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摘要:配电线路运行的安全性与可靠性主要取决于其科学的设计。通常情况下,确保科学的设计方案,配电线路运行的安全性就能够获得保证。鉴于线路设计的关键性,本文以10kV配电线路为例,针对10kV配电线路的设计问题进行讨论分析。
关键词:10kV;配电线路;设计;路径
前言:
由于经济社会和城镇化进程的持续发展,用电需求量持续提升,10kV配电线路负责输电的工作,在整个电力系统中的地位非常关键。配电线路在整体电力系统中的地位非常关键,所以,进行10kV配电线路的施工之前,需采取合理的设计方案,进而保证配电线路运行的安全经济,提升电力运行效益。
1、10kV配电线路设计的关键性
配电网在整个电网运输中处于最末端,它是连接电力企业与用户的桥梁。供配电系统所涉及的内容主要有系统的主接线方式,系统的接地方式,系统的运行方式以及由此衍生的系统的保护及监控,测量方式,这四种方式的正确与否不仅决定了供配电系统的安全性和可靠性,同时也决定了供配电系统的合理性和整体性。当前的配电线路具备很多种级别划分,而高于35kV的电压级别重点进行远距离送电,10kV线路主要用来和电网以及用电客户相连。所以,10kV级别的配电线路是送电的最后部分,也是配电系统的主体。可也是由于配电线路长度更长、覆盖范围更广以及配电装置的质量往往存在差异,并且遭到地理环境方面的各种影响,总体送电阶段难免会发生各类问题和线损,一方面对用电客户的正常用电产生不良影响,另一方面对供电公司的企业效益不利。所以,在 10kV的配电网设计工作开始之前,先要做到完备的基础工作。规划供电区,在该区域内进行负荷预测,根据预测结果确定用电量,并且对其统计和规划,然后合理制定、有效掌握其发展情况。为了确保预测数据的有效性,在预测负荷阶段,要以规划区域当地的地理情况、用电性质为基础,考虑到不同区域的发展速度不同,接着再进行分析。同时,采取科学合理的设计方案,基于配电线路现实中的状况,选用适宜的配电装置和配电结构,进而提升配电线路运行的安全性,确保在配电线路投入运营之后不仅能够保证其安全,还能够减少线损,最终确保总体配电线路运行的安全性、稳定性以及经济性。
2、10kV配电线路的设计流程
10kV 配电网是电力系统的核心组成部分,与此同时,它也是能耗较高的部分。所以,10kV 配电网的节能对电力系统能耗的降低显得尤为重要。配电网线路复杂、分布广泛,要想对其采取节能措施,必要先进行科学、合理的规划、设置。由于10kV配电线路在实际的运作过程中会遭到外界各类复杂因素的作用,直接造成在设计10kV配电线路的时候,需特别重视此类因素。所以,进行10kV配电线路的设计环节相对繁杂,而内容较多。线路的设计具有复杂性和多样性,相关设计人员应按照一定的标准流程进行设计,设计流程包括前期设计阶段、初步设计阶段以及施工图纸设计阶段。为确保设计方案可以科学合理的进行,需了解全部因素彼此的联系和次序。要严格细致的基于配电线路的设计步骤进行,首先设计人员要结合施工要求对施工地区的自然环境、气候变化等进行调查分析,制定多种不同的线路路径方案,然后再从这些方案中选择一条最合适的施工路径。第二,明确供电线路沿途的地质条件,把初期选择的供电途径在图上清楚的标注,分配技术人员到供电途径现场进行勘察,之后明确输电路径;第三、与工程现场的现实状况相结合,例如,气候条件、输电线路的横截面积、工程现场的地质条件和架空线路,明确杆塔选用的规格;第四、10kV配电线路的工作人员把总体设计方案需要的装置和材料列出表格清单,应用当前定额指标和计费方式,计算出科学的成本预算;第五,以工程的安全性、稳定性和经济性为基础,对各种设计实行比较,最后选择最佳的计划。
3、1OkV配电线路设计要点
3.1选取供电路径
