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摘 要:10kV线路配电安装技术的应用功能是确保配电设备正常、安全运行,以此才能使各组织领域内行业的基本生产活动顺利进行以及为人们的基础用电带来重要保障。因此,10kV配电网线路中的重要配电设备安装所具备的现实意义与重要作用极大,其是维持10kV配电网线路配电设备正常运转的必要前提。但由于配电网和输电网的特性不同,配电网分支较多、运行方式变更比较频繁、检修项目和更改工程比较经常、带电作业条件也比较苛刻,因此,有必要对配电线路采用同杆多回架设的合理性进行思考和讨论。
关键词:配电网10kv线路;架设方案;合理选配
1 前言
在10kV线路的架设过程中,存在很多问题,这些都对低压配电网络的正常运行造成一定的影响。因此,相关管理人员要做好线路的架设工作,从而保证导线运行的安全性和稳定性,防止故障的发生。
2 对10kV架空配电线路采用同杆多回架设的思考
2.1 从供电可靠性考虑
在2008年内,以河北张家口地区电网供电的情况为例分析。城网供电可靠性为99.97%,用户平均停电时间为2.636h/户,用户平均停电次数为0.85次/户。2008年城网停电中故障停电共计95次,占总停电时户数的20.12%;计划停电387次,占总停电时户数的79.88%。在计划停电的责任原因中,主要是因更改工程、业扩工程和市政工程引起,这三者停电时户总数占计划性停电时户数的90.82%。可见,各类工程的实施引起设备停役是影响供电可靠性的最主要因素。
从以上的数据来看,如果10kV配电网采用同杆多回架空线路,则必然出现由于各类工程或故障抢修引起同杆多回线路中一回停役而同杆其他回路陪停的情况,从而会进一步影响供电可靠性。
2.2 从电网规划考虑
1)电网规划必须规划5a、10a、20a或更长时间,电网建设要结合资金的分配逐年进行。因此电网规划需要有实用性和前瞻性。同时,电网规划原则是以变电站为中心,逐步形成供电半径合理、经济效益较高的10kV放射型网络[2]。但同杆多回线路架设必然增加线路迂迥供电的情况,既降低了电压质量又增加了线路损耗。
2)电网规划必须从源头避免出现小区配电站假双电源的情况。如河北张家口地区由于历史原因以及电网建设的阶段性,存在少数小区配电站假双电源情况。如涞坊1号配电站的10kV两条架空进线有部分同杆双回路架设,如果同杆双回路架设段发生外力破坏,则必将引起该小区整站停电,小区配电站就达不到双电源的效果,而发生假双电源的情况。因此,应该从规划阶段,就要考虑双电源用户的可靠性,尽量避免假双电源情况发生。
2.3 从全寿命周期费用考虑
在一般情况下,采用同杆多回路比电缆入地减少投资约80%。如果要全面地评价同杆多回路的经济性,则需要引入全寿命周期费用(LCC)的理念。不仅要考虑同杆多回路工程建设成本,而且要对提高供电可靠性、变电站出线合理布局、能否适应负荷快速发展、线路的后续利用、运行和维护成本等方面进行整体考虑。
2.4 从带电作业考虑
配电线路的带电作业己在供电部门中广泛推广实施。但同杆多回架设使线路不能符合带电作业安全距离的要求,如果要事先为带电作业留足作业的安全间距,势必要增加杆塔横担的长度,提高上、下层线路回路间的间距,从而必然要采用加高、加强的杆塔,不仅增加了建没投资,甚至还可能发生难以在沿街人行道边上架设线路的情况。
2.5 从电网运行考虑
由于配电网中较常出现网架调整、设备故障等事件,使一条线路需临时转带某线路的大部分负荷,可能造成该条线路流过的电流超过额定电流。如果实施同杆多回路,因载流大引起弧垂增加,则上层线路导线流过电流不能超过其额定电流值;在调度时,尽可能让下层线路带较大负荷,而上层线路带相对较小负荷,这将限制了电网运行的灵活性。架空线路宜采用多分段三联络“手拉手”的连接方式。同杆多回线路架设会使得变电站出线架设较为集中,且因合杆杆型的特殊性,增加联络难度。因此,同杆多回线路架设,会影响电网的灵活运行以及负荷的方便转移。
3 对合理规划变电站10kV馈线的建议
城市的发展必然伴随着对供电需求的增加,也同时伴随着可利用土地和走廊的紧张,在变电站规划方面,可进行以下考虑。
3.1 以变电站为中心,分布配置开关站作为
