配電線路的合理規(guī)劃設(shè)計(jì)分析

蔡尚發(fā)

摘 要：配電線路的規(guī)劃設(shè)計(jì)是否合理，關(guān)系著后期電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性，與工業(yè)生產(chǎn)以及人民的日常生活息息相關(guān)。尤其是目前我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的形勢(shì)下，對(duì)電力的需求量急劇上升，配電線路的建設(shè)和改進(jìn)必須和當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境以及社會(huì)環(huán)境相適應(yīng)。文章首先對(duì)配電線路進(jìn)行了概述，然后提出了基本的規(guī)劃設(shè)計(jì)原則，最后總結(jié)了配電線路的設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：配電線路；規(guī)劃設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)方法

中圖分類號(hào)：TM751 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2016）18-0105-02

配電線路是電力企業(yè)電力系統(tǒng)的重要組成部分，最為電網(wǎng)終端，直接影響著用戶的用電質(zhì)量。但是受到各種因素的影響，導(dǎo)致線路在運(yùn)行過(guò)程中容易很多故障，嚴(yán)重情況下，會(huì)造成極大的意外事故，給電力企業(yè)帶來(lái)較大的經(jīng)濟(jì)損失。鑒于這種情況，要進(jìn)一步提升配電線路設(shè)計(jì)的合理性，并遵循相應(yīng)的設(shè)計(jì)原則。

1 配電線路的概述

從電力負(fù)荷中心向各個(gè)電力用戶分配電能的線路被稱為配電線路。通常情況下，配電線路有高壓和低壓之分，當(dāng)配電線路的電壓范圍在3.6～40.5 kV時(shí)，就可以將其成為高壓配電線路；當(dāng)配電線路的電壓低于1 kV，并且頻率不超過(guò)1 000 Hz，直流小于1 500 V時(shí)，就是低壓配電線路。為了降低后期電力輸送過(guò)程中的線路損失，并保證供電的穩(wěn)定性和安全性，一定要設(shè)計(jì)科學(xué)合理的配電線路建設(shè)方案，提高用戶的用電質(zhì)量，并減少電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)損失。

2 配電線路規(guī)劃設(shè)計(jì)的原則

2.1 保證電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益

首先，在設(shè)計(jì)和規(guī)劃配電線路時(shí)，要考慮其投資成本，不能為了提高質(zhì)量而盲目加大投資。需要提供多套設(shè)計(jì)方面，進(jìn)行分析對(duì)比，選擇投資較少且可靠性強(qiáng)的方案。其次，對(duì)于不同的配電線路，在設(shè)計(jì)規(guī)劃之前，需要根據(jù)地區(qū)的實(shí)際情況，比如用電量、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、未來(lái)的發(fā)展規(guī)劃等，從整體效益出發(fā)，保證電力建設(shè)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)律相協(xié)調(diào)。這樣能夠使電力企業(yè)用較少的投資獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益[1]。

2.2 提高能源利用率

社會(huì)的持續(xù)發(fā)展離不開(kāi)能源的支持，但是在能源總量有限的情況下，如果配電線路設(shè)計(jì)中盡可能的提高對(duì)能源的利用率，成為目前需要重點(diǎn)考慮的問(wèn)題。在配電線路規(guī)劃設(shè)計(jì)之前，要對(duì)該地區(qū)的能源分布狀況有一個(gè)充分的了解，然后設(shè)置合理的能源利用方案，合理規(guī)劃和布局配電網(wǎng)的骨干網(wǎng)架，在建設(shè)過(guò)程中以及后期的電力輸送過(guò)程中減少能源浪費(fèi)，用有限的能源創(chuàng)造出更加的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)效益。

2.3 電網(wǎng)配套發(fā)展

電力能源是目前社會(huì)發(fā)展中需求量最大的能源之一，因此儲(chǔ)備量不足，這就導(dǎo)致電力生產(chǎn)與供應(yīng)幾乎是同時(shí)進(jìn)行的，尤其是在用電高峰期，甚至出現(xiàn)較大的供需矛盾。這一方面是由于電力分配方式的不合理造成的，另一方面是由于配電網(wǎng)的設(shè)計(jì)規(guī)劃和當(dāng)期的用電需求不協(xié)調(diào)。比如某地區(qū)正處于經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的時(shí)期，已經(jīng)可以預(yù)見(jiàn)到后期的居民和工業(yè)、商業(yè)用電量會(huì)急劇增長(zhǎng)，這就需要完善當(dāng)前的配電網(wǎng)線路構(gòu)架，并大力推進(jìn)通信自動(dòng)化的規(guī)劃建設(shè)。

