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[摘 要]近年来,我国电网建设进程持续加快,各个地区的10kV配电线路覆盖面越来越广泛,由于10kV配电线路比较长,节能降耗、安全稳定成为10kV配电线路设计中最关键的问题。相关电力部门必须高度重视10kV配电线路设计,采用科学有效的设计方法,降低10kV配电线路损耗,提高10kV配电线路的经济性和可靠性。
[关键词]10kV配电线路 设计 技术要点
中图分类号:E231 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2019)05-0113-01
引言
电力系统必须维持系统良性运行,在额定电压和频率之间向用户提供可靠稳定的电能。随着电力系统不断扩大规模,用电设备的增加给配电侧电能质量带来很多问题,如由于10kV配电线路的配套变电站数量较少等问题导致部分线路的输送距离超出了配电线路的最大负荷容量等现象。因此,提高10kV配电网电能质量,改善配电网的谐波问题、进行技术设计优化成为迫在眉睫的课题。
一、10kV配网施工技术特点
配网施工具有施工任务繁重、施工技术复杂和范围分散的问题,在现场施工中,要达到防止众多的因素的干扰造成故障,防止出现对人身安全不利因素,必须要采取很多的危险要素的规避方法。变电站建设过程中,输电线路的施工需要采取必要的管理手段加以控制。变电站距离施工的场地如果较近,例如用户处在市中心的时候,就要确定配电网路的线路的长度和地域的情况。相当多的配电线路一般处在市中心、山林湖泊等位置,涉及到的施工地质条件和环境性对复杂。规划建设一般不够科学,线路的交叉是十分普遍的。电源点的分布特别复杂。在小城镇的位置,沿路铺设的配电线路比较多,一般都采取了一定的防控措施。施工计划和进度都非常紧凑,工序衔接是非常紧密的。10kV配电网线路的施工时非常枯燥的,施工人员积极性不够,往往会导致事故的发生。施工人员的集中管理也是非常困难的。线路中一般容易出现失误,导致设备损坏和人员伤亡。
二、10kV配电线路设计技术要点
10kV配电线路设计包括多项内容:杆塔设计、机电设计、路径设计等,从技术层面,其核心内容在于杆塔和机电的设计,但是也不能忽视线路编制,需要详细说明工程概况、10kV配电线路走径、设计依据等,为了保障10kV配电线路顺利进行施工设计,必须科学编制10kV配电线路相关文件,从而进行线路设计。
(一)机电设计
在10kV配电线路设计中机电部分占有很大比例,机电设计水平对于整个10kV配电线路运行状态都有着重要影响,在进行10kV配电线路机电设计时,应综合考虑导线截面、线路结构、气象条件等内容,做好优化和改进。首先,导线选型。结合电力设备设计规范和10kV配电线路要求,确定合适的导线截面,对10kV配电线路运行进行计算,验证导线的规格和型号,检验导线的电气特性和机械特性,在10kV配电线路中明确线路架设导线的安全性、最大使用应力等参数,结合10kV配电线路力学特性,准确绘制导线特性曲线,考虑到温度变化对于10kV配电线路架设弧垂值有着直接影响,通过表格形式来呈现这些计算值,便于分析和计算;其次,气象条件;由于10kV配电线路的覆盖面比较广泛,线路很长,考虑到各种复杂气象因素的影响,10kV配电线路设计可以选择分段气象区,结合当地的气候条件,综合年平均气温、最高和最低气温、最大风速、电线覆冰等因素,科学计算,选择最合适气象条件区;再次,防振设计。10kV配电线路运行过程中,受到线路架设高度、风向、地形、风速、档距等方面的影响,10kV配电线路可能会发生振动,从而影响10kV配电线路的安全运行,所以在10kV配电线路设计过程中必须注意防振设计,综合考虑10kV配电线路架设周围的地形地貌、线路档距、最大使用应力、安全系数等,采取有效防振措施;最后,优化线路组装。电力系统的10kV配电线路在实际应用中导线型号、绝缘子形式和杆塔结构存在较大差异,而且同样的绝缘子串组装也有很大不同,一般情况下为了满足10kV配电线路的最大综合荷重和断线张力,可以设置单串绝缘子串,对于10kV配电线路需要经过交通要道、重冰区或者大沟等特殊环境以及设置了大导线、大档距等,可以设置双串形式
(二)杆塔设计
10kV配电线路杆塔设计可以选择终端杆塔直线杆、转角杆塔、耐张杆塔或者直线杆塔,在所有10kV配电线路杆塔中直线杆塔受力最轻、设计最简单,正常状态下直线杆没有水平受力,只有导线重力,直线杆塔上的10kV配电线路通过悬式绝缘子,为垂直方向导线提供支撑,每间隔一段距离,在直线段上设置耐张杆,其可以保持直线段呈现一定弧垂,并且承受10kV配电线路水平拉力,再加上10kV配电线路水平拉力较大,线路经过耐张杆过程中要在横担上拉紧轴向导线,垂直方向和水平方向分别设置悬式双串绝缘子,杆塔两边导线通过一段跳线将两串绝缘子连接起来,跳线不需要承受水平拉力,所以跳线在大转角杆、终端杆等应用广泛。另外,10kV配电线路设计应结合当地的地形地貌和气候环境,通过实际工程验证,选择比较成熟或者典型的设计型式,杆塔选择过程中应充分考虑到混凝土量、适用环境、杆塔特点等技术经济指标,全面考虑10kV配电线路占用走廊、杆塔基础建设等内容,确定合适的杆塔高度和杆塔塔型,坚持管理维护方便、运行经济的原则,尽量设置较低的耐张塔,保持良好受力,若10kV配电线路存在跨越,要设计高度适中的悬挂点,确保排杆受力合理均匀、地线平滑、导线定位准确.
