電力系統(tǒng)低壓配電線路設(shè)計

張莉

（廣西福源電力設(shè)計有限責任公司　廣西貴港　537100）

電力系統(tǒng)低壓配電線路設(shè)計

張莉

（廣西福源電力設(shè)計有限責任公司廣西貴港537100）

隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，人們對于電力系統(tǒng)的運行要求日益嚴格。與此同時，電力系統(tǒng)低壓配電線路設(shè)計的質(zhì)量的好壞將直接影響到人民群眾的用電質(zhì)量和用電安全。針對這樣的情況，本文將從電力系統(tǒng)低壓配電線路設(shè)計過程之可能出現(xiàn)的問題以及電力系統(tǒng)低壓配電線路設(shè)計的具體步驟入手，深入分析電力系統(tǒng)低壓配電線路設(shè)計的設(shè)計理念，為電力系統(tǒng)低壓配電線路設(shè)計提供一定的參考意見，滿足人民群眾對于安全用電的需要。

電力系統(tǒng)；低壓配電；線路設(shè)計

引言

電力系統(tǒng)中配電線路的設(shè)計和電力系統(tǒng)的供電質(zhì)量等息息相關(guān)，在當前市場經(jīng)濟體制下，供配電系統(tǒng)是服務(wù)于用戶的體系，其安全運行更加影響企業(yè)的整體運營、用戶用電的質(zhì)量和安全。所以，作為供配電系統(tǒng)的線路設(shè)計人員，應(yīng)該從實際工作情況出發(fā)，切實從線路設(shè)計的實際應(yīng)用問題著手，做好電力系統(tǒng)的低配電系統(tǒng)的設(shè)計工作。在此形勢下，筆者結(jié)合自身實踐經(jīng)驗，展開詳細的論述。

1　電力系統(tǒng)低壓配電線路設(shè)計的總體思路

在電力系統(tǒng)低壓配電線路設(shè)計過程中，需要對各影響因素進行綜合考量。①在低壓配電線路設(shè)計的過程中，為了滿足高壓和低壓線路的檔距不同的具體要求，要盡可能地保證所設(shè)計好的低壓線路不和10kV的高壓線路架設(shè)在一起，防止出現(xiàn)安全隱患；②在配電室內(nèi)部，為了防止發(fā)生安全事故，在低壓設(shè)備和高壓設(shè)備之間應(yīng)當放置相應(yīng)的保護設(shè)施；③在電力系統(tǒng)低壓配電線路設(shè)計的過程中，要盡可能地配置低壓線路遠離通信設(shè)施，防止出現(xiàn)安全問題；最后，由于使用的低壓線路的進戶線材質(zhì)為硬芯絕緣管，這就需要在施工的過程中，添加塑料管進行防護，防止出現(xiàn)安全事故。

2　電力系統(tǒng)中中低壓配電線路設(shè)計內(nèi)容分析

2.1低壓配電線路變壓器的選擇

2.1.1變壓器的使用位置選擇

我國很多地區(qū)都是多個用戶共用一個變壓器的模式，造成這種局面的主要原因是地區(qū)用電模式相對統(tǒng)一，工業(yè)用電相對較少。針對這一點，常將變壓器安裝在負荷量最大的位置，以降低負載壓力，并且以輻射的方式從低壓出口向其它負荷點擴展，降低供電半徑、電能損耗。但對于用戶較為分散且用電模式存在差異的地區(qū)地區(qū)，要以其用電分布情況為前提，使用小容量、對臺變壓器分區(qū)域供電模式。同時，變壓器的位置選擇還要考慮今后的檢修和更換等工作，減少不必要的麻煩。通常將變壓器安裝在地理位置較高且不經(jīng)過集市等鬧市區(qū)，以免造成不必要的傷害和線路破損。

2.1.2關(guān)于變壓器容量的選擇

一般來說，地區(qū)用電負荷具有較大的波動性，并且發(fā)展空間較大，一些地區(qū)發(fā)展速度較快，應(yīng)根據(jù)地區(qū)獨有的特點，綜合考慮天氣、環(huán)境等因素，采用負荷波動性大的變壓器。因此，對于經(jīng)濟發(fā)展較快的地區(qū)，應(yīng)該采用具有調(diào)節(jié)變壓器，適應(yīng)不同季節(jié)，不同環(huán)境的用電負荷。