2.4 環(huán)境保護(hù)

科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，誕生了很多新型的材料和設(shè)備以及技術(shù)，在配電線路的建設(shè)過(guò)程中，根據(jù)現(xiàn)有的經(jīng)濟(jì)條件，大力推廣新技術(shù)和新材料的應(yīng)用，能夠極大的降低對(duì)環(huán)境的破壞性，從而彌補(bǔ)傳統(tǒng)配電過(guò)程中存在的弊端。

3 配電線路合理規(guī)劃設(shè)計(jì)的要點(diǎn)

3.1 選擇合適的配電裝置

首先，如果選擇裸導(dǎo)體配電裝置，要保證環(huán)境溫度能夠滿足設(shè)備運(yùn)行的需求。在室內(nèi)環(huán)境下，設(shè)計(jì)人員要搜集該地區(qū)常年的風(fēng)向、日照時(shí)間等，從而明確該地的溫度變化趨勢(shì)。如果沒(méi)有充足的參考資料，可以根據(jù)當(dāng)期最高溫度月的平均氣溫，并在此基礎(chǔ)上提高5 ℃。對(duì)于一些不合適在低溫環(huán)境下運(yùn)行的配電裝置，如果通過(guò)溫度調(diào)查發(fā)現(xiàn)該地區(qū)最低溫度月的氣溫低于設(shè)備的運(yùn)行限度，那么就需要設(shè)置保護(hù)防護(hù)措施。其次，濕度對(duì)配電裝置的運(yùn)行也會(huì)產(chǎn)生較大的影響，一般情況下，設(shè)計(jì)人員需要根據(jù)當(dāng)?shù)爻Ｄ隄穸茸罡咴路莸钠骄?，選擇合適的配電裝置，在濕度較大的地區(qū)，需要提高設(shè)備的嚴(yán)密性，避免出現(xiàn)潮濕現(xiàn)象。最后，設(shè)置在居民區(qū)的配電裝置，要采取噪音控制措施，減小對(duì)居民日常生活的影響。如果地區(qū)的海拔高度超過(guò)1 km，那么配電裝置的選擇應(yīng)該注意和平原地區(qū)有所區(qū)分，提高其工業(yè)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，避免在低壓環(huán)境下不能正常運(yùn)行[2]。

3.2 導(dǎo)體以及電器的設(shè)計(jì)和選用

第一，要保證配電裝置的絕緣水平滿足國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。電器在工作狀態(tài)下，承受的最高電壓不能夠低于該回路的最高運(yùn)行電壓；導(dǎo)體電器長(zhǎng)期允許的電流不能小于該回路的最大持續(xù)工作電流，同時(shí)考慮日照對(duì)導(dǎo)體電器載流量的影響。安裝之前，要對(duì)導(dǎo)體和電氣的熱穩(wěn)定性能進(jìn)行驗(yàn)算，除了按照設(shè)計(jì)規(guī)劃計(jì)算之外，還得充分考慮到電力系統(tǒng)的長(zhǎng)期使用和發(fā)展計(jì)劃。一般情況下，可以采用三相短路進(jìn)行驗(yàn)算。在驗(yàn)算導(dǎo)體短路熱效應(yīng)時(shí)可以采取主保護(hù)時(shí)間加相應(yīng)的斷路器全分閘時(shí)間。第二，如果使用熔斷器對(duì)電壓互感器的回路進(jìn)行保護(hù)，可以不對(duì)熱穩(wěn)定以及動(dòng)穩(wěn)定進(jìn)行驗(yàn)算。如果是采用高壓限流熔斷器對(duì)導(dǎo)體和電器進(jìn)行保護(hù)，需要根據(jù)限流熔斷器的特征驗(yàn)算其動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。第三，裸導(dǎo)體在正常工作狀態(tài)下，溫度不能夠大于 70 ℃，同時(shí)，考慮到日照帶來(lái)的溫度上升，銅芯鋁線和管型導(dǎo)體的工作溫度應(yīng)該控制在80 ℃以下。如果裸導(dǎo)體接觸面鍍有錫金屬等覆蓋層，工作溫度可以允許提升至85 ℃以上。第四，根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件、受力情況以及經(jīng)濟(jì)水平，選擇合適的套管、導(dǎo)體以及絕緣子等，方便后期的維護(hù)和檢修。

