10 kV配電工程線路配置措施研究

謝家偉

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，我國(guó)的電力負(fù)荷在日益增長(zhǎng)，10 kV配電工程也在突飛猛進(jìn)地發(fā)展。針對(duì)當(dāng)前我國(guó)10 kV配電工程線路配置中存在的問題，提出了相應(yīng)的解決措施，旨在提高10 kV配電工程線路的配置。

關(guān)鍵詞：10 kV；配電工程；線路配置；措施

中圖分類號(hào)：TM645 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-6835（2014）16-0043-02

在科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展的今天，配電工程的技術(shù)、設(shè)備和材料等都有了很大的改進(jìn)，因此，對(duì)原有的10 kV配電網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化是一種必然趨勢(shì)。在對(duì)線路進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，應(yīng)該注意以下三點(diǎn)：①必須嚴(yán)格遵守線路配置的基本原則；②對(duì)線路的走廊以及桿塔、絕緣子、變壓器、開關(guān)等設(shè)備進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮Y選；③對(duì)10 kV配電網(wǎng)可能出現(xiàn)的事故進(jìn)行全面的考慮，以便對(duì)10 kV配電工程的線路配置做出較好的保護(hù)措施。

1 10 kV配電線路的特點(diǎn)

對(duì)10 kV配電線路的結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，其一致性較差。比如，有的線路是用戶專線；有的線路只接受1個(gè)或2個(gè)用戶，與輸電線路類似；有的線路呈現(xiàn)放射狀，有很多變壓器接在一條線路的各個(gè)分支上，線路的長(zhǎng)度不同，有的是幾百米，有的是幾千米，而且出線的線路也不同，有的是10 kV變電出線，有的是35 kV變電出線；有的線路屬于最末級(jí)線路，存在設(shè)有開關(guān)的線路問題。

2 10 kV配電線路保護(hù)和整定的原則

10 kV配電線路的保護(hù)和整定不僅要符合《電力裝置的繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》的相關(guān)要求，還要保證線路的可靠性、選擇性和靈敏性。

3 10 kV配電線路的配置

3.1 10 kV配電線路的結(jié)構(gòu)

隨著人們對(duì)供電可靠性的要求越來越高，傳統(tǒng)的輻射狀單電源結(jié)構(gòu)已經(jīng)不能滿足用戶的需求。面對(duì)當(dāng)前的形勢(shì)，10 kV配電線路可以采用雙電源并行的方式，并運(yùn)用雙電源進(jìn)線加備自投的形式。但這種方式也有缺點(diǎn)，比如投資高、需要客戶備自投改造的量較大等，因此，在城鎮(zhèn)中不宜選用這種方式。還有一種方式是利用2條不同的變電出線在終端用聯(lián)絡(luò)開關(guān)聯(lián)絡(luò)。在線路的中間設(shè)置一定數(shù)量的開關(guān)，使得線路被分段。在正常運(yùn)行時(shí)，分段開關(guān)閉合，而聯(lián)絡(luò)開關(guān)處于斷開狀態(tài)；一旦發(fā)生故障，分段開關(guān)能夠自動(dòng)切除故障段。此外，分段開關(guān)的數(shù)量應(yīng)根據(jù)線路的長(zhǎng)短設(shè)置，一般布置的開關(guān)越多，出現(xiàn)故障時(shí)停電的用戶就越少。

3.2 線路走廊

對(duì)于10 kV配電線路路徑的選擇，應(yīng)認(rèn)真進(jìn)行調(diào)查研究，綜合考慮運(yùn)行、施工、交通條件和路徑長(zhǎng)度等因素，統(tǒng)籌兼顧，全面安排，做到經(jīng)濟(jì)、合理、安全、適用。此外，還應(yīng)與城鎮(zhèn)總體規(guī)劃相結(jié)合，使線路路徑與各種管線和其他市政設(shè)施相協(xié)調(diào)。

