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:2021/1/28   来源:《中国电业》2020年28期   作者:彭涛 陈华根
[导读] 配电线路作为电力施工过程中放置在地面上的空气绝缘电源线
        1彭涛2陈华根
        1国网江西省电力公司萍乡市湘东区供电分公司
        2国网江西省电力公司抚州市临川区供电分公司

        摘要:配电线路作为电力施工过程中放置在地面上的空气绝缘电源线,它能在配电期间起到电能输送与保护作用。因此,相关人员在对其进行设计时,应考虑到多方面因素,包括雷击与地理位置的影响,从而确保所设计的配电线路足够合理,且能满足电力供应需求,确保群众用电可靠性。
        关键词:电力系统;设计;配电线路;10kV
        1、10kV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。
        2、10kV配电线路的设计要点分析
        2.1明确线路定位定测
        电力建设中设计配电线路时需先行明确选线定位定测事项。其中在选线定位环节需要事先收集相关资料,然后对照选线成果资料,在上方标注线路具体塔位,最后再落实到施工图上。比如在进行平断面图设计时可采用“模板曲线定位法”,逐步确定线路平断面。首先,需引用“定位高度”的概念,对杆塔位置进行确定,具体可以耐张杆、终端杆及特殊跨越杆塔进行确定;其次,之后再利用已经设定的杆塔位置确定出已定塔位中间的杆塔位置,之后再运用已知塔位找寻位置塔位,并进行标点;最后以此得出与地面的高度差,在模板曲线的协助下能够详细并准确的设计出线路的平断面,从而达到设计精准目的。至于现场定测阶段,相关人员需在设计前期到达设计现场对地形环境及交叉线路中跨越的物体高度进行测量,防止在设计时对其造成破坏而影响线路布置效果。另外,为了促使配电线路在设计期间能够顺利进行,可结合测量结果在室内进行模拟操作,在图纸以及计算机技术的协助下对其进行预测,并对相关参数包括杆塔排列间距、位置等进行调节,直到满足技术规范方可应用于实践设计成果中。
        2.2配电线路设计的前期准备
        2.2.1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)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。
        2.2.2合理选择电器和导体
        (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。
        2.3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。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。
        2.4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。
        2.5线路防雷和接地设计
        一般情况下,在高压配电线路里的导线中,往往会采用一种导体或半导体材质,大部分情况下,导线都是架设在电线杆上,距离地面较高,一旦碰到雷雨天气,极易受到雷电的影响而引发配电线路短路的情况,情况严重的,还会导致火灾事故。因此,要做好10kV配电线路的设计工作。在实际设计过程中,可将避雷器装设于配电线路的周边,同时,有效连接避雷器的接地端与10kV配电线路导体,如果想将变电所进线架空,则需要连接架空的进线导体与避雷器的接地端。如果配到雷电,避雷器也能够将雷电电流与电压传给大气,达到保护配电线路的目的。
        2.7科学选择杆塔
        在进行10kV配电线路设计过程中,要对杆塔的选择予以充分重视。在选择过程中,要求设计人员能够全面考虑实际所需承受的拉力、压力以及线路的弧垂应力等因素,切实确保实际选择杆塔形式与上述因素相符。通常情况下,10kV配电线路的杆塔形式主要有直线杆塔、转角杆塔、终端杆塔以及耐张杆塔这几种,其中相对较简单的一种形式就是直线杆塔,在运用时,该杆塔只是能够承受导线重力,却不能承受水平压力,所以需要和张杆塔有效结合应用。而耐张杆塔的作用在于承受导线水平压力,在实际设计时,需要每间隔一定距离就需对直线段设置耐张杆塔。无论如何,在选择配电线路杆塔时,要能够对有关技术以及安全要求相符,保证实际选择杆塔能够均匀受力,并且可以和周边建设环境相适应,确保杆塔运行正常与安全。
        3、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.
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