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摘要:本文是作者结合实践的工作经验总计的,主要的论述了10Kv配电架空线路设计。
关键词:配电架空线路;设计
一、引言
配电线路的设计是电力传输实施的前提和保障。设计质量的优劣直接关系到电力线路工程建设的经济效益、环境效益和社会效益。近年来,在配网工程建设和改造中,10kV配电线路大多数运用在农村地区,采用架空线或者是以架空线为主的混合结构形式,一般为放射性的供电方式。
二、10 kV 配电架空线路设计应该注意的问题
1.意识方面
要在思想观念上对配电线路的设计给予充分的重视,这是保证线路设计安全的前提基础。如果设计人员缺乏一定的安全意识,设计出来的方案一定会具有安全隐患。这就要求电力施工单位在安排设计时要符合相关职能的考核标准,在思想、专业以及技能等方面选择经验丰富的设计师,为以后的安全施工的开展提供保证。
2.安全方面
作为电力生产的第一要素,要在线路设计的过程中,全面地对可能影响安全运行的因素进行考虑并分析,确保工程设计质量的安全性及可行性。①电气性能和机械性能均需达到运行需求;②做好防雷接地等保护措施;③对地距离及交叉跨越距离等要符合有关电力规程要求。
3.工具方面
在进行电力系统方面的工作时,需要用到各种电力工具,若对工具的选择不当则可能会引起意外事故的发生。所以,技术人员需要选择绝缘工具对配电线路进行安装,避免因线路电压所引发的事故。
4.软件应用方面
软件是电力设计工作的重要辅助工具,应用软件可以通过铁塔基础计算以及导线、拉线等受力计算、分析提供可靠的数据,减少人为计算差错,以及提高工作效率。
三、配电线路设计流程
在设计配电线路的过程中涉及到的因素有很多,所以要严格按照设计流程对每个步骤都要认真落实:①在设计任务开始时,首先要明确线路的位置,确定设计方案的内容;②明确位置及方案后,在地形图上标注出初步选定的路径方案,通过与配电线路技术员人现场勘测、计算后,确定出最终路径图;③根据现场实际情况,比如气象环境、导线的截面以及档距等方面,确定杆塔的型式;④相关人员要对整个设计所需的设备、材料清单进行整理,编制出合理的工程预算方案;⑤对比不同方案的经济性与技术性,确定出最佳方案选择。
四、10 kV 配电架空线路设计方案
1.路径设计
它反映在技术上、经济上是否合理,同时对以后运行维护、抢修是否方便。因此,选择一条线路路径,必须到当地调查研究及现场勘察,现场人员必须有设计人员、测量人员、技经人员、当地政府及其他有关人员参加(不过大多时候技经人员工作量多都没办法到现场,而是由设计人员在现场收集提供参数进行编制预算),以便碰到问题及时在图纸上修改。尽量做到线路路径比较合理,减少施工纠纷,有利于线路可行施工。进行线路定位的原则如下:①应少占农田,首选方便施工、运行维护条件便利地段,路径短,曲折系数小,做到经济、安全、合理。②选择路径要避开不良地质、地形及石场、油库、机场、军用仓库、风水(坟)等。③出线段采用十二、十六、二十四线电缆沟,减少重复施工操作。④光缆随10kV架空线路走,光缆配备一般1~2km为宜,太长不便于施工和维修,太短的话接头就多,信号的衰减大,信号不好。⑤路径经过的地形高度差尽量要小,档距在50~60m左右。杆塔尽量使导线、地线弧垂均匀平滑,使杆塔的受力均匀,才不会受到不平衡张力而发生铁塔扭转。⑥在有大跨越的线路时,其方案要结合大跨越的情况和技术指标比较。⑦如有直线转角(5°以下)应设计成直线转角杆塔。
