10 kV配電工程線路配置措施研究

謝家偉

摘 要：隨著經(jīng)濟和科學(xué)技術(shù)的不斷進步，我國的電力負荷在日益增長，10 kV配電工程也在突飛猛進地發(fā)展。針對當(dāng)前我國10 kV配電工程線路配置中存在的問題，提出了相應(yīng)的解決措施，旨在提高10 kV配電工程線路的配置。

關(guān)鍵詞：10 kV；配電工程；線路配置；措施

中圖分類號：TM645 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）16-0043-02

在科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展的今天，配電工程的技術(shù)、設(shè)備和材料等都有了很大的改進，因此，對原有的10 kV配電網(wǎng)進行優(yōu)化是一種必然趨勢。在對線路進行優(yōu)化時，應(yīng)該注意以下三點：①必須嚴(yán)格遵守線路配置的基本原則；②對線路的走廊以及桿塔、絕緣子、變壓器、開關(guān)等設(shè)備進行適當(dāng)?shù)暮Y選；③對10 kV配電網(wǎng)可能出現(xiàn)的事故進行全面的考慮，以便對10 kV配電工程的線路配置做出較好的保護措施。

1 10 kV配電線路的特點

對10 kV配電線路的結(jié)構(gòu)進行研究發(fā)現(xiàn)，其一致性較差。比如，有的線路是用戶專線；有的線路只接受1個或2個用戶，與輸電線路類似；有的線路呈現(xiàn)放射狀，有很多變壓器接在一條線路的各個分支上，線路的長度不同，有的是幾百米，有的是幾千米，而且出線的線路也不同，有的是10 kV變電出線，有的是35 kV變電出線；有的線路屬于最末級線路，存在設(shè)有開關(guān)的線路問題。

2 10 kV配電線路保護和整定的原則

10 kV配電線路的保護和整定不僅要符合《電力裝置的繼電保護和自動裝置設(shè)計規(guī)范》的相關(guān)要求，還要保證線路的可靠性、選擇性和靈敏性。

3 10 kV配電線路的配置

3.1 10 kV配電線路的結(jié)構(gòu)

隨著人們對供電可靠性的要求越來越高，傳統(tǒng)的輻射狀單電源結(jié)構(gòu)已經(jīng)不能滿足用戶的需求。面對當(dāng)前的形勢，10 kV配電線路可以采用雙電源并行的方式，并運用雙電源進線加備自投的形式。但這種方式也有缺點，比如投資高、需要客戶備自投改造的量較大等，因此，在城鎮(zhèn)中不宜選用這種方式。還有一種方式是利用2條不同的變電出線在終端用聯(lián)絡(luò)開關(guān)聯(lián)絡(luò)。在線路的中間設(shè)置一定數(shù)量的開關(guān)，使得線路被分段。在正常運行時，分段開關(guān)閉合，而聯(lián)絡(luò)開關(guān)處于斷開狀態(tài)；一旦發(fā)生故障，分段開關(guān)能夠自動切除故障段。此外，分段開關(guān)的數(shù)量應(yīng)根據(jù)線路的長短設(shè)置，一般布置的開關(guān)越多，出現(xiàn)故障時停電的用戶就越少。

3.2 線路走廊

對于10 kV配電線路路徑的選擇，應(yīng)認(rèn)真進行調(diào)查研究，綜合考慮運行、施工、交通條件和路徑長度等因素，統(tǒng)籌兼顧，全面安排，做到經(jīng)濟、合理、安全、適用。此外，還應(yīng)與城鎮(zhèn)總體規(guī)劃相結(jié)合，使線路路徑與各種管線和其他市政設(shè)施相協(xié)調(diào)。

3.3 線路相序

在電源電網(wǎng)出現(xiàn)障礙、恢復(fù)障礙的整個過程中，故障線路的相序一定要對應(yīng)，要以一個主變變電所作為線路相序的電源，并背向變電所。通常的相序是從左到右、從上到下依次為A，B，C相，一直到下一個變電所。

3.4 線路配置

3.4.1 導(dǎo)線選擇

10 kV配電線路多數(shù)采用鋼芯鋁絞線。城鎮(zhèn)配電線路如果遇到線路走廊狹窄的地段、高層建筑鄰近地段、繁華街道或人口密集地區(qū)、游覽區(qū)和綠化區(qū)、空氣嚴(yán)重污穢地段和建筑施工現(xiàn)場等，應(yīng)采用架空絕緣導(dǎo)線。如果選擇電力電纜，不僅有利于美化環(huán)境，還有利于提高供電的可靠性。但是，電力電纜也有缺點，比如價格高、不利于檢測等。

3.4.2 金具、絕緣子的選擇

10 kV配電線路的金具通常是新型金具，耐張線夾分為楔式和螺栓式。金具所采用的材料主要有鋁合金和熱鍍鋅，采用哪種材料合適，需要針對具體情況合理選擇。配電線路絕緣子的性能應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)各類桿型，且符合以下規(guī)定：①直線桿采用針式絕緣子或瓷橫擔(dān)；②耐張桿宜采用由2個懸式絕緣子組成的絕緣子串；③采用有機復(fù)合絕緣子。

3.4.3 電桿、拉線、鐵塔、基礎(chǔ)

