摘要:电力系统必须维持系统良性运行,在额定电压和频率之间向用户提供可靠稳定的电能。随着电力系统不断扩大规模,用电设备的增加给配电侧电能质量带来很多问题,如由于10kV配电线路的配套变电站数量较少等问题导致部分线路的输送距离超出了配电线路的最大负荷容量等现象。因此,提高10kV配电网电能质量,改善配电网的谐波问题、进行技术设计优化成为迫在眉睫的课题。
关键词:10KV配电线路;设计;技术要点
对10KV配电线路的建设是一项涵盖范围广泛,技术程度复杂,且整个建设过程错综的综合性系统工程,是整个电力系统最重要的工程项目内容。在进行10KV配电线路的整个建设过程中,必须详细考虑相关影响的各种因素,通过将设计施工的各个环节作为工程实施的关键核心,进而建立可有效保障10KV线路建设的总体管理制度及技术支持体系,通过有重点地强化和控制来推动整个10KV线路的建设,为综合使用奠定坚实的基础。
一、10KV配电线路设计的总体流程
(1)要对线路的配电线长度做以进一步确定,通过测量确定整个配电线路从起点至终点的线路长度,还要算出线路所需电缆的导面有效截面面积。(2)要对架设线路相关的地形地势实施勘察,了解线路设计的沿途地形情况,以及对线路架设的具体影响,并按照具体的地形情况绘制路径选择草案。在此基础上,对比具体需要和实际情况,完成相关内容的准确计算,绘制更细致的建设路径图。(3)要选择适宜的架设杆塔,杆塔的选择要充分结合施工现场的具体情况,包括地势地形、气候条件、导线情况、杆塔间距等,确定相应的建设细节。
二、10KV配电线路的设计技术要点
(一)对配电设备的选择
配电设备是配电线路中最基础的硬件组成部分,在进行线路设计时需要根据一些重要的影响因素来对所有配电设备进行严格选择。1)注意环境温度对设备工作状态的影响。在对裸导体和一些配电设备进行选择时,要确保环境温度变化范围可满足导体和配电设备的基本工作要求。在采取必要防护措施的情况下,仍然无法提供设备工作的最低要求,将导致设的正常工作状态受到严重影响,此时就必须更换适用范围满足该温度条件的配电设备。为确保设备工作的稳定性,需要充分考虑极端天气情况,要在设计中对配电设备的运用环境温度变化有更大适应范围。2)注意环境湿度对设备工作状态的影响。湿度是影响配电线路的重要因素,在实际设计中,对导体与电器间的湿度值可选择线路环境湿度最高月份平均湿度值作为实际设计中的参考值。通常情况下,若是配电设备如果需要长时间工作在湿热环境下,配电设备就要选择相应的湿热性能更好的型号和类别。还要注意对配电设备及其关键部位进行必要的防水防湿处理。
(二)对导体及电器的设计选择
一是设计中所用的配电装置其整体绝缘程度要完全满足《电力装置的过电压保护设计规范》里的国家相关标准的规定,对不符合标准的装置坚决不能使用。二是设计中选择电器所能承受的最高电压限制其须低于整个电路回路的最高电压,在设计中选择导体电器长期使用电流不可比电路回路的最大工作电流高,导体电器要充分考虑阳光等外界因素对载流量的总体影响。
(三)对建设路径的确定
对配电线路建设路径的确定,直接决定了整个10KV配电线路的设计效果和运行质。通常情况下,对10KV配电线路的路径选择要兼顾经济性与技术性两个方面,既要控制建设和输电成本,也要考虑对技术的实现依赖程度。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆只有从根本上保障整个配电线路路径选择的准确性,整个线路设计足够合理,此时该配电线路才可以安全稳定运行,而这样的设计对故障检修维护都有很大的推动作用。基于这些原因,在对10KV配电线路建设路径进行选择设计时,为确保其合理准确性,必须要到预定的建设现场实施实地的验看勘察,做好基础调查工作。
三、实例分析
以下以某电网10KV配电线路设计中的相关内容进行分析。
(一)无功补偿设计
当前,10KV线路补偿一般采用的是柱上安装固定式电容器,为了避免过补,电容器容量一般是依据线路的最小补偿量(一般按线路最小符合)来确定,或者采用“三分之二”法则进行确定,虽然可以对线路进行持续补偿,但是在线路负荷高峰时,又发生欠补,线损率降幅较小,补偿效果不明显。所以,当负荷变化较大的10kv线路上,尽量不选择固定补偿,而是运用多级、多点的无功自动补偿方式,其补偿效果最好,然投资成本较大。因此可以运用固定补偿和 自动补偿相结合的办法。电容器总容量按照线路无功需求量来进行确定,无论线路负荷处于高峰还是低谷,都可以对线路进行充分的补偿。低谷时,固定投入一组电容进行补偿,高峰时,电容器自动全部或者部分投入进行补偿,真正依据线路无功、电压的变化自动跟踪补偿,进而降低配电线路无功输送流量,缩短无功输送距离,实现降低线损,改善供电质量的目标。
(二)双杆式配电变压器
分闸时应有不小于200mm的气间隙,台架宜采用10#及以上槽钢,变压器低压侧中性点的接地引下线和配变低压侧避雷器在进行跌落式熔断器的安装时注意设置高度,对地面的垂直距离不应少于3.5m;隔离断口清晰易见。隔离开关经热镀锌处理,分闸后应有不小于150mm的空气间隙。带电部分对地垂直距离不应小于3.5m;槽钢厚度不应小于1cm,低压配电箱装设于变压器台架下面的基础上时,引线短而直、连接紧密,采用绝缘铜线,其截面不小于25mm2。其强度应满足负载变压器的要求,通过接地网的引上线连接板链接,面积不小于20mm2。台架距离地面不应小于2m,变压器台的平面坡度不大于1/100。当变压器容量小于100kVA时,隔离刀刃合闸时接触紧密,熔管轴线与地面垂直线的夹角宜为10~20°;台架电杆根开宜为250cm;变压器高压引线截面不小于40mm2。排列整齐,通过连接板相连,接地漆间隔宽度统一为5cm或15cm,涂黄绿相间油漆进行明示。低压设备的接地线应在变压器金属外壳接地螺栓处连接,各相间水平距离不应小于750m;跌落式熔断器相间距离一致较为合理;当变压器容量大于100kVA时,台架电杆高度宜为2760mm。10kV避雷器相间距离,由于高压避雷器的接地引下线不小于200mm、台架变形式相间距离较大,配变高压侧设备支架在距离地面高度不小于2m处连接;接地网的引上线连接板以及黄绿双软铜芯线连接,距离地面高度不小于2m处连接黄绿双软铜芯线,与接地引上线裸露地上部分截面的链接,分别沿主副杆与高压设备施工、配电箱基础应比配电箱略小(15~25mm)。间隙不小于30mm2,配电变压器监控终端的箱体安装距离地面高度宜为2~3m,确保不会影响台架变压器的运行维护。
综上所述,10KV配电线路广泛用于农村地区的电力供应,其具体的设计过程要综合考虑很多关键性的影响因素,是一项比较复杂和系统的综合性任务。为取得实际的设计效果,并为之后具体建设施工奠定坚实基础,设计单位要严格按照设计流程,对各设计要点进行充分把握,通过合理设计,取得最佳性价比的方案选择,确保10KV配电线路可以安全稳定运营。
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论文作者:李剑斌
论文发表刊物:《电力设备》2018年第18期
论文发表时间:2018/10/1
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