2.2低壓配電線路的選擇

2.2.1低壓配電線路路徑的選擇

線路的選擇包括線路導線截面大小、線路路徑選擇、桿塔的絕緣子選擇等。地區(qū)電網(wǎng)改造要以地區(qū)自身的特點為基礎(chǔ)，結(jié)合地區(qū)未來電網(wǎng)發(fā)展速度和方向，選擇合理的接入點，并且要適應(yīng)地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展。線路的選擇不能影響地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展，因此其路線選擇往往要避開農(nóng)田地區(qū)，而多數(shù)選擇靠近主干道地區(qū)，其目的在于節(jié)約線路資源，便于施工。

2.2.2導線型號和截面的選擇

電力系統(tǒng)中低壓配電線路設(shè)計工作最為關(guān)鍵的就是輸電導線的設(shè)計，這一部分承擔著運輸電能的作用，在設(shè)計中，也需要注意其導線的排列間距，如表1所示。針對這樣的情況，在電力系統(tǒng)低壓配電線路設(shè)計中，要充分地考慮好低壓配電線路導線型號和截面半徑的具體規(guī)格，盡可能地減少輸電線路導線材質(zhì)問題所引發(fā)的質(zhì)量問題。

表1　配電線路導線最小線間距離（單位：m）

在設(shè)計中，需要對配電線路經(jīng)過的各地區(qū)的氣候變化等進行深入調(diào)查，再慎重選擇低壓配電線路的材質(zhì)的選擇，防止因為導線長期地暴露于外界的環(huán)境之下所引發(fā)的問題；其次，為了盡可能地減少電力在傳輸?shù)倪^程之的損耗，在選擇電力系統(tǒng)低壓配電線路的導線型號時，選擇的導線的截面積要符合一定的要求；最后，要選擇的導線的材質(zhì)要具有一定的拉伸強度，并具有耐腐蝕性。與此同時，導線的截面和導線的材質(zhì)也要保證導線在通電的情況下，可以避免不被電流所傳輸出來的熱量所燒壞，保證整條線路的正常運行。

2.2.3配電線路金具和絕緣子的選擇

①橫擔選擇：橫擔選擇首要考慮因素為其彎曲強度。一般要求10kV的低壓配電線路的最低橫擔值為∠63mm×63mm×6mm的角鋼橫擔，而對于0.4kV配電線路規(guī)格，應(yīng)為∠50mm×50mm× 5mm的角鋼。②絕緣子的選擇：絕緣子性能決定了整個線路的穩(wěn)定性，一般要求低壓配電線路絕緣子的選擇要符合國家規(guī)定。對于10kV的直線桿和5度以下的小轉(zhuǎn)角桿，應(yīng)選擇針式絕緣子或者瓷橫擔絕緣子，型號為XP-7型懸式絕緣子，而對于地區(qū)常用的0.4kV直線桿，可選擇低壓X-4.5懸掛線夾、針式絕緣子和瓷橫擔，或者角鐵街碼以實現(xiàn)垂直布線，耐張桿則選用線軸式或蝶式絕緣子。

2.3低壓配電線路的電網(wǎng)保護措施

2.3.1短路保護

地區(qū)配電線短路多數(shù)出現(xiàn)在植被較多的地區(qū)，尤其是雷雨季節(jié)，雷電是造成短路的主要原因。針對這一問題，應(yīng)對該地區(qū)的變壓器進行調(diào)整，增強其防雷能力。增設(shè)避雷裝置，尤其是氧化物類型的避雷裝置，并且避雷裝置要安裝在靠近變壓器的位置，提高避雷效率。同時，避雷裝置的接地線應(yīng)與變壓器的外科金屬和低壓性線的接點處于相同位置，實現(xiàn)共同接地。接地電阻要滿足線路運行規(guī)格，防止短路避雷裝置的截面面積不宜過大，造成浪費，但同時也要滿足電流要求防止短路。引線的連接要正確，并做好絕緣處理。通常情況下，對于地區(qū)發(fā)展而言，雷電較多且較為空曠地區(qū)，選擇安裝0.4kV的氧化無間隙避雷裝置，從而有效地防止低壓配電裝置的漏電現(xiàn)象，減少雷擊短路，確保線路穩(wěn)定運行，促進我國地區(qū)電網(wǎng)的發(fā)展。在一些較為潮濕地區(qū)，要做好相應(yīng)干燥處理。

