摘要:线路的设计环节是将电力可靠传递给每个用户的重要保障,为了提高电力企业的市场竟争力,为了确保配电线路的安全运行,就必须做到在设计的过程中严格遵守国家的有关规定,并对每个环节把好关,以加强对配电线路设计和施工的监督,确保电力工程的顺利进行。文章对10 kV配电线路设计的技术要点进行了分析。
关键词:10Kv;配电线路
1、10 kV配电线路设计的重要意义
在配电线路过程中,可以根据电压的不同将其划分多个等级,不同等级的配电线路起着不同的作用。比如35 kV以上的配电线路被运用于远距离配电中,而10 kV配电线路是整个配电系统中最重要的部分,它主要被用于连接电网和用户,它是将电能输送到用户手中的最后环节。由于配电线路具有设备质量不统一、线路长、覆盖面积广、地理因素影响的特点,在输送途中一旦出现故障现象,不但影响到人们的正常用电,还会给供电企业造成极大经济损失。所以在配电线路的实施过程中,一定要选择质量较好的结构造型和电气设备,以此提高10 kV配电线路的安全性和可靠性,最终实现整个电力系统的稳定运行。
2 10kV配电线路的设计流程及前期准备
2.1 10kV配电线路的设计流程
10kV配电线路的主要作用在于连接电网和用户,其不同于电力系统的其它环节,配电网络由于处于供电终端,在实际运行过程中极易受到诸多方面因素的影响,这就要求在配电线路设计过程中对这些影响因素进行明确和分析,并严格按照设计流程开展相应的设计工作。10kV配电线路的设计流程主要包括:
①在设计开始前,需对线路的起始点及供电负荷所需导线截面进行明确;②了解配电线路沿途的地形地貌,并将初步设计好的路径方案在地形图上展示出来,以为配电线路技术人员进行现场勘探提供资料基础,以确定合理的线路路径;③结合沿线的气候环境、导线截面情况等,确定杆塔的类型;④设计人员与配电线路技术人员进行交流、沟通来确定最终方案,同时设计人员需将整个设计方案需要的设备、材料等清单列出,根据当前市场上的价格行情,编制与设计方案相符的工程预算;⑤对多个设计方案的技术可行性、经济合理性进行比对,以选择综合效益最佳的设计方案。
2.2 10kV配电线路设计的前期准备
2.2.1配电装置的选择
配电装置的选择需对以下影响因素进行考虑,包括:
①综合考虑线路设计所在地区的地形条件、水文条件、气候条件、温湿度等因素,若周边温度要低于配电装置最小承受温度,则需对其进行保温处理,并将破冰厚控制在设计要求范围内,避免温度骤降时发生电力事故;若周边温度较高的话,可优先选用湿热带型配电装置,并做好其相应的防护工作;②在设计配电装置的过程中,需确保装置满足抗震要求,以确保配电装置的运行安全;③在选择配电装置时,应结合地区风力条件合理确定配电装置的安装高度,以保障其稳定性;④若配电装置的安装区域的海拔较高,需对所选的配电装置进行外部绝缘频率试验和冲击试验;⑤若配电装置是安装在工业区或居民区内,需注意采取降噪措施,避免对工业生产或居民生活造成影响。
图1屋内配电装置主变进线间隔断面图
比如:图1为10kV屋内配电装置主变进线间隔断面图,主要采用KYN28A-12成套式高压开关柜,柜内安装的手车式真空断路器、套管式电流互感器等,明显缩小了配电装置的总面积;开关柜后上部所布置的母线三相三角,有利于提高设备维修的方便性。
2.2.2电器与导体选择
在选择电器和导体时,需注意以下方面的内容:①确保所选的电器和导体绝缘水平满足国家使用要求;②电器的最高承受电压和电流要满足回路中最高运行电能和高出回路的持续电流;③对电器和导体的短路电流进行检验,并对短路电流的整体衰减时问、电容补偿装置对电流的影响等考虑在内;④结合线路设计规划容量的要求,对短路电流及电器、导体的热稳定性进行计算。
3 10kV配电线路设计要点分析
3.1变压器安装位置的选择
在配电线路设计过程中,合理的配变安装位置不仅可降低线路损耗,还能有效保障线路后期投入运行后的质量,故在进行配电线路设计时需对变压器安装位置的选择予以重视。一般情况下,配变安装位置的选择需注意以下几个方面的内容:
