配电线路的实际情况做好设备与材料的选择工作,通过列表的方法计算整个配电线路的设计预算。之后对比分析选择最优的设计方案,并确定最终的设计资料。
3.10KV配电线路设计要点分析
3.1线路路径与塔杆选择
在10KV配电线路的设计过程中,线路路径占据着十分重要的地位,关系着线路施工的运行与维护工作。对此,相关工作人员在选择配电线路的路径时应尽量避开山地与洼地,尽量少占农田,以免爆炸物或易燃物等影响线路的安全性。同时,设计过程中还应充分结合城镇的规划设计,尽量选择经济、合理且安全系数较高的设计路线。在确定配电线路的路径后,相关工作人员还应综合考察路径中的架设杆塔以及地形等因素,并在遵循施工便捷、造价合理等原则的基础上,选择合理的塔杆。对于一般土质,塔杆埋深长度约为杆长的1/6,具体数据见下表2所示。
且塔杆主要分为转角塔杆、直线塔杆、耐张塔杆以及终端直线等四种类型,工作人员应针对线路情况针对性选择。在定位塔杆之后,还应有效校验塔杆的荷载、上拔、导线风偏后对地及其他凸起物的净距离以及耐张绝缘子串倒挂等,从而有效保证塔杆设计的合理性与安全性。
3.2配电装置设计
在配电线路中,配电装置属于最为主要的组成部分,对此,工作人员在设计配电装置时应充分考虑周围的环境、抗风、抗震等因素,了解导体及电器的相对湿度等参数信息。首先,在设计配电装置时,应将多年最热月平均最高温的平均值作为设计参数,并根据现场温度的变化情况选择耐热性能较好的配电装置。同时,在选择屋内裸导体与其他电器时,其标准为最高温度加上5摄氏度。为了避免发生冰雪事故问题,还应通过添加保温措施的方法确保电表使用温度低于允许最低温度。在设置隔离开关的破冰厚度时,设计人员应使其大于此地区平均最大的覆冰厚度。其次,在选择导体与电器的相对湿度时,工作人员应将湿度最高月的平均湿度作为线路区域的选择标准,并根据不同的地区选择不同的产品类型,比如湿热带的地区应选择湿热型的电器产品,而在亚热带地区,则选择普通的电器产品即可。最后,在设计配电线路的抗震能力方面,配电线路应充分满足相关的设计规定,确保配电装置可以承受此地区30年内离地十米高且在10分钟内最大的平均风速。当风速大于35m/s时,设计人员为了提升配电装置的牢固性,应通过降低电气设备高度以及提升设备与基础间的连接牢固度等措施进行增强。
3.3导体与电器设计
10KV配电线路中最为关键的主体部分便是导体与电器,且其设计水准将会直接影响配电线路的运行效果。在设计过程中,首先工作人员应确保设计电器可以承受线路实际运行的最大电压,且电器与导体长期经过的电流值应大于此配电线路中的最大持续电流值,且设计期间工作人员还应充分考虑日照因素,以免影响对载流量。其次,设计人员应根据三相短路电路的验算数值确定导体与电器的动稳定、热稳定以及开断电流等数值,若在设计电压互感器时增加了熔断器的保护装置,则不对热稳定与动稳定性的测量不需要进行盐酸。只有在电器与导体使用了高压限流熔断保护装置时,设计人员才需要进行验算。再次应充分考虑导体工作温度,裸导体正常的动作温度应低于70摄氏度,若裸导体接触面存在覆盖层时,则温度应低于85摄氏度。最后,设计人员在选择室外配电装置套管、金属电器以及绝缘子时,应充分考虑当地的气候与环境等因素,明确电器的实际受力状态。
4.10KV配电线路设计方案经济性分析
在设计10KV配电线路时,设计人员应充分考虑方案的可行性与经济型,从而在确保配电线路工程经济性与合理性的基础上,保证企业获得较好的经济效益。在设计10KV配电线路时,工作人员应充分注重线路的安全性,并尽量降低费用成本。在确定最终的设计方案后,工作人员应分析方案的经济型,并合理控制造价,一般由以下几个方面入手。一是使用定额设计方法,限定最终线路的建设总成本。二是提升配电线路路径的科学性与合理性,以便有效控制赔偿与协调成本。三是设计时应选择国家电网公司使用的设计方案。四是应综合比较分析多个配电线路的设计方案,且在改造过程中,应尽量采用绝缘导线代替以往使用的裸导线,以有效降低工程成本,减少投资费用。为了进一步控制工程成本,工作人员在选择导线时应做到因地制宜,对于市区内,因其线路具备较大负荷,因此应选择散热性能良好的裸导线,且尽量降低线损率。而对于城市边缘或者近郊地区,由于线路需要穿越杂物较多的区域,因此应采用绝缘导线,减少杂物导致的相间短路问题。除此之外,对于存在较多雷害或者偏远的地区,应尽量采用裸导线,而对于存在多回线路的区段应尽量使用绝缘线。
结束语
随着电力产业的不断发展,人们对供电持续性与可靠性的要求也越来越高。为了确保电力企业的稳定发展,相关工作人员必须做好10KV配电线路的设计工作,在结合实际电力线路的基础上,制定合理可行的实施方案,这样才可以确保电力系统的正常运转。
参考文献
[1] 李婷婷,孙凯. 浅析10kv配电线路设计技术要点[J]. 黑龙江科技信息. 2011(29)
[2] 常利涛. 10kV配电线路运行中常见的故障分析与维护经验分析[J]. 城市建设理论研究(电子版). 2018(04)
论文作者:邱凯
论文发表刊物:《电力设备》2018年第14期
论文发表时间:2018/9/18
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