3.3 線路相序

在電源電網(wǎng)出現(xiàn)障礙、恢復(fù)障礙的整個(gè)過程中，故障線路的相序一定要對(duì)應(yīng)，要以一個(gè)主變變電所作為線路相序的電源，并背向變電所。通常的相序是從左到右、從上到下依次為A，B，C相，一直到下一個(gè)變電所。

3.4 線路配置

3.4.1 導(dǎo)線選擇

10 kV配電線路多數(shù)采用鋼芯鋁絞線。城鎮(zhèn)配電線路如果遇到線路走廊狹窄的地段、高層建筑鄰近地段、繁華街道或人口密集地區(qū)、游覽區(qū)和綠化區(qū)、空氣嚴(yán)重污穢地段和建筑施工現(xiàn)場(chǎng)等，應(yīng)采用架空絕緣導(dǎo)線。如果選擇電力電纜，不僅有利于美化環(huán)境，還有利于提高供電的可靠性。但是，電力電纜也有缺點(diǎn)，比如價(jià)格高、不利于檢測(cè)等。

3.4.2 金具、絕緣子的選擇

10 kV配電線路的金具通常是新型金具，耐張線夾分為楔式和螺栓式。金具所采用的材料主要有鋁合金和熱鍍鋅，采用哪種材料合適，需要針對(duì)具體情況合理選擇。配電線路絕緣子的性能應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)各類桿型，且符合以下規(guī)定：①直線桿采用針式絕緣子或瓷橫擔(dān)；②耐張桿宜采用由2個(gè)懸式絕緣子組成的絕緣子串；③采用有機(jī)復(fù)合絕緣子。

3.4.3 電桿、拉線、鐵塔、基礎(chǔ)

配電線路的鋼筋混凝土電桿、鐵塔應(yīng)采用定型產(chǎn)品，電桿鐵塔的構(gòu)造應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。配電線路采用的橫擔(dān)應(yīng)按受力情況進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算，選用應(yīng)規(guī)格化。鐵塔、橫擔(dān)及附件的材料應(yīng)選用熱鍍鋅。拉線應(yīng)根據(jù)電桿的受力情況裝設(shè)。沿海地區(qū)配電線路直線桿應(yīng)每隔1個(gè)基裝設(shè)1對(duì)防風(fēng)拉線；山區(qū)配電線路直線桿應(yīng)每隔2個(gè)基裝設(shè)1對(duì)防風(fēng)拉線。對(duì)于經(jīng)常受臺(tái)風(fēng)影響的配電線路，可以嘗試“棄線保桿”方案。“棄線保桿”目前有三個(gè)技術(shù)方案，分別為瓷橫擔(dān)加裝剪切螺栓方案（當(dāng)風(fēng)速超過設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，導(dǎo)線不平衡張力將螺栓剪斷，瓷橫擔(dān)向線路方向旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)線松弛，從而減小對(duì)電桿的沖擊拉力）、連接線夾脫線方案（在導(dǎo)線上安裝線夾脫線金具，當(dāng)導(dǎo)線張力大于線夾和導(dǎo)線之間握力時(shí)，導(dǎo)線從線夾中脫離（斷線），從而減小對(duì)電桿的沖擊拉力）、彈簧脫線裝置方案（在瓷橫擔(dān)上安裝彈簧脫線金具，當(dāng)導(dǎo)線所受垂直于線路的水平力大于彈簧動(dòng)作值時(shí)，導(dǎo)線從線夾中脫離（不斷線），從而減小對(duì)電桿的沖擊拉力）。電桿、鐵塔基礎(chǔ)應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)氐倪\(yùn)行經(jīng)驗(yàn)、材料來源、地質(zhì)情況等條件進(jìn)行設(shè)計(jì)。

