电力系统10kV配电线路的合理选择与设计要点分析

发表时间:2020/12/2   来源:《当代电力文化》2020年20期   作者:余小伦
[导读] 在电力系统中配电线路中,线路和负荷是系统中的重要组成部分,线路是输送电力的主要环节
        余小伦
        湖北宏源电力设计咨询有限公司 湖北省 武汉市  430000
        摘要:在电力系统中配电线路中,线路和负荷是系统中的重要组成部分,线路是输送电力的主要环节。再加上电力的生产、供应、销售各个环节都是同步进行的,配电线路的质量必须要得到保证电力系统才可以安全运行。简而言之电力系统的配电线路决定了电力企业的经济效益,配电线路的设计,在近年来受到人们的广泛关注。随着人们越来越重视电网工程建设、改造,对电力的需求直线上升。而10KV配电线路大部分运用在农村地区,使用架空线路或者是以架空线为主,呈现出混合结构放射性供电方式。
        关键词:电力系统;10kV配电线路;合理选择;设计要点
        一、电力系统10kV配电线路设计应坚持的几点原则
        为了确保电力系统10kV配电线路设计的有效性,作为设计人员,在设计过程中必须坚持一定的原则,具体来说,主要有以下几点:一是科学性,即整个设计过程必须有科学的理论予以支持,在设计之前必须对工程进行科学的论证,以确保设计的科学性;二是安全性,即必须确保所设计的方案必须能确保线路安全高效地运行;三是经济性,即在设计过程中实行定额设计,尽可能地确保所选路径的科学合理性,并设计多种方案供选择,尽可能地选用节能和先进的电力设备,进而在确保安全的原则下降低工程造价。
        二、10kV配电线路设计中存在的影响因素
        1、温度环境对线路设计的影响
        裸导体、电器的选择要符合要求,即使是在最热月的平均温度、最热月日最高温度等的平均值,在选择的时候要综合选择多年的平均数值。在选择材料的时候,在最高温度值的设计上,还需要增加5℃。如果温度比仪表电气低,就需要加强稳保措施防止事故的发生。设计隔离开关的时候也需要设计出合理的数值。
        2、温度因素
        选择合理的导体、电气的时候,需要采取线路经过地区月份中的最低湿度值,因地适宜进行选择。在湿热地区要使用湿热电气产品,根据不同的地区选择合适的产品,在实际的运用中还需要采取严格的措施进行防护。
        3、抗震因素、风速、海拔因素
        配电装置的抗震设计需要满足国家标准,在满足国家标准的前提下进行设计。在设计配电装置最大风速的时候使用离地高10米,五十年之内10分钟的最大平均风速值。如果最大风速超过35m/S,在室外的配置应该考虑线路的安装高度,采取加强设备和基础之间的固定措施,从而保证设计值。如果10kV配电线路设计在居民区或者是工业区域内,一定要降低噪音对周围环境造成的影响。需要在符合国家基础标准的情况下进行安装设计。还需要考虑海拔高度对10kV配电线路造成的影响。比如海拔超过一千米,配电装置就要选择高海拔地区运用的电器、电磁产品、保证外部绝缘的冲击、电压等满足国家标准。
        三、10kV配电线路的设计要点分析
        1、10kV配电线路设计的前期准备
        1.1科学选择配电装置
        在选择配电装置时,要求能够对如下几方面内容予以充分考虑:
        (1)对实际配电线路设计所处区域的气候、水文、地质以及温湿度等因素进行全面考虑,如果环境温度要小于配电装置最低承受温度情况下,要求对线路采取有效的保温措施,同时,要切实控制破冰厚度在规定要求范围中,防止由于温度突变而导致电力事故的发生。而如果环境温度较高的情况下,则可以尽可能选择湿热带型配电装置,同时,完善相应的保护措施。
        (2)在对配电装置进行设计过程中,要求实际装置能够与抗震要求相符,保证整体线路的安全运行。
        (3)在对配电装置进行选择过程中,还需与当地风力情况相结合,进而将其安装高度确定下来,确保整体装置的稳定与安全。
        (4)如果需要在海拔较高的地区安装配电装置,则要求能够配电装置实施冲击以及外部绝缘频率试验,保证其性能达标后方可投入使用。
        (5)如果要在居民区或是工业区内安装配电装置,则要采用必要的降噪措施,防止影响周边居民生活以及工业的生产。


