論輸配電線路規(guī)劃設(shè)計(jì)及防雷問題

王濤

[摘 要]本文在對(duì)輸配電線路做簡(jiǎn)單介紹的基礎(chǔ)上，提出了若干項(xiàng)原則，著重從三個(gè)方面分析輸配電線路的合理規(guī)劃與設(shè)計(jì)。同時(shí)就防雷背景下輸配電線路的設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析討論，以降低雷擊危害。

[關(guān)鍵詞]輸配電線路；原則；規(guī)劃設(shè)計(jì)

電力系統(tǒng)主要由幾個(gè)重要的部分組成，包括發(fā)電、輸電、變電、配電和用電幾大部分。配電網(wǎng)作為電網(wǎng)的最后一大終端，是與廣大用電戶直接相連的，配電網(wǎng)的輻射面積非常大，而輸配電線路在電網(wǎng)中扮演著重要角色，它是用戶能使用電能的關(guān)鍵。輸配電線路的正常運(yùn)行直接關(guān)系到配電網(wǎng)的運(yùn)行，直接關(guān)系到輸送電能的質(zhì)量和輸送效率。電能是一種不易存儲(chǔ)的能源，因此，電能的生產(chǎn)、輸送和使用是同時(shí)進(jìn)行的，這是一個(gè)連續(xù)完整的系統(tǒng)，每一環(huán)節(jié)的出錯(cuò)都會(huì)導(dǎo)致電能的浪費(fèi)或使用效率低下。輸配電線路在設(shè)計(jì)和規(guī)劃時(shí)要綜合考慮多方面的因素進(jìn)行科學(xué)合理的規(guī)劃設(shè)計(jì)。

一、輸配電線路簡(jiǎn)介及設(shè)計(jì)流程

輸配電線路是指的是從降壓變電站把電力輸送到配電變壓器或者是將電變壓器的電力輸送到用電單位的線路。輸配電線路有高壓線路和低壓線路之分。高壓輸配電線路的電壓一般為3.6kV至40.5kV，低壓輸配電線路的電壓一般為1kV，并且頻率不超過(guò)1000hz。輸配電線路的建設(shè)要求很高，安全科學(xué)的輸配電線路才能有助于供電的聯(lián)系和高效，才能保證線路損耗最低，輸送電能質(zhì)量最優(yōu)。

首先，接受設(shè)計(jì)任務(wù)。這是輸配電線路設(shè)計(jì)的開端，再拿到設(shè)計(jì)任務(wù)以后要根據(jù)不同任務(wù)的不同類型進(jìn)行分析，綜合考量任務(wù)的性質(zhì)和目的，進(jìn)行最優(yōu)化設(shè)計(jì)。其次，確定線路的起點(diǎn)和終點(diǎn)，并分析和確定電壓等。然后根據(jù)電壓等級(jí)選擇適合導(dǎo)線類型，切不可導(dǎo)線選擇錯(cuò)誤，否則在輸送電壓時(shí)會(huì)產(chǎn)生短路或漏電。然后，要慎重和科學(xué)規(guī)劃路徑圖。再次，根據(jù)氣象資料和路徑圖確定導(dǎo)線橫截面積、檔距，對(duì)材料賬單和工程預(yù)算進(jìn)行編制，綜合考慮實(shí)地情況和經(jīng)費(fèi)情況進(jìn)行設(shè)計(jì)規(guī)劃，最后，經(jīng)過(guò)多方案對(duì)比確定最佳方案，等候報(bào)批并形成最終的設(shè)計(jì)材料。輸配電線路設(shè)計(jì)流程必須嚴(yán)格遵守，在設(shè)計(jì)中注意關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

二、輸配電線路的合理規(guī)劃設(shè)計(jì)

1. 正確選擇配電裝置

配電裝置的選擇很有講究，配電裝置的最大風(fēng)速設(shè)計(jì)，應(yīng)該采用距離地面10米高，并且30年一遇的10分鐘的平均最大風(fēng)速，對(duì)于風(fēng)速過(guò)強(qiáng)，風(fēng)速超過(guò)35m/s的地區(qū)，配電裝置應(yīng)降低電氣設(shè)備的安裝高度，這有利于設(shè)備和基礎(chǔ)之間加強(qiáng)固定措施。配電裝置安裝在居民區(qū)內(nèi)的，要控制噪聲污染，以免干擾小區(qū)居民。

2. 導(dǎo)體電器的設(shè)計(jì)以及選用

配電裝置的絕緣水平要符合國(guó)家的有關(guān)要求，在對(duì)電器以及導(dǎo)體的熱穩(wěn)定功能進(jìn)行驗(yàn)算時(shí)，要按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，并且考慮電力系統(tǒng)的長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展。在驗(yàn)算時(shí)要特別注意，裸導(dǎo)體的最高工作溫度要控制在70攝氏度一下，管形導(dǎo)體以及銅芯鋁線的工作溫度要控制在80攝氏度以下。 對(duì)放置在室外的配電裝置，要綜合考慮當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件、受力狀況和經(jīng)濟(jì)承受能力，對(duì)套管、導(dǎo)體和絕緣子進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，科學(xué)的設(shè)計(jì)有助于今后的運(yùn)行維護(hù)和搶修。

三、防雷背景下輸配電的線路設(shè)計(jì)