变电站布点的延伸在负荷中心建设变电站,并利用变电站四面出线供给用户负荷在技术上是合理的。但城市的整体规划往往限制了變电站的理想设点,即规划上的电源点和地理上的电源点会有所偏差,这时就会出现变电站设点偏离负荷中心,造成变电站馈线偏向一侧负荷的局面。要解决这个问题,除了要尽早争取将供电规划同步列入城市发展的控制性详细规划外,对于难以避免的变电站布点受限的情况,应考虑采用以10kV开关站作为变电站布点延伸的措施。
河北张家口地区的实际建设和运行经验表明,开关站是解决变电站10kV出线紧张、10kV出线拼仓和10kV出线走廊困难等一系列问题的有效手段。开关站的设置应满足以下几点:靠近负荷中心、便于运行维护、避免主电缆迂回、留有发展余地、接线简洁、优化配网结构等。
3.2 变电站出线应采用架空线和地下电缆相结合的配置
变电站的馈线有较多回路,宜采用从馈线间隔以不同长度的电缆引出,通过变电站出口电缆排管至变电站各个方向,然后登杆上架空线或直接送至用户的措施解决走廊问题。同时,可根据电网规划的实际要求和城市的实际地形,确定架空线和地下电缆在具体布线过程中的比例。河北张家口地区长期的实践经验表明,虽然增加了建设初期的投资,但长期运行证明这样是既经济又可靠。特别是避免了出线合杆架设带来的安全运行的影响和频繁陪停电问题。
4 架设方案要点分析 4.1 做好放线工作
放线主要有2种方式,即拖地展放和张力放线。前者是在地面上自行拖动导线,这种方法比较简单,不需要利用放线盘转动,也不需要使用机械设备。但是,这种方法有一些缺点,由于导线是在地面上拖动的,因此,其磨损比较严重,在山区施工时,无法保证导线的质量。后者主要利用的是牵张机械,可以有效地保证导线的张力,这种展放方法会使导线与交叉物之间保持一定的安全距离。它的优点是导线展放质量比较高,能够快速架线,导线具有稳固性,能够很好地避免导线磨损;其缺点是费用高,机械设备比较笨重。在选择放线滑轮时,一定要保证轮径比较大,这样它的磨损系数就会小,所以,导线的弯曲应力也会比较小。另外,对轮槽来说,其槽径要与导线直径相匹配,尤其是大导线,不然就会被挤伤或是压扁;对小导线来说,不会有太大的影响。
在完成放线工作时,要注意检查导线的工作状况,避免出现磨损、金钩和断股等问题。如果是单股出现了损伤,损伤程度较小,小于直径的1/2,则铝线钢芯和其他导线的损伤将小于导电部分的5%.针对棱角、毛刺等情况,可以作修光处理。如果钢芯断股或铝部分的损伤面积在1/4以上,单金属绞线,其损伤面积在1/4以上,并且损伤长度比补修长度大,那么,就要切断它之后重新连接。在重新连接导线前,要检查两扭绞的方向和参数,确保其一致性,如果绞线与规格不符,则不能使用。
4.2 做好緊线工作
在这一工作开始之前,要满足以下条件:①对于基础混凝土,其强度要与规定要求相符;②杆塔结构要完成组装工作;③保证紧固螺栓的紧固性。临时拉线会与地面形成一定的夹角,要确保其小于45°。另外,在安装曲线前,要计算相关参数,如果只考虑到弹性变形,那么,实际上,在受到张力作用之后,金属绞线不仅会发生弹性变形,还会出现塑性变形、伸长变形等情况,而这两种变形是永久性的,不能逆转。因此,在开展紧线工作时,要减小弧垂,从而补偿伸长变形情况,这样在伸长变形之后,弧垂就会与设计弧垂保持一致。如果紧线内档数比较多或者是在山区架设导线,那么,摩擦力对紧线和挂线所起的张力作用是有很大差别的,即便是在观测弧垂时不断对其进行调整,也仍然无法百分之百保持弧垂和应力的平衡。这样就会在完成架设工作后,使得档间或线间弧垂不一致的,悬垂绝缘子串不再处于中垂的位置,但是,只要保证其在允许范围之内就可以。比如,对导线和避雷针来说,其弧垂误差要保持在+5%~-2.5%之间。在紧线的过程中,由于挂线滑轮与挂线孔是有距离的;再加上导线下垂和绝缘子串太重,所以,一定要保证耐张绝缘子串超过挂线孔,这样才能将位于其末端的连接金具安装在挂线孔的位置,从而提升牵引应力。另外,在紧线时,还要使钢丝绳和线夹被卡在耐张线的位置,这样耐张绝缘子串就不会受到拉力的影响。
5、结语
总之,对于10kV线路,其架设工作对配电网络运行的安全性和稳定性有直接的影响。相关工作人员需要在施工前做好各项准备工作,在施工过程中做好质量控制工作,以保证10kV线路的运行安全。
参考文献
[1]黎权章.电力系统10kV线路的设计施工[J].中国高新技术企业,2012(10):135-137.