2.3.2剩余電流動作保護

地區(qū)低壓電網(wǎng)的配電線路的剩余電流保護主要包括：剩余電流總保護與剩余電流末級保護，對于較為發(fā)達的地區(qū)，往往選取剩余電流級保護方式以適合大型企業(yè)的發(fā)展。對于安裝位置，剩余電流總保護通常安裝在低壓出口的地方，而末級保護主要安裝于室內(nèi)。

2.3.3線路保護應(yīng)格外注意的問題

在地區(qū)低壓配電線路設(shè)計與規(guī)劃過程時，除了要選擇合理的線路和絕緣子等設(shè)備，還有一些問題需要格外注意。如高壓電經(jīng)過的地區(qū)，應(yīng)盡量避免低壓線經(jīng)過，尤其是同桿架設(shè)計。另外，低壓配電設(shè)備需采取必要的保護裝置，防止短路等現(xiàn)象的發(fā)生。其線路選擇還要避開國家未來規(guī)劃的高壓線路以及光纜通信線路，嚴格禁止線路重疊問題的發(fā)生。對于線路進線穿墻，必須增加相應(yīng)的保護裝置，對于室內(nèi)線路設(shè)備，要做好防雨措施，以免出現(xiàn)線路老化嚴重問題。

3　低壓配電線路設(shè)計的具體操作方法

低壓配電線路進行優(yōu)化設(shè)計分析后，必須采用行之有效的設(shè)計方法得到設(shè)計成果，其具體方法有以下兩種，以此展開詳細介紹：

3.1導線弧形垂直法

采用導線垂直弧形垂直法，能夠有效檢測配電線路所處的較為準確的地理位置，從而為線路作出最佳地理位置分析。通過導線最低點與地面的垂直弧面來確定低壓配電所能運行的最佳電力范圍。若出現(xiàn)弧垂差距過大時，此時需要增加導線和電桿的荷載；若出現(xiàn)垂弧不偏不倚，則可以毫無顧忌地進行低壓配電線路的設(shè)計與施工。此方法還能有效地將高差值控制在5.0%以內(nèi)，大大降低了設(shè)計誤差的出現(xiàn)。

3.2防雷措施預(yù)測法

眾所周知，低壓配電線路承載著大量的電流輸送，在雷電發(fā)生時是比較危險的區(qū)域，預(yù)防不當容易造成火災(zāi)，甚至威脅生命財產(chǎn)安全。防雷措施即是在低壓配電線路的材料使用上，盡量選擇耐雷特性好的材質(zhì)，并且做好地接和跨接。還可在線路材質(zhì)上增設(shè)保護針和避雷元件，或者添加防雷金屬套。在低壓配電線路上設(shè)置屏蔽雷電的小程序，或者在架空的低壓配電高架上安裝防雷針和感應(yīng)雷，有效地進行預(yù)防雷電的襲擊。

3.3剩余電流保護器法

低壓配電線路常常會滯留少量的剩余電流，對剩余電流進行有效保護可以降低低壓配電設(shè)計時的顧慮，簡化設(shè)計的程序和步驟。其具體操作方法為安裝自動的機械化電力保護器或者組合類保護器，對剩余電流的傳輸進行有效終止，并將其回流至二次傳輸電流。

4　結(jié)束語

綜上所述，為了保證電力系統(tǒng)運行的安全性，需要注重低壓配電線路的設(shè)計工作。要嚴格按照國家相關(guān)部門的設(shè)計標準進行設(shè)計，以便于保證低壓配電線路設(shè)計的合理性和可行性。電力系統(tǒng)低壓配電線路設(shè)計是事關(guān)人民群眾生命財產(chǎn)安全的大事，在設(shè)計的過程之必須予以高度重視，在設(shè)計的過程中要全面地對施工的環(huán)境和施工的條件進行考察，制定出合理的方案，滿足施工的需要。

[1]王偉，羅志華，王松.淺析低壓配電線路中的保護系統(tǒng)設(shè)計與實施的重要性[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)旬刊，2013（19）：127.

[2]呂志來，張東，喻宜，等.中低壓配電網(wǎng)能效管理系統(tǒng)設(shè)計及其實現(xiàn)[J].電力需求側(cè)管理，2014（6）：29～32.

[3]鄧建良.淺談10kV配電線路設(shè)計技術(shù)[J].科技與企業(yè)，2013（15）：326.

TM75

A

1673-0038（2015）38-0277-02

；2015-8-16

張莉（1986-），女，助理工程師，本科，主要從事電力系統(tǒng)一次設(shè)計工作。