摘要:电力工程是一项内容复杂、涉及面广的系统工程,其中配电线路又具有线路长度长、负荷分散、保护措施少等特点,这就增加了配电线路施工的难度,同时也对配电线路的规划设计提出了更高的要求。配电线路的规划设计是否合理将直接影响配电系统的正常运行,甚至还会对我国社会经济与人们日常生产生活产生一定程度的影响。基于此,本文正式结合这一背景及实践经验就关于配电线路的合理规划设计的研究进行了分析与探讨。
关键词:配电线路;原则;合理规划设计
一、影响配电线路运行可靠性的主要因素
1.1电力配电网结构混乱
我国在对电力配电网进行设计规划时,没有进行实地的考察调研,也未能对真实需求进行仔细分析,在结构设计时不能有效结合实际情况,造成配电网结构混乱。由于配电网结整体结构的混乱,经常导致短路等问题的发生。配电线路较为复杂,再加上对配电网结构设计不合理,导致线路重合交错现象严重。前期设计不合理,对后期检修工作造成很大压力,工作人员在检修中为无法找到故障原因,进而使得检修难以高效进行,电力系统的稳定性受到很大影响,造成大面积停电,对人们的生产生活造成很大影响。
1.2配电设备方面的因素,配电变压器故障
配电系统的主要元件如配电变压器、断路器、架空线路等都属于可修复元件。对一个正在使用中的可修复元件来说主要有可用状态和不可用状态。对配电元件来说,除了计划停运外,其处在可用状态或不可用状态是随机的。由于配电变压器本身故障或操作不当引起弧光短路,都会形成线路停电事故,这就影响到了配电变压器等设备的使用寿命。
1.3因外力破坏造成而引起的故障
城市配电网线路的用户端多而广,线路情况也都比较复杂,所以外力破坏是故障发生的一个主要因素。主要的一些因素有:一是现在很多城市都在搞旧城改造或者创城活动,施工地点比较多,而且基本上都是同时在施工的,基面开挖伤及地下敷设电缆或者是施工时物品碰触带电部位或破坏杆塔的事情经常发生;二是在配电网线路上悬挂条幅或者是广告,还有一些可以漂浮的垃圾被风吹起缠在线路上都对配电网的安全运行产生了威胁;三是城区道路旁边的线路经常会被违规驾驶的机动车撞到,从而引起倒杆、断杆等事故发生;四是有一些针对电力设备的盗窃犯罪分子贪图自己的利益,盗窃破坏电力设施,造成恶劣事故的发生。
二、配电线路规划设计的原则
2.1提高能源利用率
社会的持续发展离不开能源的支持,但是在能源总量有限的情况下,如果配电线路设计中尽可能的提高对能源的利用率,成为目前需要重点考虑的问题。在配电线路规划设计之前,要对该地区的能源分布状况有一个充分的了解,然后设置合理的能源利用方案,合理规划和布局配电网的骨干网架,在建设过程中以及后期的电力输送过程中减少能源浪费,用有限的能源创造出更加的经济价值和社会效益。
2.2适当提高经济效益
配电网的设计要与当地经济相协调一致,特别是一些新规划的网络,一定要全盘考虑问题,使新建输变电工程项目能够促进区域发展,满足城乡规划需要的同时,促进地方经济建设发展,实现整体利益。只有通过对区域情况的分析与研究,才能科学精准的计算出线路走向布局,使投资得到有效回报,利用电力工程建设,全面实现整个供电企业经济效益。
2.3电网配套发展
电网是一个配套工程,并不是独立存在的工程,只有全面考虑到电力生产、供应以及销售链条的关系,才能保证工程建设的完整性,可以说,电网看似独立,其实是有机联系的整体,工程建设过程中,一定要加大输变电设施投入,充分调动相互协调的资源,使系统更加智能化、网格化、现代化,形成配套发展的总体目标。
2.4环境保护
科学技术的进步,诞生了很多新型的材料和设备以及技术,在配电线路的建设过程中,根据现有的经济条件,大力推广新技术和新材料的应用,能够极大的降低对环境的破坏性,从而弥补传统配电过程中存在的弊端。
三、配电线路合理规划设计的要点
3.1选择合适的配电装置
首先,如果选择裸导体配电装置,要保证环境温度能够满足设备运行的需求。在室内环境下,设计人员要搜集该地区常年的风向、日照时间等,从而明确该地的温度变化趋势。如果没有充足的参考资料,可以根据当期最高温度月的平均气温,并在此基础上提高5℃。对于一些不合适在低温环境下运行的配电装置,如果通过温度调查发现该地区最低温度月的气温低于设备的运行限度,那么就需要设置保护防护措施。其次,湿度对配电装置的运行也会产生较大的影响,一般情况下,设计人员需要根据当地常年湿度最高月份的平均值,选择合适的配电装置,在湿度较大的地区,需要提高设备的严密性,避免出现潮湿现象。最后,设置在居民区的配电装置,要采取噪音控制措施,减小对居民日常生活的影响。如果地区的海拔高度超过1km,那么配电装置的选择应该注意和平原地区有所区分,提高其工业设计标准,避免在低压环境下不能正常运行。
3.2导体以及电器的设计和选用
第一,要保证配电装置的绝缘水平满足国家规定的标准。电器在工作状态下,承受的最高电压不能够低于该回路的最高运行电压;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,同时考虑日照对导体电器载流量的影响。安装之前,要对导体和电气的热稳定性能进行验算,除了按照设计规划计算之外,还得充分考虑到电力系统的长期使用和发展计划。一般情况下,可以采用三相短路进行验算。在验算导体短路热效应时可以采取主保护时间加相应的断路器全分闸时间。第二,如果使用熔断器对电压互感器的回路进行保护,可以不对热稳定以及动稳定进行验算。如果是采用高压限流熔断器对导体和电器进行保护,需要根据限流熔断器的特征验算其动稳定和热稳定。第三,裸导体在正常工作状态下,温度不能够大于70℃,同时,考虑到日照带来的温度上升,铜芯铝线和管型导体的工作温度应该控制在80℃以下。如果裸导体接触面镀有锡金属等覆盖层,工作温度可以允许提升至85℃以上。第四,根据当地的气候条件、受力情况以及经济水平,选择合适的套管、导体以及绝缘子等,方便后期的维护和检修。
3.3配电线路路径的设计
路线设计的原则:第一,尽量减少对农田的占用,方便后期的施工和维护,保证交通条件良好。在条件允许的情况下,减少弯折系数,提高其经济性和安全性;第二,出线端采用十二、十六、二十四线电缆沟,减少重复施工操作;第三,光缆随10kV架空线路走,光缆配备一般是1~2km。太长的话不方便施工和维修,太短的话会降低信号质量。
总线路的设计。通常情况下,总线路的设计分为以下三部分:设计的依据、线路的走径、工程概况。其中,设计依据是根据配电线路基本的设计和规划原则而定的,然后考虑当期的经济、环境等条件,并严格按照相关的文件规定来执行。需要制定配电线路设计规划的任务书,起草设计合同。在进行路径设计时,要考虑到路径长度、交通条件、水文地质以及地形地势等,设计多条路径进行对比,分析其可行性和经济性,选择最佳的线路设计方案。
结束语:
我国电网建设是经济运行的基础工程,电网工程是基础性的公共设施,基质量好坏,直接影响着地区经济发展和人们生活水平质量,只有全面做好线路设计,才能保证地区建设以及国民经济持续发展。而配电线路的设计是电网建设中重要环节,各方要高度关注,在对电网设计上,实现配套发展、环境保护、合理规划的总体目标,保证配电线路的安全可靠运行。
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