关于电力系统配电线路设计探究论文_张昌辉

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摘要:电网的建设属于基础公共设施,而且其也是保证地区建设以及国民经济能够持续发展的重要产业,而配电线路的设计作为电网建设当中较为重要的环节,因此,应该予以重视。本文首先介绍了对配电装置的选择,其次对电器以及导体的选用和设计进行了简单介绍,最后从设计依据、路径方案的选择、工程概况以及线路机电部分的设计、杆塔的选取这四方面介绍了配电工程的线路设计。

关键词:配电线路;线路设计;配电装置

前言

电力系统主要可以分为发电、输电、变电、配电、用电几个环节。配电网是电网的末端,直接与用户相连,也是辐射面积最广的网络。配电线路是电网向用户提供电能的最终路径,其运行关系到配电网的可靠性、电能质量、输送效率等多方面。因此,配电线路设计显得十分重要。

一、配电线路简介

配电线路指的是从降压变电站把电力输送到配电变压器或者是将电变压器的电力输送到用电单位的线路。一般情况下,当配电线路的电压为 1kv—10kv 时,称其为高压配电线路,当配电电压不超过1kv,而且频率不超过 1000hz,直流不超过1500v时,称其为低压配电线路。通常配电线路的建设要求要安全可靠,从而能够很好的保证供电连续性,使得线路的损耗能够降低,从而提高输电效率,使得电能质量能够得到良好的保证。

二、配电线路设计的流程

配电线路设计,从接受设计任务开始,直至提供完整的设计资料。其流程一般依次如下:接受设计任务,确定线路的起点终点和电压等级,选择导线类型,掌握地形图并规划线路路径,规划设计路径图,根据气象材料及路径确定导线截面积、档距、转角及杆塔类型,列出材料清单、编制工程预算,技术经济对比确定最佳方案,报批并形成最终设计材料。配电线路的设计应严格遵守此流程,具体的设计中,关键问题主要体现在导线类型选择、路径选择、导线面积与杆塔的选择、技术性与经济性对比等环节。

三、对配电装置的选择

1.假如周边的环境比仪表、电气设备以及继电器的最低的允许温度还低时,应该及时的采取保温措施或者是使用加热装置进行加热,尤其是对于积雪严重且覆冰较为严重的地区,更应该注重保温措施,采取一些可以防止冰雪引起的事故的措施,对于隔离开关的破冰厚度,应该注意不应小于设计的最大覆冰的厚度。

2.应该对配电装置采取一定的抗震措施,而且抗震设计应该符合国家的相关标准。

3.对导体以及电器的相对湿度的选择,应该注意采用当地湿度最高的月份的平均相对湿度,在亚湿热带地区一般采用的是普通的电器产品,而在温热带地区一般采用的是湿热带型的电器产品,一般应该根据当地的情况采取适宜的防护措施。

4.对配电装置进行设计时以及对电器以及导体的最大风速进行选择时,一般采用离地10m高,在对屋外的配电装置进行布置时,一般应降低电气设备的安装高度,还应该对基础以及设备的固定进行加强。

5.对于一些海拔超过了1000m的地方,配电装置应该注意选用适合该地区海拔高度的电器产品。有些配电装置可能布置在工业区内或者是居民区,注意该地区的噪声应该符合国家的标准。

四、对电器以及导体的选用和设计

1.选用的电器所允许的最高的工作电压应该高于该回路的最高运行电,而且选用的电器以及导体长期的允许电流应该比该回路的最大持续工作电路要大,此外,配电装置的绝缘水平应该符合国家的相关标准。

2.对导体以及电器的短路电流进行验算时,可以将原件的电阻忽略(除计算短路电流的衰减时间之外)。对导体以及电梯的热稳定、动稳定以及电器的开端电流所使用的短路电流进行验算时,应该严格按照设计规划的内容进行计算,同时应该综合考虑电力系统的发展前景。对短路电流进行确定时,应该按照可能发生的最大的短路电流的正常接线方式进行计算。

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3.对到底的短路热效应的计算时间进行验算时,应该采用主保护的动作时间与相应的断路器全分闸时间相加的时间,对电器进行验算时,应该采用后备保护动作时间与相应的断路器全分闸时间相加的时间。

