論電力系統(tǒng)配電線路設(shè)計要點

[摘 要]近幾年，隨著我國的國民經(jīng)濟的飛速發(fā)展，電氣化事業(yè)快速發(fā)展，農(nóng)村電網(wǎng)建設(shè)、改造項目及城市配網(wǎng)建設(shè)、改造項目的不斷實施，配電網(wǎng)的技術(shù)也發(fā)生了較大變化。實踐證明，配電網(wǎng)發(fā)展關(guān)鍵要有一個一致的規(guī)劃和標準，以確保網(wǎng)絡(luò)有足夠的供電容量裕度，滿足供電可靠性和運行經(jīng)濟性的需求。

[關(guān)鍵詞]電力;配電線路;設(shè)計

一、配電線路設(shè)計的流程

配電線路設(shè)計，從接受設(shè)計任務(wù)開始，直至提供完整的設(shè)計資料。其流程一般依次如下：接受設(shè)計任務(wù)，確定線路的起點終點和電壓等級，選擇導線類型，掌握地形圖并規(guī)劃線路路徑，規(guī)劃設(shè)計路徑圖，根據(jù)氣象材料及路徑確定導線截面積、檔距、轉(zhuǎn)角及桿塔類型，列出材料清單、編制工程預算，技術(shù)經(jīng)濟對比確定最佳方案，報批并形成最終設(shè)計材料。配電線路的設(shè)計應(yīng)嚴格遵守此流程，具體的設(shè)計中，關(guān)鍵問題主要體現(xiàn)在導線類型選擇、路徑選擇、導線面積與桿塔的選擇、技術(shù)性與經(jīng)濟性對比等環(huán)節(jié)。

二、配電線路設(shè)計的要點

1.配電變壓器容量的選擇。 選擇好配電變壓器的容量，對變壓器的安全經(jīng)濟運行、適應(yīng)用戶生產(chǎn)的發(fā)展都有很大的影響。因此，選擇變壓器容量時應(yīng)全面進行考慮。

2.變壓器安裝位置的選擇。 變壓器最佳安裝位置是指變壓器安裝在這個位置上時，能保證低壓電壓質(zhì)量、減少線損、安全運行、降低工程投資、施工方便及不影響市容。因此，變壓器安裝位置的選定應(yīng)根據(jù)實際地形和用戶密布點，并遵循以下要求：①變壓器及其高低壓線路須避開易爆、易燃、污穢嚴重及地勢低洼地帶，并對易爆、易燃場所保持足夠的安全距離;②高、低壓線路不應(yīng)跨越建筑物、構(gòu)筑物、游泳池等;③高壓進線、低壓出線方便;④便于施工和運行維護;⑤按“小容量、密布點、短半徑”原則考慮。2.1導線類型的選擇配電線路的導線類型可分為架空輸電線路與電纜線路，由于架空輸電線路應(yīng)用較為普遍，因此要特別注意電纜線路的特點。相比于架空線路，電纜敷設(shè)線路的優(yōu)點是無需使用桿塔、占地少，故障少，受運行環(huán)境影響小，其缺點是結(jié)構(gòu)相對復雜、施工周期長、建設(shè)費用高、對施工技術(shù)要求高、檢修維護復雜、輸送能力和擴展能力相對較差。電纜線路一般應(yīng)用在架空線路走廊建設(shè)或征地不便、對建設(shè)價格不敏感、距離較短、前期預留了電纜敷設(shè)通道的地區(qū)。輸電線路的絕緣性能配合，最低應(yīng)當滿足線路在工頻運行電壓、操作過電壓和雷電過電壓等各種長期或短暫故障條件下安全可靠的運行。

3.線路路徑選擇 。線路的路徑應(yīng)與線路類型的選擇綜合考慮，尤其是對于電纜敷設(shè)線路，應(yīng)特別注意路徑中有無河溝、道路等不利于電纜敷設(shè)施工或者電纜運行安全的障礙。架空線路的路徑選擇相對自由，幾乎能適應(yīng)各種自然與社會條件，但需要考慮桿塔的布置、線路走廊的征地、與建筑的安全距離、周圍居民架設(shè)線路的意見等社會問題。應(yīng)當盡量避免穿越耕地、民居，盡量沿公路、橋梁進行布置，可以有效的減少社會問題。

4.導線截面積的確定。輸電線路的導線截面，關(guān)系到輸送能力、輸送安全、過負荷能力、線路重量、桿塔受力等諸多問題，不能僅依靠滿足電能輸送量來選擇。建議根據(jù)配電網(wǎng)絡(luò)及預定的電壓等級，參考經(jīng)濟電流密度進行選擇。也可以根據(jù)線路預訂的最大輸送容量，結(jié)合不同類型導線的材料與結(jié)構(gòu)進行電氣性能和機械特性等比選，以年費用最小作為指標，進行綜合技術(shù)經(jīng)濟性能的比較后確定。除經(jīng)濟性的考慮，輸電線路的導線截面還要考慮技術(shù)性能與安全性能。例如，不同材質(zhì)的導線在不同的溫度、載流量下的性能有所差異。根據(jù)設(shè)計規(guī)范，驗算導線允許的最大載流量時，允許溫度宜按下列規(guī)定取值：鋼芯鋁絞線和鋼芯鋁合金絞線宜采用+70℃，必要時可采用+80℃;大跨越宜采用+90℃;鋼芯鋁包鋼絞線和鋁包鋼絞線可采用+80℃，大跨越可采用+100℃，或經(jīng)試驗決定;鍍鋅鋼絞線可采用+125℃。

