配電線路絕緣化合理規(guī)劃設(shè)計(jì)分析

楊宗輝

摘要：配電線路對(duì)于電力系統(tǒng)發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，其職責(zé)主要為電力的輸送，如果配電線路中有問(wèn)題產(chǎn)生，則會(huì)對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行產(chǎn)生不利影響。通常而言，由于遭受雷擊易引發(fā)絕緣變化，或者因?yàn)樽匀画h(huán)境的影響而產(chǎn)生絕緣變化，進(jìn)而導(dǎo)致配電線路出現(xiàn)故障。針對(duì)配電線路而言，為確保其順利安全運(yùn)行，應(yīng)當(dāng)在絕緣規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)期作出合理規(guī)劃設(shè)計(jì)，防止故障蔓延。本文重點(diǎn)對(duì)配電線路絕緣規(guī)劃設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：配電線路；絕緣化；規(guī)劃設(shè)計(jì)

在電力系統(tǒng)中，為確保安全穩(wěn)定供電，應(yīng)當(dāng)合理規(guī)劃設(shè)計(jì)配電網(wǎng)線路絕緣。所以，在規(guī)劃設(shè)計(jì)過(guò)程中，由于設(shè)計(jì)質(zhì)量對(duì)電力系統(tǒng)供電的可靠性有直接的影響，因而必須保證良好的設(shè)計(jì)質(zhì)量，維護(hù)供電企業(yè)良好的經(jīng)濟(jì)效益。國(guó)家在近些年陸續(xù)改造了配電線路，主要是為了合理規(guī)劃配電線路，進(jìn)而保證穩(wěn)定可靠地輸送電力。

一、配電線路絕緣化規(guī)劃設(shè)計(jì)原則

第一，提高經(jīng)濟(jì)效益。對(duì)于大多數(shù)新創(chuàng)建的配電工程項(xiàng)目，應(yīng)當(dāng)分析創(chuàng)建地區(qū)的整體經(jīng)濟(jì)利益，同時(shí)通過(guò)嚴(yán)格的經(jīng)濟(jì)分析規(guī)劃設(shè)計(jì)絕緣情況，充分保證遵循客觀經(jīng)濟(jì)規(guī)律進(jìn)行電力建設(shè)。第二，保護(hù)環(huán)境。對(duì)于配電線路的設(shè)計(jì)規(guī)劃，必須利用新技術(shù)和新設(shè)備開(kāi)展設(shè)計(jì)工作，及時(shí)更新遭受環(huán)境污染的設(shè)備，進(jìn)而對(duì)絕緣化環(huán)境進(jìn)行合理規(guī)劃。

二、配電線路絕緣的規(guī)劃設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1、合理選擇配電線路的路徑。選擇配電線路的路徑，不僅要將供電負(fù)荷需求與經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)考慮在內(nèi)，而且要保證故障率減少，提升可靠性指標(biāo)。選擇合理的配電線路路徑對(duì)于保證穩(wěn)定可靠的供電有重要意義，有利于規(guī)避雷擊，避免受到自然作物影響，減少由于環(huán)境物體產(chǎn)生的絕緣變化。因?yàn)榕潆娋€路為設(shè)置避雷設(shè)施，為防止雷擊對(duì)配電線路產(chǎn)生破壞，必須按照歷史雷電分布情況合理選擇路徑，盡量避開(kāi)雷電密集區(qū)和高山突出區(qū)；林區(qū)易于受到自然作物的影響，還可能由于環(huán)境物體而產(chǎn)生故障，因而不宜經(jīng)過(guò)林區(qū)，遠(yuǎn)離臨建區(qū)；為加快恢復(fù)電力供應(yīng)，排除故障，路徑的選擇要考慮便利性，并且便利的交通路徑有利于滿足將來(lái)用電的潛在需求。

2、合理選擇配電線路導(dǎo)線的絕緣配合。配電線路導(dǎo)線的絕緣選擇和配合，對(duì)減少自然環(huán)境引起的故障，提高故障搶修恢復(fù)的速度非常重要。對(duì)重要和供電可靠性要求較高的負(fù)荷，應(yīng)盡可能選擇電纜和電纜溝敷設(shè)的方式供電；對(duì)必須經(jīng)過(guò)林區(qū)配電線路，林區(qū)的導(dǎo)線應(yīng)選擇絕緣導(dǎo)線架設(shè)，同時(shí)增強(qiáng)桿塔的抗傾覆強(qiáng)度和導(dǎo)線的抗拉強(qiáng)度；對(duì)經(jīng)過(guò)居民區(qū)和臨建區(qū)的農(nóng)村配電線路，通過(guò)居民區(qū)和臨建區(qū)的導(dǎo)線應(yīng)盡可能采用電纜和電纜溝敷設(shè)的方式，其他采用架空敷設(shè)的架空線、電纜混合結(jié)構(gòu)形式；對(duì)從經(jīng)濟(jì)考慮必須跨越山地架設(shè)、經(jīng)過(guò)交通困難區(qū)域的架空線路，該耐張段的架空線路絕緣應(yīng)適當(dāng)比其他耐張段提高，以減少在該耐張段發(fā)生雷擊故障的幾率，按絕緣破壞總發(fā)生在絕緣最薄弱點(diǎn)的原理，人為地把故障引到其他耐張段，降低故障搶修難度，縮短搶修恢復(fù)時(shí)間，提高供電可靠性。