选取10kV配电线路供电路径的正确性与科学性对供电线路的整体设计效果有直接的影响。合理区分不同用电负荷等级是选择符合实际水平供电方式的正确方法,它不仅决定了系统的主接线方式,而且直接关系到系统的安全性、可靠性、合理性、完整性。通常情况下,10kV配电线路的供电路径选取过程中,秉持的准则均是经济性和技术性, 尽量保证配电网的长时间正常运行,确保线路拥有的正常运行电流,保障环网的有效控制,缩短因事故导致的停电时间及范围,缩短线路检修、施工等状况。只有保证了供电线路路径选择的正确和设计方案的合理,才能保证10kV配电线路运行的安全性和稳定性,且发生故障之后的维修工作会越来越便捷。因此,选取10kV配电线路供电路径的过程中,为保证配电线路供电路径的科学性,工作人员首先需到施工现场实行勘测,保证配电线路工程现场的勘察与分析工作。此外,10kV配电线路的设计与工程现场需设计部门、测量部门、技术部门以及有关政府部门的人员同时到场,便于针对设计阶段发生的各类问题实行实地的分析与讨论,进行采取科学方案进行修改,有效保障配电线路供电路径选取和设计方案的合理正确。所以,合理的线路布局对 10kV配电网来说是必要的,在带你能传输状况不受影响的前提下,尽可能缩短线路的距离。另外,电源点的合理布置也是必要的,合理的电源点能够保证让最近的电源来提供负荷。
3.2 导线的选择
导线是实现远距离输电的关键要素,合适的导线不仅能满足基本的输电要求,还能有效减少线路损耗,提高线路运行的安全性。在配电网正常运行的情况下,线路越长,其损耗程度也越大。若能将线路的长度缩短,相应的损耗程度就可以降低,以致达到节能的目的。导线必须要有适宜的导电性能以及张力等因素的要求还要考虑到安全因素计算导线与地线短路电流并根据具体实际情况来综合判定做出选择进行设计。阻抗与线路能耗成反比,线路中的导线截面积增加,损耗就会有所降低。在选择导线的截面积时,还要保证电压的质量,另外,还需根据经济电流的密度对选择的导线截面合适程度进行判断。需要注意的是,任何事情都有一定的范围,线路中导线的截面积也不一定是越大越好,过大的导线截面积会增加电缆单位长度的重量、提升单位长度电缆的价格。因此,要根据实际情况,来选择适合的导线截面积。
3.3杆塔设计方案
杆塔的选择与设计在很大程度上影响着工程的安全性、经济性,设计人员应充分考虑工程线路的施工要求,确保电杆与电塔的数量科学合理。设计人员还要结合工程路线的施工要求,充分结合施工地点的自然环境选择规格合适的杆塔,以保证工程的安全性以及线路的使用寿命。10kV配电线路应用的杆塔一般有以下几类:耐张、直线、转角以及终端塔杆。其中,耐张塔杆能够承受输电线水平方向的拉力,保证直线段具备悬弧。因输电线具备水平方向较高拉力的特点,当输电线通过塔杆的时候,需采用双悬式绝缘子,自两个方向把输电线沿轴向在横担上拉紧,把跳线安装在绝缘子间,之后应用跳线将耐张杆塔两侧输电线相连,不仅消除本身的重力影响,跳线也无水平方向拉力。转角和终端塔杆也均需应用跳线。直线杆塔是最简便、受力最小的一类,运行过程中仅需承受输电线的重力,无需重视水平方向的拉力。输电线通过塔杆的时候,则仅应用悬式绝缘子在平直部位采取支撑。进行设计阶段需凸显塔杆自身的特征、砼的使用量以及应用条件方面的经济和技术标准。选取塔杆的过程中,需整体分析塔杆的基建与10kV配电线路占地面积,之后明确选取塔杆的类型和高度,需遵循经济性与便捷性准则。
4、结语
总之,供配电系统在传输电能过程中的作用,以及在整个电力系统中所处的地位,可以说供配电系统是电能传输和配送过程中不可缺少的重要环节。10kV配电线路的设计工作对电力系统运行的安全性和稳定性有很大影响,所以,需持续优化其设计工作,保证10kV配电线路的稳定运行,为电力产业的发展提供保障。
参考文献:
[1]黄嘉琪,熊志刚.城市 10kV 配网线路与环境相协调的设计方案浅探[J].低碳世界.2013(14)
[2]容钻兴.10kV配电线路设计的技术要点分析[J].科技与创新.2014(06)