摘要:在电力建设的工程中,对于配电线路设计和施工建设有着严格的要求,这些设计和施工的合理与否将会直接影响着电力工程的运行的效率和获得的效益。因此我们必须在线路设计的时候考虑众多的因素,以此来保障电力工程的顺利运行。本文将着重分析10kV配电线路设计技术要点。
关键词:10kV以下配电线路;设计技术;要点
引言:随着经济快速发展,人民生活水平不断提高,电已成为了人们生活中不可缺少的物质,10kV中低压配电网是电力系统的一个重要的组成部分,直接肩负着向广大电力用户提供电能的重任。实施电力传输的前提和保障要从配电线路的设计着手,设计质量的好坏直接关系到线路工程建设的经济效益、环境效益、社会效益。
一、10kV线路设计流程
配电线路的设计受多方面因素的影响,在进行设计时要将每个步骤都确切地落实到位。
(1)明确线路起点、终点、导线截面。
(2)根据已有的资料在图上对路径方案进行初选,确定个方案。
(3)对现场进行绘制路径图、测量、踏勘。
(4)根据线路导线截面、转角及现场地形、气象条件、档距、地质等实际情况,确定杆塔型式。
(5)根据以上资料列出设备材料清册,根据设计资料,套用现行定额、计费程序,编写工程预算书。
(6)通过对比分析,确定最佳方案,并对最佳方案进行资料完善、整理,形成全套的设计资料。
(7)在线路设计中,选择路径是最重要的工作,线路路径通常具有多条供选择的路径,路径短的方案可以节约材料,但路径较长的方案在施工、运行维护方面比较容易,因此,需要经常对不同的方案进行技术经济分析,确定最优方案。
二、配电装置的选择
(1)当周围环境温度低于电气设备、仪表和继电器的最低允许温度
时,应装设加热装置或采取保温措施。对于积雪、覆冰严重地区,应加强措施防止冰雪引起事故。隔离开关设置的破冰厚度比最大的覆冰厚度还要大。
(2)选择导体和电器的相对湿度时,应采用当地平均相对湿度最高的月份。在亚湿热带地区可采用普通电器产品,在湿热带地区应采用湿热带型电器产品。应根据当地实际运行采取防护措施。
(3)配电装置的抗震设计应符合现行国家标准《电力没施抗震设计规范》的规定。
(4)在设计配电装置及选择导体和电器时的最大风速时,可采用离地10m高,30年一遇平均最大风速10min,最大风速超过35m/s 的地区进行配置时,屋外的配置要采取降低电气设备的安装高度、加强设备与基础之间的固定等措施。
(5)布置在工业区与居民区内的配电装置,其噪声应符合现行国家标准《工业企业噪声控制设汁规范》和《城市区域环境噪声标准》的规定。
(6)在海拔超过1000米的地区,应选择符合该海拔高度的电器和电瓷产品的配电装置,其外部绝缘的冲击和工频试验电压应符合国家标准的有关规定。
三、配电线路设计要点分析
3.1 配电装置选择
(1)首先要对工程的所在地的天气情况进行摸底工作。知道最热月的最高平均气温、日最高平均气温和最冷月的平均气温、日最低平均气温,然后根据得到的数据进行裸导体和电器的选择。一般情况下要在月最高温平均气温上加5摄氏度进行设定,在较为寒冷的地方加装保温防护措施。
(2)要对当地的湿度进行有效地测量工作,对于湿热的地方要选用湿热带型电器产品,如果选用一般的电器产品,应该对电器产品采取有效地湿热保护措施。
(3)所有的设计要符合目前国家出台的《电力设施抗震设计规范》的相关要求。
(4)在设计配电装置时要对风速进行测量,取30年一遇10分钟内的平均最大风速进行计算,一般架设线路是离地十米。如果风速超过35米/每秒的话可以选择降低架设的高度等安全措施进行架设工作。
(5)在架设的时候要符合国家对于电网噪声的规定,不能影响小区内的居民的工作生活和休息。
(6)在高海拔地区要选用高海拔地区的电器和电磁产品,这里的高海拔指海拔在1000米以上的地区。
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3.2 导体和电器的设计选用
(1)在进行配电装置的绝缘水平设计的时候要符合国家制定的《电力装置的过电压保护设计规范》的要求,并严格按照规定的技术进行施工作业。
(2)在进行设计的时候选用的电器能够承受的最高的工作电压不能够低于该回路的最高运行电压,而且在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。
(3)在设计的时候要对电器的开断电流、多用短路电流、导体和电器的热稳定和动稳定进行详细的计算验证工作。并要求考虑到电力系统的长远运行情况,在进行计算验证的时候,可以按照三相短路的思路进行验算工作。
(4)如果用熔断器保护电压互感器回路时,可以不用验算热稳定和动稳定,在用高压限流熔断器对电器和导体进行保护的时候可以根据这个装置的特性进行热稳定和动稳定的计算工作。