配電線路的鋼筋混凝土電桿、鐵塔應(yīng)采用定型產(chǎn)品，電桿鐵塔的構(gòu)造應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)。配電線路采用的橫擔(dān)應(yīng)按受力情況進行強度計算，選用應(yīng)規(guī)格化。鐵塔、橫擔(dān)及附件的材料應(yīng)選用熱鍍鋅。拉線應(yīng)根據(jù)電桿的受力情況裝設(shè)。沿海地區(qū)配電線路直線桿應(yīng)每隔1個基裝設(shè)1對防風(fēng)拉線；山區(qū)配電線路直線桿應(yīng)每隔2個基裝設(shè)1對防風(fēng)拉線。對于經(jīng)常受臺風(fēng)影響的配電線路，可以嘗試“棄線保桿”方案。“棄線保桿”目前有三個技術(shù)方案，分別為瓷橫擔(dān)加裝剪切螺栓方案（當(dāng)風(fēng)速超過設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)時，導(dǎo)線不平衡張力將螺栓剪斷，瓷橫擔(dān)向線路方向旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)線松弛，從而減小對電桿的沖擊拉力）、連接線夾脫線方案（在導(dǎo)線上安裝線夾脫線金具，當(dāng)導(dǎo)線張力大于線夾和導(dǎo)線之間握力時，導(dǎo)線從線夾中脫離（斷線），從而減小對電桿的沖擊拉力）、彈簧脫線裝置方案（在瓷橫擔(dān)上安裝彈簧脫線金具，當(dāng)導(dǎo)線所受垂直于線路的水平力大于彈簧動作值時，導(dǎo)線從線夾中脫離（不斷線），從而減小對電桿的沖擊拉力）。電桿、鐵塔基礎(chǔ)應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)氐倪\行經(jīng)驗、材料來源、地質(zhì)情況等條件進行設(shè)計。

3.4.4 配電變壓器臺的設(shè)置

配電變壓器臺應(yīng)設(shè)置在負荷中心或附近便于更換和檢修設(shè)備的地段。400 kV·A及以下的變壓器宜采用柱上式變壓器臺，400 kV·A以上的變壓器宜采用室內(nèi)裝置。當(dāng)采用箱式變壓器或落地式變臺時，應(yīng)綜合考慮使用性質(zhì)、周圍環(huán)境等條件。配電變壓器應(yīng)選用節(jié)能系列變壓器，其性能應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)。

3.4.5 防雷和接地

無避雷線的10 kV配電線路，其在居民區(qū)的鋼筋混凝土電桿宜接地，金屬管桿應(yīng)接地，接地電阻均不宜超過30 Ω。柱上斷路器應(yīng)設(shè)防雷裝置。經(jīng)常開路運行而又帶電的柱上斷路器或隔離開關(guān)的兩側(cè)均應(yīng)設(shè)防雷裝置，其接地線與柱上斷路器等金

屬外殼應(yīng)連接并接地，且接地電阻不應(yīng)大于10 Ω。配電變壓器的防雷裝置應(yīng)結(jié)合地區(qū)運行經(jīng)驗確定。防雷裝置位置應(yīng)盡量靠近變壓器，其接地線應(yīng)與變壓器二次側(cè)中性點以及金屬外殼相連并接地。在多雷區(qū)，為防止雷電波或低壓側(cè)雷電波擊穿配電變壓器高壓側(cè)的絕緣體，宜在低壓側(cè)裝設(shè)避雷器或擊穿熔斷器。如果低壓側(cè)中性點不接地，應(yīng)在低壓側(cè)中性點裝設(shè)擊穿熔斷器。當(dāng)10 kV配電線路采用絕緣導(dǎo)線時，應(yīng)有防雷措施，防雷措施應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)乩纂娀顒忧闆r和實際運行經(jīng)驗確定。

3.4.6 繼電保護裝置

3.4.6.1 過負荷保護

對于400 kV及以上的變壓器，不管是采用單臺還是多臺并行作為它的負荷備用電源，都必須考慮所有可能出現(xiàn)的負荷狀況來安裝相應(yīng)的負荷繼電保護器。安裝時，一般是采用單項式，延時動作于信號。

3.4.6.2 10 kV電源的進線保護

在線路的配置中應(yīng)該安裝保護開關(guān)設(shè)備，并將其置于非電源專用進線的一側(cè)。在配變?nèi)萘康陀?50 kV的情況下，使用高供低計措施以及安裝跌落式熔斷器作為進線的保護裝置，這樣也可以順便對變壓器進行保護；對于變壓器容量在630 kV以下的情況，變壓器的保護可以由繼電保護器和真空斷路器來實施。進線的保護措施就是在進線開關(guān)的位置處安裝繼電保護器。

3.4.6.3 相間短路保護

反應(yīng)變壓器繞組以及引出線相間短路的電流速度速斷保護對中性點直接接地的線路能夠起到相應(yīng)的保護作用。

4 結(jié)束語

在經(jīng)濟發(fā)展的過程中，人們對10 kV配電系統(tǒng)的要求越來越高，如何使配電運行更加安全、可靠，已引起了人們的高度重視。本文對10 kV配電網(wǎng)工程線路的配置進行了分析和研究，并提出了相應(yīng)的解決措施。

參考文獻

[1]天津電力設(shè)計院.DL/T 5220—2005 10 kV及以下架空配電線路設(shè)計技術(shù)規(guī)程[S].北京：中國電力出版社，2005.

〔編輯：劉曉芳〕