(三)经济性设计
10kV配电线路设计在保障运行安全、可靠的基础上,应做好经济性设计,提高经济效益。在设计10kV配电线路过程中,要严格控制工程造价,做好以下几点:其一,10kV配电线路设计应落实定额设计,合理限定总成本;其二,选择合理、科学的10kV配电线路路径,严格控制赔偿、协调成本;其三,科学比较多个方案,如选择合适导线,在配电网改造设计中,使用绝缘导线,或者将裸导线替换成绝缘导线,有效减少投资成本,并且还应注意市区线路运行负荷较大,尽量选择裸导线,减少线损,提高散热性,对于城市近郊或者边缘,垃圾杂物较多,尽量选择绝缘导线,避免线路发生相间短路,既保障安全性,又要注意经济性.
(四)无功补偿设计
无功补偿装置对重要配电网的无功补偿方式在配电网中目前是被一致认可并且广泛使用的,可采用干式自愈型并联电容器。在对10kV配电网进行无功补偿时,将电容器组装在6-10kV母线上,就地补偿比较适合低压配电网及设备,通过改善供电功率因数和电压质量来提高用电设备的工作质量。进行补偿装置的安装,将电容器分开安装在配电母线上,这种集中补偿能够保持较为平衡的无功功率,由于其功率因数比较低,首先应该根据电网的实際情况来进行无功补偿方式的选择。可以减少线损,提高终端变电所的供电质量,对低压母线等的补偿是比较有效的。这种无功优化配置的原则,是最大程度地减小无功功率传输,特别是避免远距离传输。
结论
简而言之,10kV配电线路设计是当前电网建设的关键内容,也是一项非常复杂、专业的工作,相关设计人员应按照合理的设计流程,结合实际情况,设计合理、科学、经济的方案,保障10kV配电线路的安全性、可靠性和经济性[5]。
参考文献
[1]刘文龙.浅析10kV配电线路设计技术要点[J].价值工程,2010,33:321-322.
[2]刘建刚.浅析10kV配电线路设计技术要点[J].科技创业家,2013,23:87.
[关键词]10kV配电线路 设计 技术要点
中图分类号:E231 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2019)05-0113-01
引言
电力系统必须维持系统良性运行,在额定电压和频率之间向用户提供可靠稳定的电能。随着电力系统不断扩大规模,用电设备的增加给配电侧电能质量带来很多问题,如由于10kV配电线路的配套变电站数量较少等问题导致部分线路的输送距离超出了配电线路的最大负荷容量等现象。因此,提高10kV配电网电能质量,改善配电网的谐波问题、进行技术设计优化成为迫在眉睫的课题。
一、10kV配网施工技术特点
配网施工具有施工任务繁重、施工技术复杂和范围分散的问题,在现场施工中,要达到防止众多的因素的干扰造成故障,防止出现对人身安全不利因素,必须要采取很多的危险要素的规避方法。变电站建设过程中,输电线路的施工需要采取必要的管理手段加以控制。变电站距离施工的场地如果较近,例如用户处在市中心的时候,就要确定配电网路的线路的长度和地域的情况。相当多的配电线路一般处在市中心、山林湖泊等位置,涉及到的施工地质条件和环境性对复杂。规划建设一般不够科学,线路的交叉是十分普遍的。电源点的分布特别复杂。在小城镇的位置,沿路铺设的配电线路比较多,一般都采取了一定的防控措施。施工计划和进度都非常紧凑,工序衔接是非常紧密的。10kV配电网线路的施工时非常枯燥的,施工人员积极性不够,往往会导致事故的发生。施工人员的集中管理也是非常困难的。线路中一般容易出现失误,导致设备损坏和人员伤亡。
二、10kV配电线路设计技术要点
10kV配电线路设计包括多项内容:杆塔设计、机电设计、路径设计等,从技术层面,其核心内容在于杆塔和机电的设计,但是也不能忽视线路编制,需要详细说明工程概况、10kV配电线路走径、设计依据等,为了保障10kV配电线路顺利进行施工设计,必须科学编制10kV配电线路相关文件,从而进行线路设计。
(一)机电设计