[2]梁斌.10kV配网线路设计要点与施工管理的探讨[J].电子制作,2014(07):231-232.
关键词:配电网10kv线路;架设方案;合理选配
1 前言
在10kV线路的架设过程中,存在很多问题,这些都对低压配电网络的正常运行造成一定的影响。因此,相关管理人员要做好线路的架设工作,从而保证导线运行的安全性和稳定性,防止故障的发生。
2 对10kV架空配电线路采用同杆多回架设的思考
2.1 从供电可靠性考虑
在2008年内,以河北张家口地区电网供电的情况为例分析。城网供电可靠性为99.97%,用户平均停电时间为2.636h/户,用户平均停电次数为0.85次/户。2008年城网停电中故障停电共计95次,占总停电时户数的20.12%;计划停电387次,占总停电时户数的79.88%。在计划停电的责任原因中,主要是因更改工程、业扩工程和市政工程引起,这三者停电时户总数占计划性停电时户数的90.82%。可见,各类工程的实施引起设备停役是影响供电可靠性的最主要因素。
从以上的数据来看,如果10kV配电网采用同杆多回架空线路,则必然出现由于各类工程或故障抢修引起同杆多回线路中一回停役而同杆其他回路陪停的情况,从而会进一步影响供电可靠性。
2.2 从电网规划考虑
1)电网规划必须规划5a、10a、20a或更长时间,电网建设要结合资金的分配逐年进行。因此电网规划需要有实用性和前瞻性。同时,电网规划原则是以变电站为中心,逐步形成供电半径合理、经济效益较高的10kV放射型网络[2]。但同杆多回线路架设必然增加线路迂迥供电的情况,既降低了电压质量又增加了线路损耗。
2)电网规划必须从源头避免出现小区配电站假双电源的情况。如河北张家口地区由于历史原因以及电网建设的阶段性,存在少数小区配电站假双电源情况。如涞坊1号配电站的10kV两条架空进线有部分同杆双回路架设,如果同杆双回路架设段发生外力破坏,则必将引起该小区整站停电,小区配电站就达不到双电源的效果,而发生假双电源的情况。因此,应该从规划阶段,就要考虑双电源用户的可靠性,尽量避免假双电源情况发生。
2.3 从全寿命周期费用考虑
在一般情况下,采用同杆多回路比电缆入地减少投资约80%。如果要全面地评价同杆多回路的经济性,则需要引入全寿命周期费用(LCC)的理念。不仅要考虑同杆多回路工程建设成本,而且要对提高供电可靠性、变电站出线合理布局、能否适应负荷快速发展、线路的后续利用、运行和维护成本等方面进行整体考虑。
2.4 从带电作业考虑
配电线路的带电作业己在供电部门中广泛推广实施。但同杆多回架设使线路不能符合带电作业安全距离的要求,如果要事先为带电作业留足作业的安全间距,势必要增加杆塔横担的长度,提高上、下层线路回路间的间距,从而必然要采用加高、加强的杆塔,不仅增加了建没投资,甚至还可能发生难以在沿街人行道边上架设线路的情况。
2.5 从电网运行考虑
由于配电网中较常出现网架调整、设备故障等事件,使一条线路需临时转带某线路的大部分负荷,可能造成该条线路流过的电流超过额定电流。如果实施同杆多回路,因载流大引起弧垂增加,则上层线路导线流过电流不能超过其额定电流值;在调度时,尽可能让下层线路带较大负荷,而上层线路带相对较小负荷,这将限制了电网运行的灵活性。架空线路宜采用多分段三联络“手拉手”的连接方式。同杆多回线路架设会使得变电站出线架设较为集中,且因合杆杆型的特殊性,增加联络难度。因此,同杆多回线路架设,会影响电网的灵活运行以及负荷的方便转移。
3 对合理规划变电站10kV馈线的建议
城市的发展必然伴随着对供电需求的增加,也同时伴随着可利用土地和走廊的紧张,在变电站规划方面,可进行以下考虑。
3.1 以变电站为中心,分布配置开关站作为
变电站布点的延伸在负荷中心建设变电站,并利用变电站四面出线供给用户负荷在技术上是合理的。但城市的整体规划往往限制了變电站的理想设点,即规划上的电源点和地理上的电源点会有所偏差,这时就会出现变电站设点偏离负荷中心,造成变电站馈线偏向一侧负荷的局面。要解决这个问题,除了要尽早争取将供电规划同步列入城市发展的控制性详细规划外,对于难以避免的变电站布点受限的情况,应考虑采用以10kV开关站作为变电站布点延伸的措施。