        1.2合理选择电器和导体
        在对电器和导体进行选择过程中,要求能对如下几点内容予以重视:
        (1)保证实际选择的导体与电器绝缘水平与国家相应规定要求相符。
        (2)电器所能承受的最大电流与电压要能够与回路中最高的运行电能以及高出回路的持续电流相符。
        (3)要严格检验电器和导体的短路电流,同时,需要充分考虑整体短路电流的电容补偿装置以及衰减时间对电流的影响。
        (4)根据线路实际设计的容量合理计算导体、电器以及短路电流的热稳定性。
        2、正确选择变压的安装位置
        在设计10kV的配电线路过程中,将变压器的安装位置正确确定下来不但能够减少线路的损耗,并且还可以确保后期线路投入使用后的稳定性与安全性,所以,要在设计环节充分重视安装变压器的位置。
        (1)需要坚持“小容量、密布点、短半径”的原则选择时机安装位置。
        (2)无论是进行低压或是高压线路的设计,均应尽量选择构筑物与建筑物等地方,保证其距离安全。
        (3)保证实际选择的安装变压器的位置不会影响低压或高压进线。
        (4)对安装变压器的位置进行确定时,要求确保实际安装环境的安全,禁止周边存在易燃易爆等危险物品。如若不得不选择在该类场所周边进行变压器安装,也务必要重视保持充足的安全距离,防止安全事故的出现。
        (5)确保实际选择安装变压的地位,能够方便今后配电工程和设备线路维护工作的开展。
        3、合理确定线路路径
        (1)图上选线。在实施图上选线过程中,需要尽量获取更全面与有效的资料,让工作人员能对建设配电线路的环境与位置进行全方位的掌握,同时,根据地形图1/5000或1/10000的比例在图板上展示出实际收集所得资料,将线路的起始点标识出来,对于不同线路,则采用不同颜色的笔标记出来,并连接起转折角的最短线路。除此之外,还需要结合具体配电线路建设情况以及其建设难易程度,所需的设备、材料以及成本等内容进行有效考虑,从中选出2~3个具有良好技术性与经济性的方案,经过工作人员亲自勘探后将最佳设计线路确定下来。
        (2)野外选线。图上选线能够将前期资料与具体工程情况相结合,选择出最佳路径设计方案,不过,因为环境的变化所以有时候不能完整地表达出线路所处的地势与地址条件,所以致使实际方案与最终确定方案具有一定出入。所以在设计时,需要工作人员能够亲自到野外实施测量工作,将杆塔定位、运行安全以及施工成本等内容进行综合考虑,确保各个交跨点与转角点的科学与合理。而且还需要重复多次测量与对比各个设计细节,选出最优线路方案确保配电线路路径的施工,将安全隐患的概率降到最低。
        4、有效确定导线的材质和截面积?
        设计人员需要在对配电网络和预定电压等级进行全面分析的前提下,参考参考经济电流密度来科学确定配电线路导线截面积。
        如果已经确定了线路的输送容量最大值,则能够结合各类材质导线的机械性能以及电气性能进行比较将导线材质最终确定下来。并且按照年费用最低作为一个重要指标来多方分析其技术、经济等内容后将最优设计方案确定下来。由于温度不同以及载流量的不同,不同材质的导线其性能也会有所差别,所以设计人员需要根据具体线路设计规范严格验算各类材质导线所允许的最大温度值和载流量,最后,结合验算所得结果来确定最合适的导线类型。
        结束语
        总而言之,电力系统10kV配电线路的设计难度比较大,涉及到的专业性内容比较多。电力人员要结合具体工程背景,合理选择和应用配电线路,既要考量其实用性和美观性,更要兼顾具体工程实践中的经济因素和环境因素,使10kV配电线路设计具有安全性、可行性和有效性,从而为电力行业的健康稳定发展提供保障。
        参考文献:
        [1]王中杰.试论10kV配电线路设计技术要点[J].中国科技信息,2014,18(21):73-75.
        [2]李五相.10kV配电线路设计技术要点探讨[J].电力工程,2014,25(03):182-184.
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