2.基础设计
对于基础型式的选择,要结合全线地形、地质、水文基本等因素以及基础受力条件来进行基础型式的选取确定。钢筋混凝土杆以及铁塔的基础依照受力型式的划分可分为:上拔、下压类基础及倾覆类基础。上拔、下压类基础主要承受上拔力与下压力,例如电杆的拉线盘、底盘;倾覆类基础主要承受倾覆力矩,例如卡盘。铁塔基础通常采用装配式预制基础,在粘性或者沙性土中应该采用灌注桩基础。
3.杆塔设计
对杆塔的定位是配电线路设计中的重要环节,杆塔定位的质量可以影响到线路的造价及施工、运行的安全。为了使导线对地的距离及对障碍物的距离要求符合塔位,应该按导线安装后的实际最大弧垂形状为其弧垂模板,以比量导线各点对地及对障碍物的垂直间距长度。
在初步确定了杆塔的位置、高度以及型式后,应对配电线路设计条件进行综合性检查,主要检查内容如下:①杆塔使用条件的检查。例如垂直档距、最大档距等,均要符合设计条件;②绝缘子串与杆塔构件间安全间隙检查。对于采用绝缘子串的直线杆塔,应确保在各种运行情况下,绝缘子串与杆塔构件间具备必要的空气间隙;③导线及架空地线的运行条件检查。对于一般地区的线路,通常不对导线及架空地线的运行条件进行检查。但对于山区线路,应确保导线与架空地线悬挂点应力及悬垂角在允许值内;④绝缘子串强度的检查。当线路通过山区时,由于地势的影响,通常垂直档距较大,可能会造成导线的垂直荷载超过绝缘子串的允许机械荷载,所以,在定位时要求验算绝缘子串的机械荷载;⑤交叉跨越距离的检查。当配电线路在跨越其它设施时,需要在安全距离内在断面图上进行检查;⑥边导线风偏后对地距离的检查。进行定位时,除了要满足导线对地垂直距离以外,在山区还要注意边线在风偏时对其他物体的净空距离。
4.防雷设计
(1)降低杆塔接地电阻。山区配电线路的地区一般都是高土壤电阻率,相对于接地电阻超规的杆塔,应采取填加降阻剂、挖深接地凿来改变接地土壤率,使得接地电阻降低到允许的范围内,并按相关要求定期对全线杆塔接地电阻进行测量,及时更换处理不合格的电阻。
(2)增加杆塔绝缘。对于高杆塔、大跨越以及雷击频繁的杆塔通常应采用增加绝缘子片数或更换成防污瓷瓶的措施来提高绝缘耐雷能力,对检测出的破损了的绝缘子要做及时更换处理。
(3)加装线路避雷器。对那些因地形所限以及雷电袭击频繁、土壤电阻率较高而不能进行覆埋接地线的区域,应该采用加装线路避雷器的手段做好防雷工作。对那些受损的杆塔接地引下线要进行及时处理。
在配电线路上运用线路型避雷器的目的是为了提高线路的防雷性能。但是线路型避雷器在这种情况下都要承受因配电线路遭受雷击时所产生的冲击电流,当雷在袭击避雷线、杆塔以及导线时,运用这种线路型避雷器虽然能够显著增强线路的耐雷水平,但是要确保线路型避雷器必须能够承受一定的冲击放电电流及雷电能量所造成的影响。
(4)装设自动重合闸。在正常的运行条件下,配电线路雷击跳闸虽然是不可避免的,但应控制在一定的范围内。安装重合闸装置是提高配电线路防雷水平的又一重要措施,不仅可以增强重合闸装置动作的可靠性,还能够有效地确保发生雷击跳闸后供电的可靠性。
五、结束语
只有对 10 kV 配电架空线路的设计工作做好了,才能保证施工工作的顺利开展。前期对路径、铁塔等的设计要进行多样性假设考虑,设计中遇到的问题应及时提出解决策略。此外,对配电线路的设计工作,要结合实际,通过不断的优化方案,才能保证配电线路设计顺利、施工顺利以及运维方便。
