史子羽 曹 娟
揚州浩辰電力設計有限公司
關于電力系統10kV配電線路設計要點
史子羽 曹 娟
揚州浩辰電力設計有限公司
本文說明了配電線路設計的重要作用,介紹了10kV配電線路設計時需要遵循的原則,重點對電力系統10kV配電線路的設計要點進行了分析,以供參考。
電力系統;10kV配電;線路設計
在整個電力系統的有效運行過程中,配電線路的主要作用是傳輸和配送電能,因此配電線路的設計是否科學、合理,運行狀態的優劣將直接影響到整個電力系統是否能夠有效地運行。這就要求在電力運行的管理之中,大大加強對配電線路的科學、合理設計。
在電力系統中,配電線路有許多等級——電壓在35kV 以上的主要用于遠距離的配電,10kV 的配電線路主要用于連接電網和用戶。在輸送電力的過程中,10kV 配電線路是最后環節,也是整個配電系統的核心。但是,由于配電線路比較長,覆蓋面比較廣,設備質量又參差不齊,并且還會受到地理和環境的影響,所以,在整個電能輸送的過程中,配電線路難免會有線損和故障。這不僅會影響人們的正常用電,還會直接給電力企業帶來經濟損失。因此,一定要在10kV 配電線路實施階段科學、合理地設計配電線路。
在電力系統中配電線路作為重要構件,設計的合理與否直接影響著整個電力系統的正常運行,甚至會給電力企業的發展帶來一定的影響。因此在對配電線路進行設計時,要求相應的設計人員要結合實際條件,能夠合理科學地利用技術,從而對配電線路進行設計。
(l)要求設計人員要遵循科學性原則,確保整個設計的科學性,以合理科學為基礎進行設計,且能夠在實踐中有效的應用與實施;(2)在進行設計時,設計人員要對安全問題進行考慮,要使整個設計方案能夠保證線路的安全性;(3)在設計時,設計人員要秉承經濟性原則,盡可能地列出多種設計方案,重點要對多種設備進行列出比較,最后選擇出最合適的設計方案,在保證配電線路安全的條件下,要盡可能節約成本的支出。
3.1 選擇適當的配電裝置
在整個電力系統中,配電裝置是重要的構件,在配電線路設計當中尤其重要。對于配電裝置的選擇過程中,要優先考慮到相應的環境、抗震能力等重要要素。
3.1.1 控制好環境溫度。配電線路對于配電裝置選擇的過程中,整個裝置所在區域的環境、溫度要保持穩定性,保證環境、溫度能夠達到裝置所要滿足的標準。一般情況下,所在區域的自然環境影響著配電裝置。
3.1.2 控制好導體、電器的相應濕度。在選擇導體、電器的相對濕度時,將月份濕度值作為線路所在區域的參考值,掌握線路真實的濕度狀況,選擇相應的電器產品從而進行安裝。比如在一些較為濕熱的地區,設計人員在對相應的配電裝置進行設計時,選擇適合濕熱氣候的裝置進行安裝。
3.1.3 考慮最大風速。在配電線路施工的環節中,或多或少會受到一定風速的影響,因此在對配電線路進行設計時,設計人員要考慮到全年的最大風速值,一般,配電線路的架空位置和地面保持在12m左右。當風速過大時,要求對配電設備的安裝高度進行降低,與此同時還要考慮到相應的氣象要素。
3.2 導體、電器的設計
要想確定導線的截面面積,設計人員要按照電力系統的設計要求進行設計,進而計算出導線的截面面積,還要重視對導線的型號、規格進行驗證,所選擇的電器能夠承受的最高運行高壓要與配網運行電壓持平,對于電流,配電線路所允許的電流要與最大的持續工作電流值持平。此外,截面面積確定了之后,在設計中要對導線的安全系數進行標注與說明。
3.3 路徑的選擇
研究發現,10kV 配電線路的設計質量與其路徑的選擇有關。因此,在選擇線路路徑時,應在滿足技術經濟要求的前提下,組織設計人員、測量人員及甲方等深入現場進行調研和勘察,以便及時針對現場的實際情況修改設計圖紙,從而保證所選線路路徑的合理性。另外,在定位線路時,一般應堅持如下原則:一是安全、經濟合理的原則,即農田占用量少、施工與運維方便、路徑短且曲折系數小;二是避開機場、油庫、石場、軍用倉庫及地質條件差的地方;三是為了避免重復施工,按規劃一次建成;四是光纜與10kV 架空線路的走向應相同,并配備1-2km 的光纜,從而保證信號的正常;五是10kV 配電線路盡量穿過地形高差較小的地區,以保證線路均勻受力,從而防止鐵塔扭轉;六是在設計大跨越線路時,應將大跨越及三十年洪水位的具體情況考慮其中,并通過技術指標的對比來進一步優化設計方案;七是將<5°的直線轉角考慮其中,從而將桿塔設計為直線轉角桿塔。
3.4 桿塔設計
在10kV 配電線路中,桿塔的常見形式一般分為終端桿塔、轉角桿塔、耐張桿塔和直線桿塔四種。其中,直線桿塔是一種結構形式簡單、受力輕的桿塔,即在正常條件下,桿塔僅受導線的重力,且在支撐導線時,僅需在垂直方向上用棒式絕緣子支撐;在直線段上,應按一定的間隔距離設耐張桿,用以承受來自導線的水平拉力。如此一來,便可保證直線段上的弧垂滿足實際要求,究其原因為導線一般具有較大的水平拉力,因此在耐張桿的作用下,可借助導線,從兩個方向將懸式絕緣子懸在橫擔上,同時借助跳線,將桿塔兩側的導線連在絕緣子的中間位置,注意跳線一般僅受自身重力,且其也常用在大轉角桿和終端桿上。
綜上,在10kV 配電線路設計時,應選擇在實際應用上較為成熟的桿塔型式,即在選擇桿塔時,應將桿塔的特點、使用范圍等指標反映在設計方案中,同時在對桿塔基建等進行綜合考慮的基礎上,確定最佳的桿塔型式,注意在選擇塔型與塔高時,應堅持運維方便、經濟的原則,其中對于耐張塔而言,一般應選擇高度低且受力好的桿塔。另外,桿塔的懸掛點高度應適宜,以保證排桿定位所用的地線和導線平滑且受力均勻。
綜上所述,10kV配電線路的設計將會直接影響到整個電力系統的穩定運行,與企業的經濟效益、社會效益息息相關。設計人員在設計過程中必須要重視10kV配電線路的實際設計要求,綜合線路的具體實際情況,進而能夠設計出科學、合理的實施方案,確保電能的高效率安全運輸,保證整個電力系統的安全穩定運轉。
[1]黃小兵.10kV 配電線路設計技術要點分析[J].中小企業管理與科技(下旬刊),2011(7).
[2]楊嘉偉.電力工程10kV 配電線路設計中相關要點探討[J].建筑工程技術與設計,2016(16):2339.