5.桿塔的選擇。桿塔的選擇主要是考慮承受的拉力、壓力、線路的弧垂應(yīng)力與不同電壓等級等，桿塔類型宜符合，常用的桿塔按其受力性質(zhì)，可分為懸垂型和耐張型桿塔。其中懸垂型桿塔主要是考慮垂直受力，可細分為懸垂直線桿塔與懸垂轉(zhuǎn)角桿塔;而耐張型的桿塔又可分為耐張直線桿塔、耐張轉(zhuǎn)角桿塔和終端桿塔。桿塔按其回路數(shù)，應(yīng)分為單回路、雙回路和多回路桿塔。桿塔外形的選擇與構(gòu)件布置應(yīng)根據(jù)導線和地線排列方式，以結(jié)構(gòu)簡單、受力均衡、傳力明確、外形美觀為原則進行規(guī)劃。對不同類型桿塔的選用，同時需要結(jié)合占地所需范圍、桿塔的材質(zhì)、運行維護方便、施工便利、制造工藝等因素進行優(yōu)化選擇，優(yōu)先選取技術(shù)先進并且經(jīng)濟合理的設(shè)計方案?？紤]到普遍應(yīng)用的配電線路為在平原和丘陵等地，尤其是在選擇路徑的基礎(chǔ)上，故架空線路的走廊一般為便于運輸和施工的非農(nóng)田和非繁華地段。因此可因地制宜地優(yōu)先采用拉線桿塔和鋼筋混凝土桿，以降低費用和增加施工的便利。對于山區(qū)等不便于施工的線路桿塔，應(yīng)依據(jù)地形特點，配合不等高的基礎(chǔ)，采用全方位長短腿結(jié)構(gòu)形式，這類桿塔的數(shù)量不宜太多，應(yīng)特別注意桿塔的穩(wěn)固性與受力的合理性。2.5技術(shù)性與經(jīng)濟性對比線路設(shè)計中的技術(shù)性與經(jīng)濟性對比應(yīng)當貫徹設(shè)計的始終，從線路類型的選擇與走廊、桿塔的選擇以及建設(shè)、長期維護費用和擴展的便利、輸送容量及遠期規(guī)劃等方面綜合考慮。在經(jīng)濟性相差不大的情況下，應(yīng)優(yōu)先選擇技術(shù)先進的方案。當前線路建設(shè)往往是與電網(wǎng)、變電站的建設(shè)同時進行，部分配電線路由于是專門為廠礦、企事業(yè)單位專門加設(shè)，故推薦的作法是將兩種或多種方案的經(jīng)濟性做出預案，由總體規(guī)劃部門或收益單位參考決定。

6.防雷措施。配電變壓器、開關(guān)設(shè)備的防雷裝置應(yīng)選用金屬氧化鋅避雷器YWS，以免雷電沖擊波沿高壓線路侵入變壓器和設(shè)備，低壓側(cè)中性線安裝低壓氧化鋅避雷器以防高壓竄入低壓出線。起聯(lián)絡(luò)作用的柱上開關(guān)兩側(cè)均應(yīng)安裝防雷裝置。高、低壓避雷器的接地端與鐵件，低壓側(cè)中性點及變壓器金屬外殼應(yīng)分別接在同一接地裝置上。100kVA以下配變的接地裝置的接地電阻不應(yīng)大于10Ω，100kVA及以上配變的接地裝置的接地電阻不應(yīng)大于4Ω。

7.線路設(shè)計中的新技術(shù) 。近年來，由于負荷密集程度的增加，部分地區(qū)新建了20kV配電網(wǎng)絡(luò)，或?qū)⒃械?0kV配電線路升級改造為20kV，雖然這一電壓等級符合我國的國家標準與國際標準，但由于應(yīng)用較少，故當?shù)匾话悴淮嬖谝延泄こ炭梢蕴峁┙梃b，這時就需要設(shè)計人員向已建設(shè)的地區(qū)和設(shè)計人員借鑒經(jīng)驗，并結(jié)合本地區(qū)實際進行改造創(chuàng)新。

三、結(jié)語

總之，為了順應(yīng)時代的發(fā)展潮流，應(yīng)加快配電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計，適應(yīng)城市發(fā)展規(guī)律及未來規(guī)劃需求，對配電線路進行科學設(shè)計，逐步提高配電網(wǎng)供電質(zhì)量，推動我國經(jīng)濟的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。

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