3.4.4 配電變壓器臺(tái)的設(shè)置

配電變壓器臺(tái)應(yīng)設(shè)置在負(fù)荷中心或附近便于更換和檢修設(shè)備的地段。400 kV·A及以下的變壓器宜采用柱上式變壓器臺(tái)，400 kV·A以上的變壓器宜采用室內(nèi)裝置。當(dāng)采用箱式變壓器或落地式變臺(tái)時(shí)，應(yīng)綜合考慮使用性質(zhì)、周圍環(huán)境等條件。配電變壓器應(yīng)選用節(jié)能系列變壓器，其性能應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

3.4.5 防雷和接地

無避雷線的10 kV配電線路，其在居民區(qū)的鋼筋混凝土電桿宜接地，金屬管桿應(yīng)接地，接地電阻均不宜超過30 Ω。柱上斷路器應(yīng)設(shè)防雷裝置。經(jīng)常開路運(yùn)行而又帶電的柱上斷路器或隔離開關(guān)的兩側(cè)均應(yīng)設(shè)防雷裝置，其接地線與柱上斷路器等金

屬外殼應(yīng)連接并接地，且接地電阻不應(yīng)大于10 Ω。配電變壓器的防雷裝置應(yīng)結(jié)合地區(qū)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)確定。防雷裝置位置應(yīng)盡量靠近變壓器，其接地線應(yīng)與變壓器二次側(cè)中性點(diǎn)以及金屬外殼相連并接地。在多雷區(qū)，為防止雷電波或低壓側(cè)雷電波擊穿配電變壓器高壓側(cè)的絕緣體，宜在低壓側(cè)裝設(shè)避雷器或擊穿熔斷器。如果低壓側(cè)中性點(diǎn)不接地，應(yīng)在低壓側(cè)中性點(diǎn)裝設(shè)擊穿熔斷器。當(dāng)10 kV配電線路采用絕緣導(dǎo)線時(shí)，應(yīng)有防雷措施，防雷措施應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)乩纂娀顒?dòng)情況和實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)確定。

3.4.6 繼電保護(hù)裝置

3.4.6.1 過負(fù)荷保護(hù)

對(duì)于400 kV及以上的變壓器，不管是采用單臺(tái)還是多臺(tái)并行作為它的負(fù)荷備用電源，都必須考慮所有可能出現(xiàn)的負(fù)荷狀況來安裝相應(yīng)的負(fù)荷繼電保護(hù)器。安裝時(shí)，一般是采用單項(xiàng)式，延時(shí)動(dòng)作于信號(hào)。

3.4.6.2 10 kV電源的進(jìn)線保護(hù)

在線路的配置中應(yīng)該安裝保護(hù)開關(guān)設(shè)備，并將其置于非電源專用進(jìn)線的一側(cè)。在配變?nèi)萘康陀?50 kV的情況下，使用高供低計(jì)措施以及安裝跌落式熔斷器作為進(jìn)線的保護(hù)裝置，這樣也可以順便對(duì)變壓器進(jìn)行保護(hù)；對(duì)于變壓器容量在630 kV以下的情況，變壓器的保護(hù)可以由繼電保護(hù)器和真空斷路器來實(shí)施。進(jìn)線的保護(hù)措施就是在進(jìn)線開關(guān)的位置處安裝繼電保護(hù)器。

3.4.6.3 相間短路保護(hù)

反應(yīng)變壓器繞組以及引出線相間短路的電流速度速斷保護(hù)對(duì)中性點(diǎn)直接接地的線路能夠起到相應(yīng)的保護(hù)作用。

4 結(jié)束語

在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過程中，人們對(duì)10 kV配電系統(tǒng)的要求越來越高，如何使配電運(yùn)行更加安全、可靠，已引起了人們的高度重視。本文對(duì)10 kV配電網(wǎng)工程線路的配置進(jìn)行了分析和研究，并提出了相應(yīng)的解決措施。

參考文獻(xiàn)

[1]天津電力設(shè)計(jì)院.DL/T 5220—2005 10 kV及以下架空配電線路設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程[S].北京：中國(guó)電力出版社，2005.

〔編輯：劉曉芳〕