(5)一般情况下对于裸导体的工作温度应该低于70摄氏度,在日照的情况下对于钢芯铝线和管型导体的温度应该是小于80摄氏度,但是当裸导体的接触面有覆盖层时它的工作温度可以提升到85摄氏度。
(6)在电力系统正常运行的情况下或者短路的情况下对于电器引线的最大作用力应该小于电器端子允许的荷载,在屋外的配电装置要根据当地的天气情况和受力的情况进行动态的分析工作,来保证导体绝缘子、金具和套管等物件选用正确。
3.3 输电线路路径的选择
输线路径的选择的好坏将会直接影响到供电线路的效率。在设计时的好与坏也将会影响到后续的维护和抢修工作,因此对于设计人员来说,设计一条好的输送途径是必要的。这也就要求设计人员在进行设计时必须是团队作业,包括设计人员、技术人员、当地政府有关人员和测量人员等多个机构和部门人员的参与,这样可以对设计的路线进行详细的考察并制定出详细的技术参数,碰到问题可以及时的进行修改。在施工过程中可以有效避免与居民发生冲突,有利于节约时间成本和资金成本。
3.4 10kV 配电线路初步设计
10kV线路初步设计的线路部分一般分为总的编制说明部分、机电部分、杆塔和基础部分。
3.4.1 线路总的编制说明部分线路总的编制说明部分主要包括设计依据、线路走径、工程概况三部分。
线路设计依据让我们从设计的基本原则出发,应符合当地的具体情况,严格执行有关文件、规程设计线路。列出工程设计任务书及批准的文号、经审核批准后的电力系统设计文件、上级机关或下达设计任务单位对工程设计的有关指示性文件等,并与建设单位签订的设计合同。 路径的设计方案要从路径的长度上进行选择,从交通条件,地形地势、水文地质等条件,气象条件,矿物森林资源等各个方面说明路径方案的优势,通过计算分析比较,找出最佳的线路走径方案。
工程概况包括设计线路的电压级别、线路始终点、全线路地形情况,路径长短,污秽区情况,导线和避雷线类型的选择,导线和避雷线悬垂、耐张串的绝缘子型号、片数和金具情况,杆塔和基础型式及数量等情况。通过工程概况能告诉我们工程大概情况。
3.4.2 线路机电部分线路机电部分通常包括气象条件的选择、导线架设技术要求、绝缘子串和金具组装方式、导线的防振等方面内容。
①气象条件的选取。如果10kV 线路较长或气象区复杂,可分段选取气象区。气象资料包括:最大风速与电线覆冰的取值、确定年平均气温、最低和最高气温的取值、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计算。②导线的技术要求。按照工程设计的要求与电力系统设计,决定导线截面,论证导线型式、规格等,说明导线的主要机械和电气特性。设计说明中包括架设线路导线最大使用应力、安全系数;根据导线的力学性质绘制特性曲线;计算出各种温度下的架设弧垂值,并列出表格。③组装形式。由于10kV 线路的杆塔结构、绝缘子形式、导线型号不同,所以绝缘子串有不同的组装形式。一般情况下,采用单串绝缘子串已能满足导线最大综合荷重及断线张力的要求。对于大导线、特大档距、主要交通要道、铁路、河流、大沟或重冰区,单串绝缘子串不能满足设计要求时,采用双串绝缘子串。④导线的防振。导线选取安全系数、最大使用应力和平均运行应力,并考虑线路通过地区的地形、地貌及使用档距情况后,提出它们的防振措施。影响导线产生震动的主要因素:风速、档距与线路架设高度、风向、地形、导线自身应力。
3.4.3 10kV 线路的杆塔杆塔型式主要分为四种型式:耐张杆塔、直线杆塔、转角杆塔、终端杆塔。在工程设计中,应尽量选用典型设计或经过施工、运行考验过的成熟杆塔型式。在选择杆塔型式的时,必须说明采用直线杆塔或承力杆塔型式的理由,包括各种杆塔型式的特点、使用钢材、混凝土量、适用地区等技术经济指标,综合考虑基础及线路占用走廊等因素后,对技术经济进行综合比较,优选杆塔型式。
结束语:
对于10kV配电线路设计技术要点还有许多需要我们去探索和分析,我们在设计的时候要根据当地的环境情况、天气情况和人文情况为出发点,严格按照各项设计施工要求进行施工作业,只有这样我们才能够维护电力的正常运行,保证社会的经济效益。
参考文献:
[1]刘文龙.浅析10kV配电线路设计技术要点 2016
[2]王保志,徐烨炜.浅析10kV配电线路设计要点 2016
[3]黄育宏.10kV架空配电线路工程设计分析 2017
论文作者:余彬
论文发表刊物:《电力设备》2018年第27期
论文发表时间:2019/3/13
标签:线路论文; 杆塔论文; 导线论文; 型式论文; 风速论文; 绝缘子论文; 路径论文; 《电力设备》2018年第27期论文;