關(guān)于電力系統(tǒng)配電線路設(shè)計(jì)探究

張昌輝

摘要：電網(wǎng)的建設(shè)屬于基礎(chǔ)公共設(shè)施，而且其也是保證地區(qū)建設(shè)以及國(guó)民經(jīng)濟(jì)能夠持續(xù)發(fā)展的重要產(chǎn)業(yè)，而配電線路的設(shè)計(jì)作為電網(wǎng)建設(shè)當(dāng)中較為重要的環(huán)節(jié)，因此，應(yīng)該予以重視。本文首先介紹了對(duì)配電裝置的選擇，其次對(duì)電器以及導(dǎo)體的選用和設(shè)計(jì)進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹，最后從設(shè)計(jì)依據(jù)、路徑方案的選擇、工程概況以及線路機(jī)電部分的設(shè)計(jì)、桿塔的選取這四方面介紹了配電工程的線路設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：配電線路；線路設(shè)計(jì)；配電裝置

前言

電力系統(tǒng)主要可以分為發(fā)電、輸電、變電、配電、用電幾個(gè)環(huán)節(jié)。配電網(wǎng)是電網(wǎng)的末端，直接與用戶相連，也是輻射面積最廣的網(wǎng)絡(luò)。配電線路是電網(wǎng)向用戶提供電能的最終路徑，其運(yùn)行關(guān)系到配電網(wǎng)的可靠性、電能質(zhì)量、輸送效率等多方面。因此，配電線路設(shè)計(jì)顯得十分重要。

一、配電線路簡(jiǎn)介

配電線路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。一般情況下，當(dāng)配電線路的電壓為 1kv—10kv 時(shí)，稱其為高壓配電線路，當(dāng)配電電壓不超過(guò)1kv，而且頻率不超過(guò) 1000hz，直流不超過(guò)1500v時(shí)，稱其為低壓配電線路。通常配電線路的建設(shè)要求要安全可靠，從而能夠很好的保證供電連續(xù)性，使得線路的損耗能夠降低，從而提高輸電效率，使得電能質(zhì)量能夠得到良好的保證。

二、配電線路設(shè)計(jì)的流程

配電線路設(shè)計(jì)，從接受設(shè)計(jì)任務(wù)開(kāi)始，直至提供完整的設(shè)計(jì)資料。其流程一般依次如下：接受設(shè)計(jì)任務(wù)，確定線路的起點(diǎn)終點(diǎn)和電壓等級(jí)，選擇導(dǎo)線類型，掌握地形圖并規(guī)劃線路路徑，規(guī)劃設(shè)計(jì)路徑圖，根據(jù)氣象材料及路徑確定導(dǎo)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(yù)算，技術(shù)經(jīng)濟(jì)對(duì)比確定最佳方案，報(bào)批并形成最終設(shè)計(jì)材料。配電線路的設(shè)計(jì)應(yīng)嚴(yán)格遵守此流程，具體的設(shè)計(jì)中，關(guān)鍵問(wèn)題主要體現(xiàn)在導(dǎo)線類型選擇、路徑選擇、導(dǎo)線面積與桿塔的選擇、技術(shù)性與經(jīng)濟(jì)性對(duì)比等環(huán)節(jié)。

三、對(duì)配電裝置的選擇

1.假如周邊的環(huán)境比儀表、電氣設(shè)備以及繼電器的最低的允許溫度還低時(shí)，應(yīng)該及時(shí)的采取保溫措施或者是使用加熱裝置進(jìn)行加熱，尤其是對(duì)于積雪嚴(yán)重且覆冰較為嚴(yán)重的地區(qū)，更應(yīng)該注重保溫措施，采取一些可以防止冰雪引起的事故的措施，對(duì)于隔離開(kāi)關(guān)的破冰厚度，應(yīng)該注意不應(yīng)小于設(shè)計(jì)的最大覆冰的厚度。

2.應(yīng)該對(duì)配電裝置采取一定的抗震措施，而且抗震設(shè)計(jì)應(yīng)該符合國(guó)家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