4.电器以及导体的动稳定、热稳定和电器的短路开断电流,应该按照三相短路进行验算。一般用熔断器进行保护的电压互感器回路,对动稳定以及热稳定情况可以不进行验算。对断路器的断流能力进行校核时,采用的校核条件应该是断路器实际开断时间的短路电流。

5.应该将导体的正常的最高工作温度控制在70度以内,当收到日照时,应该控制在80度以内,当导体接触到有镀锡的覆盖层时,应该将温度可适当的控制在85 度以内。

五、配电工程线路的初步设计

1.设计依据

配电工程线路的设计依据应该从设计原则出发,应该与当地的一些具体情况相符合,同时还应该对相关的文件以及规划设计线路进行严格的执行,并且应该列出工程设计的任务书和经过审核批准的电力系统的设计文件、上级机关对工程设计的相关的指示性文件等等,此外,还应该列出建设单位所签订的合同。

2.路径方案的选择

在选择路径方案时,应该从路径的长度以及可以利用的公路、铁路和水路等的交通条件,沿线的地势、地形和水文地质情况进行综合考虑,除此之外,对于一些特殊的气象区、森林资源、污秽地区、跨越河流、矿产资源以及各种的障碍物,应该选用合适的线路转角以及线路的曲折系数,应该综合考虑以上所叙述的情况,从而选用最佳的路径方案。在对各个路径方案进行比较时,应该从线路的安全运行、技术方案、是否方便施工、经济运行、对障碍物的处理情况以及大跨越的情况进行比较,从而选定最优的路径方案。

3.工程概况

工程概况一般包括设计的线路的起始点、电压等级、全线的地形情况、污秽区的情况、对导线以及避雷针的选取、杆塔的基础形式以及数量等等情况。通过对工程概况进行了解,我们便可以对工程的大体情况进行熟悉和了解。

4.线路机电部分的设计

气象、导线的架设技术、金具组装、绝缘子串以及导线的防震等内容都属于线路机电的部分。应该努力将线路进行合理的调整,使得其能够在所有可能发生的恶劣的气象条件下,都可以保证安全正常的运行。在进行气象的选择时,如果线路比较长而且气象区较为复杂时,可以分段对气象区进行选择。导线的技术要求应该严格按照工程设计的要求和电力系统的设计进行,设计说明中应该包括架设线路导线的最大的使用盈利、安全系数,并且应该依据导线的力学特性绘制出相关的特性曲线,对各种温度下的架设的弧垂值进行计算。在进行组装形式的选取时,一般采用单串绝缘子串便可以满足导线的最大荷载以及断线张力的要求,对于遇到单串绝缘子串不能够满足设计要求的情况时,应该采用双串绝缘子串。导线应该选取安全系数较大、有较大的应力以及平均运行应力,并且应该对线路通过地区的地形、地貌以及使用的档距情况进行综合考虑,然后提出合理的防震

措施。

5.杆塔的选取

配电线路的搭杆型式有四种,分别为耐张搭杆#转角搭杆#直线搭杆以及终端搭杆这四种型式。在对塔型以及搭杆高度进行选择的过程当中,应该注意其是否经济而且运行维护是否方便$其中,耐张搭杆应该尽可能的选用高度较低的搭杆,以保证其受力的良好。除了跨越,应该尽量的使用悬挂点高度适中较为合适,从而能够保持排杆定位的导线以及地线的平滑,进而能够保证受力均匀合理。

结语

随着我国社会经济的发展和城市化进程的加快,用户对用电量的需求不断加大。配电线路承载着电能输送的任务,在电力系统中处于重要的地位。配电线路的设计会直接影响到电力系统的正常运行,因此要不断优化配电线路的设计,重视配电工程中的线路设计,慎重选择相应的配电装置,而且应该对电器以及导线的选用以及设计进行重视,最后对配电线路进行初步设计。以确保配电线路能够安全运行,使其有利于电力系统的平稳运行,满足广大用户的用电需求。

参考文献:

[1]杨宪义,浅析配电线路设计的要点.民营科技.2011.

[2]魏崽,崔文生.对配电线路设计的探讨.广东科技,2009.

论文作者:张昌辉

论文发表刊物:《中国电气工程学报》2018年11期

论文发表时间:2019/1/2

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