关键词:配电架空线路;设计
一、引言
配电线路的设计是电力传输实施的前提和保障。设计质量的优劣直接关系到电力线路工程建设的经济效益、环境效益和社会效益。近年来,在配网工程建设和改造中,10kV配电线路大多数运用在农村地区,采用架空线或者是以架空线为主的混合结构形式,一般为放射性的供电方式。
二、10 kV 配电架空线路设计应该注意的问题
1.意识方面
要在思想观念上对配电线路的设计给予充分的重视,这是保证线路设计安全的前提基础。如果设计人员缺乏一定的安全意识,设计出来的方案一定会具有安全隐患。这就要求电力施工单位在安排设计时要符合相关职能的考核标准,在思想、专业以及技能等方面选择经验丰富的设计师,为以后的安全施工的开展提供保证。
2.安全方面
作为电力生产的第一要素,要在线路设计的过程中,全面地对可能影响安全运行的因素进行考虑并分析,确保工程设计质量的安全性及可行性。①电气性能和机械性能均需达到运行需求;②做好防雷接地等保护措施;③对地距离及交叉跨越距离等要符合有关电力规程要求。
3.工具方面
在进行电力系统方面的工作时,需要用到各种电力工具,若对工具的选择不当则可能会引起意外事故的发生。所以,技术人员需要选择绝缘工具对配电线路进行安装,避免因线路电压所引发的事故。
4.软件应用方面
软件是电力设计工作的重要辅助工具,应用软件可以通过铁塔基础计算以及导线、拉线等受力计算、分析提供可靠的数据,减少人为计算差错,以及提高工作效率。
三、配电线路设计流程
在设计配电线路的过程中涉及到的因素有很多,所以要严格按照设计流程对每个步骤都要认真落实:①在设计任务开始时,首先要明确线路的位置,确定设计方案的内容;②明确位置及方案后,在地形图上标注出初步选定的路径方案,通过与配电线路技术员人现场勘测、计算后,确定出最终路径图;③根据现场实际情况,比如气象环境、导线的截面以及档距等方面,确定杆塔的型式;④相关人员要对整个设计所需的设备、材料清单进行整理,编制出合理的工程预算方案;⑤对比不同方案的经济性与技术性,确定出最佳方案选择。
四、10 kV 配电架空线路设计方案
1.路径设计
它反映在技术上、经济上是否合理,同时对以后运行维护、抢修是否方便。因此,选择一条线路路径,必须到当地调查研究及现场勘察,现场人员必须有设计人员、测量人员、技经人员、当地政府及其他有关人员参加(不过大多时候技经人员工作量多都没办法到现场,而是由设计人员在现场收集提供参数进行编制预算),以便碰到问题及时在图纸上修改。尽量做到线路路径比较合理,减少施工纠纷,有利于线路可行施工。进行线路定位的原则如下:①应少占农田,首选方便施工、运行维护条件便利地段,路径短,曲折系数小,做到经济、安全、合理。②选择路径要避开不良地质、地形及石场、油库、机场、军用仓库、风水(坟)等。③出线段采用十二、十六、二十四线电缆沟,减少重复施工操作。④光缆随10kV架空线路走,光缆配备一般1~2km为宜,太长不便于施工和维修,太短的话接头就多,信号的衰减大,信号不好。⑤路径经过的地形高度差尽量要小,档距在50~60m左右。杆塔尽量使导线、地线弧垂均匀平滑,使杆塔的受力均匀,才不会受到不平衡张力而发生铁塔扭转。⑥在有大跨越的线路时,其方案要结合大跨越的情况和技术指标比较。⑦如有直线转角(5°以下)应设计成直线转角杆塔。