3.對(duì)導(dǎo)體以及電器的相對(duì)濕度的選擇，應(yīng)該注意采用當(dāng)?shù)貪穸茸罡叩脑路莸钠骄鄬?duì)濕度，在亞濕熱帶地區(qū)一般采用的是普通的電器產(chǎn)品，而在溫?zé)釒У貐^(qū)一般采用的是濕熱帶型的電器產(chǎn)品，一般應(yīng)該根據(jù)當(dāng)?shù)氐那闆r采取適宜的防護(hù)措施。

4.對(duì)配電裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)以及對(duì)電器以及導(dǎo)體的最大風(fēng)速進(jìn)行選擇時(shí)，一般采用離地10m高，在對(duì)屋外的配電裝置進(jìn)行布置時(shí)，一般應(yīng)降低電氣設(shè)備的安裝高度，還應(yīng)該對(duì)基礎(chǔ)以及設(shè)備的固定進(jìn)行加強(qiáng)。

5.對(duì)于一些海拔超過(guò)了1000m的地方，配電裝置應(yīng)該注意選用適合該地區(qū)海拔高度的電器產(chǎn)品。有些配電裝置可能布置在工業(yè)區(qū)內(nèi)或者是居民區(qū)，注意該地區(qū)的噪聲應(yīng)該符合國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)。

四、對(duì)電器以及導(dǎo)體的選用和設(shè)計(jì)

1.選用的電器所允許的最高的工作電壓應(yīng)該高于該回路的最高運(yùn)行電，而且選用的電器以及導(dǎo)體長(zhǎng)期的允許電流應(yīng)該比該回路的最大持續(xù)工作電路要大，此外，配電裝置的絕緣水平應(yīng)該符合國(guó)家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

2.對(duì)導(dǎo)體以及電器的短路電流進(jìn)行驗(yàn)算時(shí)，可以將原件的電阻忽略（除計(jì)算短路電流的衰減時(shí)間之外）。對(duì)導(dǎo)體以及電梯的熱穩(wěn)定、動(dòng)穩(wěn)定以及電器的開(kāi)端電流所使用的短路電流進(jìn)行驗(yàn)算時(shí)，應(yīng)該嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)規(guī)劃的內(nèi)容進(jìn)行計(jì)算，同時(shí)應(yīng)該綜合考慮電力系統(tǒng)的發(fā)展前景。對(duì)短路電流進(jìn)行確定時(shí)，應(yīng)該按照可能發(fā)生的最大的短路電流的正常接線方式進(jìn)行計(jì)算。

3.對(duì)到底的短路熱效應(yīng)的計(jì)算時(shí)間進(jìn)行驗(yàn)算時(shí)，應(yīng)該采用主保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間與相應(yīng)的斷路器全分閘時(shí)間相加的時(shí)間，對(duì)電器進(jìn)行驗(yàn)算時(shí)，應(yīng)該采用后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間與相應(yīng)的斷路器全分閘時(shí)間相加的時(shí)間。

4.電器以及導(dǎo)體的動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定和電器的短路開(kāi)斷電流，應(yīng)該按照三相短路進(jìn)行驗(yàn)算。一般用熔斷器進(jìn)行保護(hù)的電壓互感器回路，對(duì)動(dòng)穩(wěn)定以及熱穩(wěn)定情況可以不進(jìn)行驗(yàn)算。對(duì)斷路器的斷流能力進(jìn)行校核時(shí)，采用的校核條件應(yīng)該是斷路器實(shí)際開(kāi)斷時(shí)間的短路電流。

5.應(yīng)該將導(dǎo)體的正常的最高工作溫度控制在70度以內(nèi)，當(dāng)收到日照時(shí)，應(yīng)該控制在80度以內(nèi)，當(dāng)導(dǎo)體接觸到有鍍錫的覆蓋層時(shí)，應(yīng)該將溫度可適當(dāng)?shù)目刂圃?5 度以內(nèi)。