河北张家口地区的实际建设和运行经验表明,开关站是解决变电站10kV出线紧张、10kV出线拼仓和10kV出线走廊困难等一系列问题的有效手段。开关站的设置应满足以下几点:靠近负荷中心、便于运行维护、避免主电缆迂回、留有发展余地、接线简洁、优化配网结构等。
3.2 变电站出线应采用架空线和地下电缆相结合的配置
变电站的馈线有较多回路,宜采用从馈线间隔以不同长度的电缆引出,通过变电站出口电缆排管至变电站各个方向,然后登杆上架空线或直接送至用户的措施解决走廊问题。同时,可根据电网规划的实际要求和城市的实际地形,确定架空线和地下电缆在具体布线过程中的比例。河北张家口地区长期的实践经验表明,虽然增加了建设初期的投资,但长期运行证明这样是既经济又可靠。特别是避免了出线合杆架设带来的安全运行的影响和频繁陪停电问题。
4 架设方案要点分析 4.1 做好放线工作
放线主要有2种方式,即拖地展放和张力放线。前者是在地面上自行拖动导线,这种方法比较简单,不需要利用放线盘转动,也不需要使用机械设备。但是,这种方法有一些缺点,由于导线是在地面上拖动的,因此,其磨损比较严重,在山区施工时,无法保证导线的质量。后者主要利用的是牵张机械,可以有效地保证导线的张力,这种展放方法会使导线与交叉物之间保持一定的安全距离。它的优点是导线展放质量比较高,能够快速架线,导线具有稳固性,能够很好地避免导线磨损;其缺点是费用高,机械设备比较笨重。在选择放线滑轮时,一定要保证轮径比较大,这样它的磨损系数就会小,所以,导线的弯曲应力也会比较小。另外,对轮槽来说,其槽径要与导线直径相匹配,尤其是大导线,不然就会被挤伤或是压扁;对小导线来说,不会有太大的影响。
在完成放线工作时,要注意检查导线的工作状况,避免出现磨损、金钩和断股等问题。如果是单股出现了损伤,损伤程度较小,小于直径的1/2,则铝线钢芯和其他导线的损伤将小于导电部分的5%.针对棱角、毛刺等情况,可以作修光处理。如果钢芯断股或铝部分的损伤面积在1/4以上,单金属绞线,其损伤面积在1/4以上,并且损伤长度比补修长度大,那么,就要切断它之后重新连接。在重新连接导线前,要检查两扭绞的方向和参数,确保其一致性,如果绞线与规格不符,则不能使用。
4.2 做好緊线工作
在这一工作开始之前,要满足以下条件:①对于基础混凝土,其强度要与规定要求相符;②杆塔结构要完成组装工作;③保证紧固螺栓的紧固性。临时拉线会与地面形成一定的夹角,要确保其小于45°。另外,在安装曲线前,要计算相关参数,如果只考虑到弹性变形,那么,实际上,在受到张力作用之后,金属绞线不仅会发生弹性变形,还会出现塑性变形、伸长变形等情况,而这两种变形是永久性的,不能逆转。因此,在开展紧线工作时,要减小弧垂,从而补偿伸长变形情况,这样在伸长变形之后,弧垂就会与设计弧垂保持一致。如果紧线内档数比较多或者是在山区架设导线,那么,摩擦力对紧线和挂线所起的张力作用是有很大差别的,即便是在观测弧垂时不断对其进行调整,也仍然无法百分之百保持弧垂和应力的平衡。这样就会在完成架设工作后,使得档间或线间弧垂不一致的,悬垂绝缘子串不再处于中垂的位置,但是,只要保证其在允许范围之内就可以。比如,对导线和避雷针来说,其弧垂误差要保持在+5%~-2.5%之间。在紧线的过程中,由于挂线滑轮与挂线孔是有距离的;再加上导线下垂和绝缘子串太重,所以,一定要保证耐张绝缘子串超过挂线孔,这样才能将位于其末端的连接金具安装在挂线孔的位置,从而提升牵引应力。另外,在紧线时,还要使钢丝绳和线夹被卡在耐张线的位置,这样耐张绝缘子串就不会受到拉力的影响。
5、结语
总之,对于10kV线路,其架设工作对配电网络运行的安全性和稳定性有直接的影响。相关工作人员需要在施工前做好各项准备工作,在施工过程中做好质量控制工作,以保证10kV线路的运行安全。
参考文献
[1]黎权章.电力系统10kV线路的设计施工[J].中国高新技术企业,2012(10):135-137.
[2]梁斌.10kV配网线路设计要点与施工管理的探讨[J].电子制作,2014(07):231-232.