電力系統(tǒng)10 kV配電線路設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

蘭云暉

摘 要：簡(jiǎn)要敘述了10 kV配電線路設(shè)計(jì)的重要作用，介紹了10 kV配電線路設(shè)計(jì)的前期準(zhǔn)備，并且分析了10 kV配電線路的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，以期為日后的相關(guān)工作提供參考。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；10 kV配電線路；設(shè)計(jì)要點(diǎn)；配電裝置

中圖分類(lèi)號(hào)：TM752+.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.19.155

1 配電線路設(shè)計(jì)的重要作用

在電力系統(tǒng)中，配電線路有許多等級(jí)——電壓在35 kV以上的主要用于遠(yuǎn)距離的配電，10 kV的配電線路主要用于連接電網(wǎng)和用戶(hù)。在輸送電力的過(guò)程中，10 kV配電線路是最后環(huán)節(jié)，也是整個(gè)配電系統(tǒng)的核心。但是，由于配電線路比較長(zhǎng)，覆蓋面比較廣，設(shè)備質(zhì)量又參差不齊，并且還會(huì)受到地理和環(huán)境的影響，所以，在整個(gè)電能輸送的過(guò)程中，配電線路難免會(huì)有線損和故障。這不僅會(huì)影響人們的正常用電，還會(huì)直接給電力企業(yè)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)損失。因此，一定要在10 kV配電線路實(shí)施階段科學(xué)、合理地設(shè)計(jì)配電線路。在整個(gè)工作過(guò)程中，要根據(jù)配電線路的實(shí)際狀況選擇適合的電氣設(shè)備，以保證10 kV配電線路能夠安全、可靠運(yùn)行，進(jìn)而降低線損，使整個(gè)電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行，提高電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

2 10 kV配電線路設(shè)計(jì)的前期準(zhǔn)備

2.1 配電裝置選擇

在選擇配電裝置時(shí)，需要考慮的因素比較多，主要有以下幾點(diǎn)：①特定地區(qū)背景下的地形因素、天氣因素和水文條件等，同時(shí)，也要考慮氣候、溫度和濕度等因素。如果周邊溫度比配電裝置最小承受溫度要低，則需要對(duì)其進(jìn)行保溫，嚴(yán)格控制開(kāi)關(guān)的破冰厚，使其不超過(guò)設(shè)計(jì)的最高要求，避免寒冷天氣時(shí)發(fā)生電力事故。如果周邊溫度比較高，可以?xún)?yōu)先選用濕熱帶型配電裝置，并對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)。②在設(shè)計(jì)配電裝置時(shí)，要兼顧其抗震要求，落實(shí)具體的地震預(yù)防措施，使其與國(guó)家電力抗震設(shè)計(jì)要求相符合，確保配電裝置處于安全的運(yùn)行狀態(tài)。③在選擇配電裝置時(shí)，要考慮風(fēng)力因素，根據(jù)實(shí)際情況合理確定配電裝置的安裝高度，使其具備較好的穩(wěn)定性。④如果配電裝置的安裝區(qū)域海拔比較高，需要有針對(duì)性地選擇配電設(shè)備，并進(jìn)行外部絕緣頻率試驗(yàn)和沖擊試驗(yàn)。⑤在工業(yè)區(qū)或居民區(qū)內(nèi)部安裝配電裝置時(shí)，要注重噪聲的問(wèn)題，以免影響正常的工業(yè)生產(chǎn)或居民生活。

2.2 電器與導(dǎo)體選擇

在選擇電器和導(dǎo)體時(shí)，需要考慮以下因素：①確保電器和導(dǎo)體的絕緣水平符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)；②電器的最高承受電壓和電流要符合回路中最高運(yùn)行電能和高出回路的持續(xù)電流；③檢驗(yàn)電器和導(dǎo)體的短路電流，并整體考量短路電流的衰減時(shí)間、異步電動(dòng)機(jī)和電容補(bǔ)償裝置對(duì)電流的影響等；④結(jié)合設(shè)計(jì)規(guī)劃容量要求計(jì)算短路電流以及電器和導(dǎo)體的動(dòng)、熱穩(wěn)定性。

3 10 kV配電線路的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

3.1 l0 kV配電線路的編制說(shuō)明

設(shè)計(jì)依據(jù)、工程概況和配電線路路徑都屬于10 kV配電線路整體編制說(shuō)明范疇。具體來(lái)說(shuō)，設(shè)計(jì)依據(jù)就是調(diào)查施工環(huán)境，并在嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計(jì)規(guī)程框架內(nèi)收集、整理和歸納工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)、電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)文件和相關(guān)合同等。工程概況即要確定設(shè)計(jì)線路的長(zhǎng)度、電壓等級(jí)和起始點(diǎn)等指標(biāo)，要勘察配電線路周?chē)牡匦危Y(jié)合地形情況選擇避雷線和導(dǎo)線規(guī)格、耐張串?dāng)?shù)量、絕緣型號(hào)，以確定和設(shè)計(jì)桿塔的樣式和數(shù)量等。同時(shí)，還要立足全局，對(duì)地區(qū)性整體規(guī)劃進(jìn)行考量，選擇正確的配電線路路徑，避免路徑選擇不合理干擾周邊的其他工程。另外，要避免與地下光纜、管道和障礙物等發(fā)生碰撞，以免引發(fā)糾紛。