1.線路設(shè)計(jì)因素及原則

在防雷背景下，對(duì)輸配電線路周圍環(huán)境進(jìn)行考慮，科學(xué)選擇線路走徑，可有效降低雷電危害，對(duì)于避雷線保護(hù)角要做到采用合理，確保安全狀況下，在易遭受雷擊位置導(dǎo)線下，可架設(shè)底線，以降低線路雷擊發(fā)生率，同時(shí)，要充分運(yùn)用原土，完成泄流，降低接地電阻首選方法為復(fù)合接地。在線路設(shè)計(jì)當(dāng)中，還應(yīng)遵循一定原則，先要考慮雷電直擊，尤其是電路設(shè)備與架空線路，如果出現(xiàn)線路直擊狀況，容易引發(fā)線路絕緣與火災(zāi)的；其次，考慮避雷設(shè)計(jì)，避免絕緣閃絡(luò)發(fā)生，在雷擊閃絡(luò)之后，應(yīng)將其轉(zhuǎn)化成穩(wěn)定工頻的電弧；再者，輸配電線路設(shè)計(jì)要預(yù)防線路突遭雷擊誘發(fā)大面積停電因素，給人們生活與企業(yè)生產(chǎn)造成不便，增強(qiáng)線路防雷能力，其線路防雷性能主要取決于雷擊跳閘率與耐雷水平。

2.避雷線架設(shè)

在輸配電線路當(dāng)中，避雷線架設(shè)是最直接方式。目前，雷擊事件多發(fā)生在電壓并不高的輸配電線路上，如35kV或更低，這種線路絕緣水平相對(duì)比較低，按照一般避雷線安裝方式，并不能達(dá)到百分之百的避雷效果。在變電站周圍的導(dǎo)線出現(xiàn)雷電直擊時(shí)，會(huì)沿著導(dǎo)線進(jìn)入變電站，對(duì)變電站設(shè)備中的絕緣帶來(lái)危害，農(nóng)網(wǎng)的輸配電線路當(dāng)中，接近變電站1Km-2Km的進(jìn)線上，應(yīng)安裝避雷線，降低反擊與繞擊的發(fā)生率，為增強(qiáng)避雷線在導(dǎo)線上的屏蔽能力，降低繞擊率，應(yīng)適當(dāng)減小導(dǎo)線保護(hù)角，多采取20°-30°的角，以起到良好防雷效果，確保線路和人身安全。

3.增強(qiáng)絕緣配合與電路檢查

在輸配電線路中，為預(yù)防雷擊，增強(qiáng)絕緣配合是線路設(shè)計(jì)重要方法，采取新型絕緣子，像合成絕緣子，增強(qiáng)線路絕緣能力，以提高線路抗雷擊能力，雷擊事件常發(fā)生于夏天雷雨季節(jié)，線路在雨水陽(yáng)光侵蝕后，其線路絕緣性能會(huì)降低，一旦受到雷擊，電流通過(guò)絕緣薄弱點(diǎn)進(jìn)行滲入，形成泄放的雷電流通道，帶來(lái)嚴(yán)重影響。輸配電線路出現(xiàn)雷擊地區(qū)，多是線路老化之處，為預(yù)防雷擊，除加強(qiáng)輸配電線路的防雷設(shè)計(jì)，還應(yīng)加強(qiáng)輸電檢修管理，經(jīng)常巡視線路，預(yù)防事故出現(xiàn)后，沒人處理情況出現(xiàn)，同時(shí)，還應(yīng)根據(jù)規(guī)定實(shí)施防雷設(shè)備接地，在檢查方面，應(yīng)從雷擊跳閘率降低與雷擊的永久性故障防止入手，采用絕緣與技術(shù)加強(qiáng)的措施，注意頻遭雷擊線路的檢查管理，確保線路防雷設(shè)計(jì)有效實(shí)施。

4.耦合地埋線與中性點(diǎn)的非有效接地

在防雷背景下，耦合地埋線是線路設(shè)計(jì)考慮的有效方式，實(shí)施耦合地埋線能讓接地電阻降低，將接地線延長(zhǎng)，并沿著線路將1-2根的接地線埋入地下，且與下一桿塔的接地裝置進(jìn)行連接，工頻的接地電阻不需要進(jìn)行要求，這種方式對(duì)高電阻率土壤區(qū)域的桿塔接地電阻進(jìn)行降低。耦合地埋線還能起到一些架空底線的功能，具有避雷線分流與耦合之功能，通過(guò)數(shù)據(jù)表明，與實(shí)施耦合地埋線前相比，實(shí)施耦合地埋線，跳閘率可有效降低54%左右，給人們的生命安全與生產(chǎn)生活提供重要保障。對(duì)于雷電高發(fā)線路地區(qū)，采取弧形方式或者中性點(diǎn)的不接地，均能有效減少雷擊危害，讓多數(shù)單相接地的故障可自動(dòng)消除，避免引發(fā)相間跳閘與短路，二、三相落雷的時(shí)候，先對(duì)地閃絡(luò)一相，如同一條避雷線，對(duì)未閃絡(luò)耦合與分流，避免未閃絡(luò)相的絕緣電壓降低，增強(qiáng)線路耐雷力，可有效防雷，保證配電線路正常運(yùn)行，避免人們生產(chǎn)生活受到影響。

參考文獻(xiàn) ：

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