电力企业10kV配电线路规划设计分析

发表时间:2021/7/19   来源:《中国电业》2021年3月9期   作者:杨哲 王明远
[导读] 随着我国经济实力的快速提升,我国迎来了高速发展的全新时代,在10kV配电线路规划设计中,
        杨哲 王明远
        国网长春城郊供电公司  130000
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        摘要:随着我国经济实力的快速提升,我国迎来了高速发展的全新时代,在10kV配电线路规划设计中,要不断地进行技术完善,全面、细致地进行配电线路规划设计,这不仅仅可以使得配电线路在实际运用中的服务功能有所加强,为电力系统的平稳运行提供保证,而且还能够使得配电线路的运行寿命更长。电力企业要重视10kV配电线路规划设计,确定其相对应的设计要点,保证最终的配电线路规划设计方案,符合社会经济的发展要求,更好地服务于人们的用电需要。
        关键词:电力企业;10kV配电线路;规划设计
        引言
        电力事业在社会经济发展中占有重要地位,关系着各领域、行业的平稳发展。而电力系统配电线路设计质量会直接影响电力工程质量水平,因此需对其设计要点进行全面考量,以此来保证配电线路的有效应用、平稳运行。
        1电力系统10kV配电线路设计流程及原则
        电力系统10kV配电线路流程可概括为:设计任务明确→线路起点、终点确认→电压等级确认→导线选择→路径规划→导线截面积及杆塔类型确认→材料清单→预算编制→技术对比→方案确定→设计材料报批。在具体设计中,需遵循的主要原则可归纳为以下几点。(1)安全性原则:需保证设计方案可让配电线路运行具有安全性,不会因设计问题而导致线路或系统出现安全故障。(2)科学性原则:在具体设计工作中,需确保每项设计工作的实施均具有理论支持,在设计工作开始前需开展理论论证。(3)经济性原则:应确保设计工作具有经济合理性,不会超过工程预算。对此可开展定额设计工作,并保证设计路径具有科学性,提供多种可供选择的具体方案,并在方案中尽量使用具有先进性、节能性的具体设备,让工程造价得到有效降低。
        2电力企业10kV配电线路规划设计
        2.1 10kV中压配电网设计
        按照实际应用需求,在放射式、环网式与树干式中选择相应的供电模式。城市核心区与主城区采用以环网式为主,放射式为辅的联合供电模式。针对城市重要负荷,应采用独立供电模式。利用两回路或者三回路方式,在周边变电站的电源点引接,全面确保供电可靠性。城市一般负荷供电模式为环网式。针对容量小、供电可靠性较低的老城区,由于线路走廊建设难度大,可以从环网结构中引出分支线,实行放射式供电。引出点采用断路器保护,当分支点故障时能够及时切除,避免对主干网运行造成影响。在正常运行状态下,环网开环运行,主干线划分为2-3段,将断路器和负荷开关设置在适宜位置,满足“手拉手”供电需求。配网设计需要保证线路检修时负荷能够全部转移,全面加强供电可靠性。
        2.2运行工况下导线风荷载及电杆风荷载参数的选取
        导线自身风荷载标准值计算公式如下:
        
        式(1)中:ɑ为风压不均匀系数,按相关规范取值0.9;W o=V2/1 600 kN/m 2(基本风压标准值);μs为导线风荷载体系系数,线径大于17 mm时取1.1;d为导线的外径,m;L P为水平档距,m。电杆自身风荷载标准值计算公式如下:
        
        式(2)中:β为风振系数,按GB 50061—2010《66kV及以下架空电力线路设计规范》表8.1.5取值1;μs为风荷载体型系数,环形混凝土电杆、钢管杆干身取0.7;μZ为风压高度变化系数,根据相关规范取值0.74;A为杆塔结构构件迎风面的投影面积,风压投影面积=(稍径+底径)×高度/2;W o=V2/1 600 kN/m 2(基本风压标准值)。此外,按相关规范无拉线锥形单杆可按受弯构件进行计算,弯矩应乘以增大系数1.1。