3.3 配電線路路徑的設(shè)計(jì)

路線設(shè)計(jì)的原則：第一，盡量減少對(duì)農(nóng)田的占用，方便后期的施工和維護(hù)，保證交通條件良好。在條件允許的情況下，減少?gòu)澱巯禂?shù)，提高其經(jīng)濟(jì)性和安全性；第二，出線端采用十二、十六、二十四線電纜溝，減少重復(fù)施工操作；第三，光纜隨10 kV架空線路走，光纜配備一般是1～2 km。太長(zhǎng)的話不方便施工和維修，太短的話會(huì)降低信號(hào)質(zhì)量。

總線路的設(shè)計(jì)。通常情況下，總線路的設(shè)計(jì)分為以下三部分：設(shè)計(jì)的依據(jù)、線路的走徑、工程概況。其中，設(shè)計(jì)依據(jù)是根據(jù)配電線路基本的設(shè)計(jì)和規(guī)劃原則而定的，然后考慮當(dāng)期的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境等條件，并嚴(yán)格按照相關(guān)的文件規(guī)定來(lái)執(zhí)行。需要制定配電線路設(shè)計(jì)規(guī)劃的任務(wù)書，起草設(shè)計(jì)合同。在進(jìn)行路徑設(shè)計(jì)時(shí)，要考慮到路徑長(zhǎng)度、交通條件、水文地質(zhì)以及地形地勢(shì)等，設(shè)計(jì)多條路徑進(jìn)行對(duì)比，分析其可行性和經(jīng)濟(jì)性，選擇最佳的線路設(shè)計(jì)方案。

搭桿以及基礎(chǔ)的選擇。常見(jiàn)的配電線路搭桿形式有以下四種：分別是耐張搭桿、轉(zhuǎn)角搭桿、直線搭桿以及終端搭桿。在選擇搭桿形式以及高度時(shí)，要考慮經(jīng)濟(jì)性和后期維護(hù)檢修的方便性。尤其是在比較偏僻的地區(qū)，搭桿過(guò)高的話，對(duì)極大的增加維修困難。但是在城市地區(qū)，搭桿過(guò)低的話，會(huì)造成較大的安全威脅。如果選擇耐張搭桿，應(yīng)該盡量控制搭桿的高度，太高的話會(huì)降低其受力性，容易發(fā)生倒桿事故。

4 結(jié) 語(yǔ)

通過(guò)以上分析可以發(fā)現(xiàn)，在規(guī)劃和設(shè)計(jì)配電線路時(shí)，要遵循經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性以及適用性等原則，才能保證后期電力輸送質(zhì)量。配電線路的設(shè)計(jì)要點(diǎn)涉及到配電裝置的選擇、路徑的選擇等各個(gè)方面，在選擇過(guò)程中，需要結(jié)合當(dāng)期的自然環(huán)境和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，提高選擇的合理性。除此之外，在社會(huì)發(fā)展過(guò)程中，電力企業(yè)發(fā)揮著重要的作用，工業(yè)發(fā)展、商業(yè)運(yùn)營(yíng)以及居民的日常生活都離不開(kāi)電力。因此，企業(yè)在發(fā)展過(guò)程中要盡可能的保證經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的統(tǒng)一。

參考文獻(xiàn)：

[1] 金小娟.配電線路的合理規(guī)劃設(shè)計(jì)分析[J].河南科技，2013，（6）.

[2] 李傳文.淺析10 kV配電線路設(shè)計(jì)技術(shù)要點(diǎn)[J].科學(xué)中國(guó)人，2015，（7）