2.基础设计
对于基础型式的选择,要结合全线地形、地质、水文基本等因素以及基础受力条件来进行基础型式的选取确定。钢筋混凝土杆以及铁塔的基础依照受力型式的划分可分为:上拔、下压类基础及倾覆类基础。上拔、下压类基础主要承受上拔力与下压力,例如电杆的拉线盘、底盘;倾覆类基础主要承受倾覆力矩,例如卡盘。铁塔基础通常采用装配式预制基础,在粘性或者沙性土中应该采用灌注桩基础。
3.杆塔设计
对杆塔的定位是配电线路设计中的重要环节,杆塔定位的质量可以影响到线路的造价及施工、运行的安全。为了使导线对地的距离及对障碍物的距离要求符合塔位,应该按导线安装后的实际最大弧垂形状为其弧垂模板,以比量导线各点对地及对障碍物的垂直间距长度。
在初步确定了杆塔的位置、高度以及型式后,应对配电线路设计条件进行综合性检查,主要检查内容如下:①杆塔使用条件的检查。例如垂直档距、最大档距等,均要符合设计条件;②绝缘子串与杆塔构件间安全间隙检查。对于采用绝缘子串的直线杆塔,应确保在各种运行情况下,绝缘子串与杆塔构件间具备必要的空气间隙;③导线及架空地线的运行条件检查。对于一般地区的线路,通常不对导线及架空地线的运行条件进行检查。但对于山区线路,应确保导线与架空地线悬挂点应力及悬垂角在允许值内;④绝缘子串强度的检查。当线路通过山区时,由于地势的影响,通常垂直档距较大,可能会造成导线的垂直荷载超过绝缘子串的允许机械荷载,所以,在定位时要求验算绝缘子串的机械荷载;⑤交叉跨越距离的检查。当配电线路在跨越其它设施时,需要在安全距离内在断面图上进行检查;⑥边导线风偏后对地距离的检查。进行定位时,除了要满足导线对地垂直距离以外,在山区还要注意边线在风偏时对其他物体的净空距离。
4.防雷设计
(1)降低杆塔接地电阻。山区配电线路的地区一般都是高土壤电阻率,相对于接地电阻超规的杆塔,应采取填加降阻剂、挖深接地凿来改变接地土壤率,使得接地电阻降低到允许的范围内,并按相关要求定期对全线杆塔接地电阻进行测量,及时更换处理不合格的电阻。
(2)增加杆塔绝缘。对于高杆塔、大跨越以及雷击频繁的杆塔通常应采用增加绝缘子片数或更换成防污瓷瓶的措施来提高绝缘耐雷能力,对检测出的破损了的绝缘子要做及时更换处理。
(3)加装线路避雷器。对那些因地形所限以及雷电袭击频繁、土壤电阻率较高而不能进行覆埋接地线的区域,应该采用加装线路避雷器的手段做好防雷工作。对那些受损的杆塔接地引下线要进行及时处理。
在配电线路上运用线路型避雷器的目的是为了提高线路的防雷性能。但是线路型避雷器在这种情况下都要承受因配电线路遭受雷击时所产生的冲击电流,当雷在袭击避雷线、杆塔以及导线时,运用这种线路型避雷器虽然能够显著增强线路的耐雷水平,但是要确保线路型避雷器必须能够承受一定的冲击放电电流及雷电能量所造成的影响。
(4)装设自动重合闸。在正常的运行条件下,配电线路雷击跳闸虽然是不可避免的,但应控制在一定的范围内。安装重合闸装置是提高配电线路防雷水平的又一重要措施,不仅可以增强重合闸装置动作的可靠性,还能够有效地确保发生雷击跳闸后供电的可靠性。
五、结束语
只有对 10 kV 配电架空线路的设计工作做好了,才能保证施工工作的顺利开展。前期对路径、铁塔等的设计要进行多样性假设考虑,设计中遇到的问题应及时提出解决策略。此外,对配电线路的设计工作,要结合实际,通过不断的优化方案,才能保证配电线路设计顺利、施工顺利以及运维方便。