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:2020/12/31   来源:《中国电业》2020年第22期   作者:吕阳
[导读] 目前世界各国发布了相关的质量标准,旨在保障配电网在使用过程中的安全性和有效性
        吕阳
        广东电网有限责任公司汕尾海丰供电局,广东海丰,516400
        摘要:目前世界各国发布了相关的质量标准,旨在保障配电网在使用过程中的安全性和有效性。10kV配电架空线路可以使用户的体验更加稳定,维护着整个配电网的电力输送,重视10kV配电架空线路设计领域的研究,将会对整个配电系统发展起着巨大作用。
        关键词:电力系统;设计;配电线路;10kV
        引言
        随着我国可持续发展战略的推行,电力企业在电网设计过程中要积极应用节能技术,减少电力运输过程中产生的电能损耗情况,这对于我国电力行业的持续发展有着一定的积极意义。
        110kV配电线路设计原则分析
        在设计电力系统10kV配电线路过程中,为了能够确保配电线路设计的科学性、合理性与有效性,则需要电气专业设计人员能够遵循科学性、安全性以及经济型的原则。其中,科学性原则主要指的是设计人员需要在设计过程中根据电气专业理论知识来进行,在方案设计前,要对方案可行性与有效性进行多次论证,以确保配电线路最终设计方案的合理与可行。安全性原则主要是指设计人员需要确保实际设计所得方案能够与配电线路的运行安全、稳定的要求相符。经济型原则主要指的是设计人员在进行定额设计过程中,需要能够科学合理地选择路径,并且在方案中能够尽可能选用现代化的、节能设备,确保线路供电安全的基础上,将电力建设成本减少。
        210kV配电架空线路设计内容
        2.1采用合理路径设计
        为减少线路铺设可能会遇到的困难,应综合各种要素进行分析,例如不合理的路径设计,将会造成资源的浪费,还加剧了对大自然的伤害。由此可见,要想有一个合理的设计方案,路径选择是关键点。设计者应结合各种因素,反复进行分析,制作出多个科学合理的方案,由相关工作人员选择最佳路径,这样可以有效保障配电网的稳定运行,最大程度将损失的可能性降至最低。由于10kV配电架空线路的特殊性,在进行线路路径设计时,设计者必须重视整个路径途经地方的气候状况、地理环境等因素造成的影响,例如线路架设中有较多的建筑物存在,这必将对配电网的运行造成一定影响;地势崎岖的位置,会给线路安装人员造成很大麻烦,超出工程资金预算;树线矛盾突出地区、景区及居民聚集区也不适合线路的铺设。所以在路径选择时要尽量规避这些不利影响,设计出最可行的线路铺设路径。
        2.2采用基础设计的要点
        设计者若想基础设计过程开展顺利,必须关注到地形因素、土壤特质、水文特点等因素对线路铺设的影响。设计过程中应当仔细分析这些因素可能会对设计产生的影响,最终选择科学合理的基础形式。10kV配电架空线路的基础形式含有钢筋混凝土杆和铁塔两类,这两类各有其特点,它们之间的主要区别是受力的形式不同。来自二者之中的倾覆类形式,现在在一些工程中被广泛运用,倾覆类比较广泛存在的形式为卡盘,其特点是承受倾覆力矩的压力。相比较来说,另一个铁塔基础主要采用灌注桩形式来使其基础形式稳稳扎根于黏性或沙性土中。无论倾覆类基础形式和铁塔基础形式,在不同的安装环做好以下工作:①确保电容器电容值符合要求,因为电容值过高或过低都会产生影响,比如过高的情况下会使元件击穿和温度上升,甚至会引发渗油问题;而电容值过低其作用无法发挥,不能满足配电运行需求。一般会选择熔断器保护电容器,使其处于安全运行状态,如果电容器出现故障,也需要排查熔断器是否存在问题,再进行全面检修,及时发现故障所在。②根据配电运行实际状况,可以适当增减电容器运行数量,并检测电容器的电压值,但需要注意如果是额定电压操作环境下,功率应该控制在额定电压的1.05倍以内。
        3配电线路设计流程
        直到配电线路的架设完工,会存在各种各样的难题,一个设计方案的成型需要考虑自然环境、人工成本等因素的影响。那如何完成一个科学合理的配电线路呢?从设计图纸到线路架设完成这一过程中,最根本的是实际设计者需结合各种科学仪器进行实地考察,确定线路架设的具体位置。在此过程中设计者必须要有严谨的态度,此过程决定了整个配电架空线路的设计思路,至关重要。

经过设计者的反复研究,最终将可行的设计方案提交给线路架设的相关工作人员,由工作人员结合自身工程资金预算、人员预算等因素来对设计方案进行分析,最终挑选出最适合的配电线路设计方案,进而开展线路铺设工程。当然,一个流畅的设计过程离不开各个环节的紧密联系。如何最大程度地提高设计方案的可行性,便需要设计者的个人素质以及严谨的科学态度。相对其他配电线路设计而言,10kV配电架空线路更要求设计者展开多方面分析,若想要最可行的设计方案,必须实地勘察,规避气候、地理环境可能会造成的不利影响。
        410kV配电线路的设计要点分析
        4.110kV配电线路设计的前期准备
        4.1.1科学选择配电装置
        (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。
        4.1.2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。
        4.2提升配电网运行可靠性
        10kV配电网的运行可靠性也是电网工程设计中需要重视的一个问题。设计人员在具体设计工作中,需要通过一系列的配电技术提升配电网的运行可靠性,通过远程监控以及自动化管理手段,保障10kV配电网在运行过程中的安全性及可靠性。此外通过在变电站周边进行环网连接设置的模式,也能够在第一时间内进行电力故障位置的确定与解决,为人们提供更加优质的电力服务。
        4.3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。
        结语
        做好电力系统10kV配电线路的设计工作,对于整体供电系统的运行稳定与安全有着重要的影响,电气专业设计人员要能够正确遵循电气设计原则,并采取有效的设计方法进行设计,切实保证配电线路的运行质量。
        参考文献
        [1]王登灿.试论10kV配电线路防雷保护间隙的设计[J].科技致富向导,2011(23):154-154.
        [2]葛永超,魏玮.10kV配电线路的优化设计与节能措施分析[J].电子测试,2013(9x):137-138.
        [3]黄亮.10kV配电线路设计技术要点分析[J].科技经济导刊,2017(33):61-62.
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