3、自然環(huán)境對(duì)絕緣的影響。第一，自然環(huán)境溫度。導(dǎo)線的自然環(huán)境溫度會(huì)嚴(yán)重影響配電線路在生命周期中的絕緣老化過(guò)程。選擇其絕緣體與電器時(shí)，必須對(duì)其敷設(shè)方式、運(yùn)行負(fù)荷、環(huán)境溫度以及通風(fēng)散熱方式等進(jìn)行全面了解和把握，進(jìn)而預(yù)測(cè)配電線路的運(yùn)行溫度，保證其與實(shí)際運(yùn)行狀況相一致。運(yùn)行環(huán)境溫度可按照氣象部門對(duì)近些年的最高和最低溫度的記錄進(jìn)行確定；以敷設(shè)方式、環(huán)境溫度、通風(fēng)散熱方式與運(yùn)行最高負(fù)荷，對(duì)配電設(shè)備的運(yùn)行溫度進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算，結(jié)合配電線路設(shè)備的最高運(yùn)行溫度與最低室外氣象溫度，正確選擇合適的設(shè)備絕緣介質(zhì)，進(jìn)而減少運(yùn)行環(huán)境溫度對(duì)設(shè)備絕緣的老化破壞，延長(zhǎng)設(shè)備絕緣時(shí)間。第二，自然環(huán)境濕度。配電線路運(yùn)行環(huán)境濕度會(huì)極大影響配電線路絕緣體的絕緣效果。在選擇配電線路與設(shè)備的絕緣體過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)對(duì)配電線路與設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境濕度與通風(fēng)狀況較為熟悉和了解，針對(duì)部分地區(qū)運(yùn)行環(huán)境濕度較大，必須按照本地運(yùn)行情況制定有效的防護(hù)手段，通常適合選擇適宜濕熱帶的電氣與表面光滑、爬距較大的瓷質(zhì)絕緣體設(shè)備，減少合成絕緣體與硅橡膠絕緣體的應(yīng)用；針對(duì)室內(nèi)配電設(shè)備可通過(guò)強(qiáng)制通風(fēng)與盤柜內(nèi)加溫去濕的方法避免濕氣聚集，防止降低配電設(shè)備的絕緣性能。第三，環(huán)境污染物。在環(huán)境污染較大地區(qū)和沿海地區(qū)，由于空氣環(huán)境污染物和沿海鹽分在絕緣體表面的積累，對(duì)配電線路和設(shè)備絕緣效果也產(chǎn)生較大影響。對(duì)配電線路和設(shè)備的絕緣體進(jìn)行選擇時(shí)，應(yīng)掌握配電線路的路徑區(qū)域及設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境的污染類別，一般應(yīng)選用表面光滑、爬距較大的瓷質(zhì)絕緣體設(shè)備，少用或盡可能不用合成絕緣體和硅橡膠絕緣體；另外經(jīng)過(guò)運(yùn)行分析，提高桿塔的設(shè)計(jì)高度來(lái)提高配電線路絕緣子的運(yùn)行環(huán)境風(fēng)速，也有一定的實(shí)際效果，但必須慎重通過(guò)經(jīng)濟(jì)對(duì)比才能選擇該方式。

4、熱穩(wěn)定、動(dòng)穩(wěn)定對(duì)絕緣的影響。熱穩(wěn)定、動(dòng)穩(wěn)定對(duì)配電線路和設(shè)備絕緣體也有一定的影響，因此在進(jìn)行配電線路絕緣規(guī)劃設(shè)計(jì)階段，必須對(duì)選擇元件及絕緣體依據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行熱穩(wěn)定、動(dòng)穩(wěn)定驗(yàn)算，滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求：一是計(jì)算配電線路短路電流，依據(jù)電器允許開(kāi)斷電流對(duì)導(dǎo)體和電氣設(shè)備的熱穩(wěn)定、動(dòng)穩(wěn)定進(jìn)行驗(yàn)算，在驗(yàn)算導(dǎo)體短路熱效應(yīng)時(shí)采取主保護(hù)時(shí)間加相應(yīng)斷路器全分閘時(shí)間，熱穩(wěn)定、動(dòng)穩(wěn)定滿足規(guī)范要求；二是配電裝置的絕緣水平要符合《電力裝置的過(guò)電壓保護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)范》；三是選用設(shè)備運(yùn)行額電壓、電流滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求；四是在正常運(yùn)行或者短路時(shí)，導(dǎo)線引線的最大作用力應(yīng)小于電器端子和絕緣子允許的荷載。

三、結(jié)語(yǔ)

配電線路在電力系統(tǒng)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，如果產(chǎn)生故障則會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行產(chǎn)生極大不利，而合理規(guī)劃設(shè)計(jì)配電線路是保證其正常運(yùn)行的重要基礎(chǔ)，在設(shè)計(jì)絕緣過(guò)程中，要將其可能受到的影響的因素全面考慮在內(nèi)，通過(guò)各種技術(shù)手段保證合理設(shè)計(jì)與建設(shè)絕緣，確保配電線路正常運(yùn)行，防止再次產(chǎn)生故障，進(jìn)而有效保證供電的穩(wěn)定安全性能，維護(hù)電力系統(tǒng)順利運(yùn)行。

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