3.2 l0 kV配電線路的桿塔設(shè)計(jì)

耐張桿塔、終端桿塔、轉(zhuǎn)角桿塔和直線桿塔是我國(guó)配電線路桿塔設(shè)計(jì)中比較常見(jiàn)的。耐張桿塔的應(yīng)用界面是直線段特定距離，其對(duì)水平拉力有良好的承受性，能確保直線段弧垂。但是，導(dǎo)線的水平壓力比較大，可以將2個(gè)不同方向的懸式絕緣子設(shè)置在耐張桿上，并使其拉緊到橫擔(dān)上。絕緣子的連接方式是跳線，能夠有效控制耐張桿張力，而終端桿塔和轉(zhuǎn)角桿塔會(huì)在桿塔設(shè)計(jì)中合理應(yīng)用該跳線。

3.3 l0 kV配電線路的機(jī)電設(shè)計(jì)

3.3.1 適合的氣象條件

在具體的工作過(guò)程中，要了解配電線路所處地區(qū)的情況和周邊的氣象條件，將氣候因素和配電線路長(zhǎng)度作為選擇不同氣象區(qū)域時(shí)的重要指標(biāo)和考量要素。同時(shí)，還要綜合計(jì)算氣象區(qū)域氣候、地理環(huán)境，確保10 kV配電線路機(jī)電設(shè)計(jì)處于最佳的氣象條件中，以保證配電線路的設(shè)計(jì)應(yīng)用效果良好。

3.3.2 導(dǎo)線設(shè)計(jì)要求

參考具體的配電設(shè)計(jì)要求、工程具體布局等指標(biāo)合理選擇導(dǎo)線截面，在數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上驗(yàn)證導(dǎo)線型號(hào)和規(guī)格，并決定是否將電氣特性和機(jī)械性能作為導(dǎo)線截面的選擇依據(jù)。配電線路的設(shè)計(jì)規(guī)劃要具體，確保導(dǎo)線架設(shè)情況、安全系數(shù)和使用性等各項(xiàng)參數(shù)都包含在內(nèi)，使導(dǎo)線設(shè)計(jì)更加完整、合理。借助現(xiàn)代化的儀器描述導(dǎo)線的力學(xué)特征分布，以便明確不同溫度背景下導(dǎo)線弧垂數(shù)值，并予以登記。

3.3.3 絕緣子串組裝模式

依據(jù)桿塔結(jié)構(gòu)和導(dǎo)線型號(hào)等選擇和確定絕緣子串組長(zhǎng)模式。通常情況下，絕緣子串的選擇比較簡(jiǎn)便，只需要在配電線路內(nèi)部考量導(dǎo)線的斷線張力和荷載重力兩項(xiàng)指標(biāo)。而在選擇特殊絕緣子串的過(guò)程中，需要考量的因素比較多，包括大溝、檔局和大導(dǎo)線要求等，也要考量氣候因素和地形因素，以達(dá)到良好的絕緣子串組裝效果。

3.3.4 配電線路中導(dǎo)線的防震設(shè)計(jì)

導(dǎo)線防震設(shè)計(jì)比較復(fù)雜，需要兼顧的內(nèi)容也比較多，要嚴(yán)格考量風(fēng)向、架設(shè)高度和地形應(yīng)力引發(fā)的導(dǎo)線振動(dòng)問(wèn)題。電力系統(tǒng)的線路運(yùn)行會(huì)受到導(dǎo)線振動(dòng)頻率和振動(dòng)大小的影響。電力人員要結(jié)合具體線路背景，將導(dǎo)線防震設(shè)計(jì)工作落實(shí)到位。另外，在防震過(guò)程中，要全面考量導(dǎo)線安全系數(shù)、使用應(yīng)力、運(yùn)轉(zhuǎn)能力、氣候和地形等因素，以提高防震設(shè)計(jì)質(zhì)量。

4 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，電力系統(tǒng)10 kV配電線路的設(shè)計(jì)難度比較大，涉及到的專(zhuān)業(yè)性?xún)?nèi)容比較多。電力人員要結(jié)合具體工程背景，合理選擇和應(yīng)用配電線路，既要考量其實(shí)用性和美觀性，更要兼顧具體工程實(shí)踐中的經(jīng)濟(jì)因素和環(huán)境因素，使10 kV配電線路設(shè)計(jì)具有安全性、可行性和有效性，從而為電力行業(yè)的健康穩(wěn)定發(fā)展提供保障。

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〔編輯：白潔〕