在10kV配电线路设计中机电部分占有很大比例,机电设计水平对于整个10kV配电线路运行状态都有着重要影响,在进行10kV配电线路机电设计时,应综合考虑导线截面、线路结构、气象条件等内容,做好优化和改进。首先,导线选型。结合电力设备设计规范和10kV配电线路要求,确定合适的导线截面,对10kV配电线路运行进行计算,验证导线的规格和型号,检验导线的电气特性和机械特性,在10kV配电线路中明确线路架设导线的安全性、最大使用应力等参数,结合10kV配电线路力学特性,准确绘制导线特性曲线,考虑到温度变化对于10kV配电线路架设弧垂值有着直接影响,通过表格形式来呈现这些计算值,便于分析和计算;其次,气象条件;由于10kV配电线路的覆盖面比较广泛,线路很长,考虑到各种复杂气象因素的影响,10kV配电线路设计可以选择分段气象区,结合当地的气候条件,综合年平均气温、最高和最低气温、最大风速、电线覆冰等因素,科学计算,选择最合适气象条件区;再次,防振设计。10kV配电线路运行过程中,受到线路架设高度、风向、地形、风速、档距等方面的影响,10kV配电线路可能会发生振动,从而影响10kV配电线路的安全运行,所以在10kV配电线路设计过程中必须注意防振设计,综合考虑10kV配电线路架设周围的地形地貌、线路档距、最大使用应力、安全系数等,采取有效防振措施;最后,优化线路组装。电力系统的10kV配电线路在实际应用中导线型号、绝缘子形式和杆塔结构存在较大差异,而且同样的绝缘子串组装也有很大不同,一般情况下为了满足10kV配电线路的最大综合荷重和断线张力,可以设置单串绝缘子串,对于10kV配电线路需要经过交通要道、重冰区或者大沟等特殊环境以及设置了大导线、大档距等,可以设置双串形式
(二)杆塔设计
10kV配电线路杆塔设计可以选择终端杆塔直线杆、转角杆塔、耐张杆塔或者直线杆塔,在所有10kV配电线路杆塔中直线杆塔受力最轻、设计最简单,正常状态下直线杆没有水平受力,只有导线重力,直线杆塔上的10kV配电线路通过悬式绝缘子,为垂直方向导线提供支撑,每间隔一段距离,在直线段上设置耐张杆,其可以保持直线段呈现一定弧垂,并且承受10kV配电线路水平拉力,再加上10kV配电线路水平拉力较大,线路经过耐张杆过程中要在横担上拉紧轴向导线,垂直方向和水平方向分别设置悬式双串绝缘子,杆塔两边导线通过一段跳线将两串绝缘子连接起来,跳线不需要承受水平拉力,所以跳线在大转角杆、终端杆等应用广泛。另外,10kV配电线路设计应结合当地的地形地貌和气候环境,通过实际工程验证,选择比较成熟或者典型的设计型式,杆塔选择过程中应充分考虑到混凝土量、适用环境、杆塔特点等技术经济指标,全面考虑10kV配电线路占用走廊、杆塔基础建设等内容,确定合适的杆塔高度和杆塔塔型,坚持管理维护方便、运行经济的原则,尽量设置较低的耐张塔,保持良好受力,若10kV配电线路存在跨越,要设计高度适中的悬挂点,确保排杆受力合理均匀、地线平滑、导线定位准确.
(三)经济性设计
10kV配电线路设计在保障运行安全、可靠的基础上,应做好经济性设计,提高经济效益。在设计10kV配电线路过程中,要严格控制工程造价,做好以下几点:其一,10kV配电线路设计应落实定额设计,合理限定总成本;其二,选择合理、科学的10kV配电线路路径,严格控制赔偿、协调成本;其三,科学比较多个方案,如选择合适导线,在配电网改造设计中,使用绝缘导线,或者将裸导线替换成绝缘导线,有效减少投资成本,并且还应注意市区线路运行负荷较大,尽量选择裸导线,减少线损,提高散热性,对于城市近郊或者边缘,垃圾杂物较多,尽量选择绝缘导线,避免线路发生相间短路,既保障安全性,又要注意经济性.
(四)无功补偿设计
无功补偿装置对重要配电网的无功补偿方式在配电网中目前是被一致认可并且广泛使用的,可采用干式自愈型并联电容器。在对10kV配电网进行无功补偿时,将电容器组装在6-10kV母线上,就地补偿比较适合低压配电网及设备,通过改善供电功率因数和电压质量来提高用电设备的工作质量。进行补偿装置的安装,将电容器分开安装在配电母线上,这种集中补偿能够保持较为平衡的无功功率,由于其功率因数比较低,首先应该根据电网的实際情况来进行无功补偿方式的选择。可以减少线损,提高终端变电所的供电质量,对低压母线等的补偿是比较有效的。这种无功优化配置的原则,是最大程度地减小无功功率传输,特别是避免远距离传输。
结论
简而言之,10kV配电线路设计是当前电网建设的关键内容,也是一项非常复杂、专业的工作,相关设计人员应按照合理的设计流程,结合实际情况,设计合理、科学、经济的方案,保障10kV配电线路的安全性、可靠性和经济性[5]。
参考文献
[1]刘文龙.浅析10kV配电线路设计技术要点[J].价值工程,2010,33:321-322.
[2]刘建刚.浅析10kV配电线路设计技术要点[J].科技创业家,2013,23:87.