①遵循“小容量、密布点、短半径”的原则;②高压线路或低压线路的设计均要尽可能的远离建筑物、构筑物等,确保满足安全距离;③确保最终确定的变压器安装位置不会对高压进线或低压进线造成不便;④在确定变压器安装位置时,需保证其安装环境的安全性,不允许其周围存在易燃、易爆等物品,若因特殊原因必须安装在这些场所的附近,也应注意保持足够的安全距离,避免发生安全事故;⑤在选择变压器安装位置的过程中,还应考虑到后期配电工程及线路设备的维护工作。
3.2线路路径的选择
3.2.1图上选线
在进行图上选线时,应尽可能搜集更多、更有效的资料来了解配电线路构建的位置和环境,并按照地形图1 /5000或1/10000的比例将所收集的资料在图板上呈现出来,标记好线路的起始点,用不同颜色的笔对线路进行标记,将转折角的最短线路连接起来。另外,根据实际配电线路的构建情况,结合配电线路的成本、材料、设备及构建难易程度等因素,选择出两三个经济性、技术性良好的方案,进行野外实际勘探后再确定综合效益最佳的方案。
3.2.2野外选线
图上选线可结合前期资料和工程实际情况来选取路径设计方案,但由于环境的改变,在一定程度上无法将线路位置的地质、地势等情况完整表达出来,导致最终所选的方案与实际方案存在较大的差异性。因此,需对配电线路进行野外的实际测量,充分考虑杆塔定位和施工成本以、运行安全等,以保证每个转角点和交跨点的合理性,同时对每个设计细节进行反复测量和比较,以选择最好的方案来保障配电线路路径的顺利施工,降低安全隐患的发生率。
3.3导线截面积与材质的确定
配电线路导线截面积的确定应在充分分析配电网络及预定电压等级的基础上,参考经济电流密度而确定的。
若线路最大输送容量已确定的话,可根据不同材质导线的电气性能、机械性能等进行对比确定导线材质,以年费用最小作为主要指标,在对其经济、技术等进行综合分析会后再确定最佳方案。另外,材质不同的导线会在不同温度及载流量条件下呈现出不同的性能,应结合线路规范的设计内容,对不同材质导线允许的最大载流量及温度值进行验算,并根据验算结果确定出最佳的导线材质。
3.4导线的防震设计
配电线路中导线的防震设计需兼顾的内容较多,要严格考虑风向、架设高度和地形应力引发的导线振动等问题。电力系统的线路运行通常会受到导线振动频率和振动大小的影响,因此,需设计人员需结合配电线路的实际情况,将导线防震设计落实到,且在防震设计过程中,对导线的安全系数、运转能力、气候条、使用应力等因素进行综合考虑,以从根本上确保防震设计质量。
3.5杆塔的选择
一般情况下,配电网络多采用架空线路的形式,故杆(图v塔形式的选择在配网线路设计中是一项需要重视的内容。杆塔的选择需对其所承受的压力、拉力、线路的弧垂应力等因素进行考虑,严格保证所选的杆塔形式与上述各个因素相适应。对于10kV配电线路来说,其杆塔形式包括直线杆塔、耐张杆塔、终端杆塔和转角杆塔等,其中直线杆塔是相对简单的一种形式,其在实际应用中仅能承受导线的重力,无法承受水平压力,需与耐张杆塔结合起来使用;耐张杆塔的主要作用就是承受导线的水平压力,通常在配电线路设计中,直线段每经过一定距离就需设置耐张杆塔
4结语
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。
参考文献
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论文作者:李承燕
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第13期
论文发表时间:2017/10/12
标签:线路论文; 杆塔论文; 导线论文; 配电装置论文; 因素论文; 过程中论文; 位置论文; 《建筑学研究前沿》2017年第13期论文;