        2.3导线截面积
        电力系统配电线路导线截面与其输送安全性、输送能力、线路重量、过负荷能力等密切相关,设计时需对电能输送量要求等方面进行全面考量,同时需对预定电压等级、配电网络、经济电流密度等进行分析。此外,需比对一定电压等级、配电网络下不同线路的机械特性及电气性能,在比对过程中可将指标设为年费用最小,以此来确保整体具有较高经济性、安全性与技术性。值得注意的是,不同温度下,不同材质导线的载流量不同,因此依照设计规范需对导线的最大载流量进行验算,钢芯铝合金绞线、钢芯铝绞线可基于70℃进行取值,钢芯铝包钢绞线可基于80℃进行取值。
        2.4供电系统的节能设计
        在时代的不断发展中,节能设计的要求体现在了各个设计工作中。在进行配电系统的设计工作中,也同样需要考虑节能设计的需求,这主要表现在三个方面。(1)在进行变压器形式的选择时,需要根据整个配电线路设计的需求,选择合适的形式。在进行具体的设计工作中,应尽量降低变压器的使用频率。另外,充分考虑变压器的负荷分配对节能设计产生的影响,将其负荷率控制在60%~80%,以达到节能设计的目的。除此之外,还可以利用非晶合金变压器度等其他的一些具备节能功能的变压器的优势。(2)在进行供电线路的设计过程中,需要从整体角度进行把控,减少不必要的线路浪费问题。根据变配电所的实际位置,选择合适的线路长度,这样既能够满足供电的需求,又能够达到节能的目的。(3)在进行无功补偿的设计中,需要保持其具备较高的合理性。无功补偿的方式主要集中在变压器的低压侧的工作中。如果能够结合自动投切装置的优势,将可以避免无功补偿过度现象的发生。
        2.5变压器安装
        在变压器安装过程中,需做到以下几点:保证变压器安装位置合理,进而确保电压质量,减少线损,且不会影响电力系统所在城市整体的市容市貌:方便可行的高压进线工作及低压出线工作;应尽量避免处于地势低洼和污染严重地带,应和易燃易爆场所之间保持一定距离;应确保高低压线路不会穿过构筑物、建筑物及游泳池等;应确保安装完成后的运行维护方便。
        2.6变电设计
        成立10kV电力配网建设项目后,建设单位应与施工单位共同研究探讨电网项目的相关方式和方案,对于电网项目的变电设计来说,主要有变电所容量、变电所区位以及电网负荷上限等几项主要设计内容,电网具体方案应在建设与施工部门做好施工现场调研之后方可得到明确,电力项目的变电所主要有两种形式,一是独立变电所,二是配电室变电所,两种变电所的线路规划和复合设计都有明显区别,独立变电所入网的进线方向,要根据自身位置和容量加以明确,若变电所在建筑物内,要根据建筑物面积和楼层禁行进网设计,并保证与电网工程方案的一致性。随之推进后期变电设计,变电所的图纸设计和线路分配,应以在施工现场收集的有效数据为重要参考依据;做好变电所结构规划,合理明确设备进网位置;全面检查高压系统图和高低压电网接线,开展低压系统图纸设计时,要做好低压系统负荷的合理分配,准确标明回路数量和开关具体部位;完成以上步骤后,协同施工单位,共同规划变电所电气主接线方式,对前期装机分配进行统一安排,并进行图纸设计,在必要的情况下,协同土建技术人员,进行变电所结构设计,做好审核与概算工作后转呈施工单位。
        结语
        对于电力企业10kV配电线路规划设计分析,有助于电力企业的进一步发展,具有极大的价值意义。
        参考文献
        [1]陈玉.基于配电网自动化系统的10千伏线路继电保护整定计算分析[J].数字化用户,2019(25):245.
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        [3]刘子卉.探索10千伏配电线路降损优化途径[J].中国电力企业管理,2019(20):41.
        [4]徐啸.10千伏配电线路常见故障原因及运检管理分析[J].数码设计(上),2019(12):91-92.
        [5]徐永林.10 kV配电网线路的建设与改造分析[J].百科论坛电子杂志,2019(7):358.
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