五、配電工程線路的初步設(shè)計(jì)

1.設(shè)計(jì)依據(jù)

配電工程線路的設(shè)計(jì)依據(jù)應(yīng)該從設(shè)計(jì)原則出發(fā)，應(yīng)該與當(dāng)?shù)氐囊恍┚唧w情況相符合，同時(shí)還應(yīng)該對(duì)相關(guān)的文件以及規(guī)劃設(shè)計(jì)線路進(jìn)行嚴(yán)格的執(zhí)行，并且應(yīng)該列出工程設(shè)計(jì)的任務(wù)書和經(jīng)過(guò)審核批準(zhǔn)的電力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)文件、上級(jí)機(jī)關(guān)對(duì)工程設(shè)計(jì)的相關(guān)的指示性文件等等，此外，還應(yīng)該列出建設(shè)單位所簽訂的合同。

2.路徑方案的選擇

在選擇路徑方案時(shí)，應(yīng)該從路徑的長(zhǎng)度以及可以利用的公路、鐵路和水路等的交通條件，沿線的地勢(shì)、地形和水文地質(zhì)情況進(jìn)行綜合考慮，除此之外，對(duì)于一些特殊的氣象區(qū)、森林資源、污穢地區(qū)、跨越河流、礦產(chǎn)資源以及各種的障礙物，應(yīng)該選用合適的線路轉(zhuǎn)角以及線路的曲折系數(shù)，應(yīng)該綜合考慮以上所敘述的情況，從而選用最佳的路徑方案。在對(duì)各個(gè)路徑方案進(jìn)行比較時(shí)，應(yīng)該從線路的安全運(yùn)行、技術(shù)方案、是否方便施工、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、對(duì)障礙物的處理情況以及大跨越的情況進(jìn)行比較，從而選定最優(yōu)的路徑方案。

3.工程概況

工程概況一般包括設(shè)計(jì)的線路的起始點(diǎn)、電壓等級(jí)、全線的地形情況、污穢區(qū)的情況、對(duì)導(dǎo)線以及避雷針的選取、桿塔的基礎(chǔ)形式以及數(shù)量等等情況。通過(guò)對(duì)工程概況進(jìn)行了解，我們便可以對(duì)工程的大體情況進(jìn)行熟悉和了解。

4.線路機(jī)電部分的設(shè)計(jì)

氣象、導(dǎo)線的架設(shè)技術(shù)、金具組裝、絕緣子串以及導(dǎo)線的防震等內(nèi)容都屬于線路機(jī)電的部分。應(yīng)該努力將線路進(jìn)行合理的調(diào)整，使得其能夠在所有可能發(fā)生的惡劣的氣象條件下，都可以保證安全正常的運(yùn)行。在進(jìn)行氣象的選擇時(shí)，如果線路比較長(zhǎng)而且氣象區(qū)較為復(fù)雜時(shí)，可以分段對(duì)氣象區(qū)進(jìn)行選擇。導(dǎo)線的技術(shù)要求應(yīng)該嚴(yán)格按照工程設(shè)計(jì)的要求和電力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行，設(shè)計(jì)說(shuō)明中應(yīng)該包括架設(shè)線路導(dǎo)線的最大的使用盈利、安全系數(shù)，并且應(yīng)該依據(jù)導(dǎo)線的力學(xué)特性繪制出相關(guān)的特性曲線，對(duì)各種溫度下的架設(shè)的弧垂值進(jìn)行計(jì)算。在進(jìn)行組裝形式的選取時(shí)，一般采用單串絕緣子串便可以滿足導(dǎo)線的最大荷載以及斷線張力的要求，對(duì)于遇到單串絕緣子串不能夠滿足設(shè)計(jì)要求的情況時(shí)，應(yīng)該采用雙串絕緣子串。導(dǎo)線應(yīng)該選取安全系數(shù)較大、有較大的應(yīng)力以及平均運(yùn)行應(yīng)力，并且應(yīng)該對(duì)線路通過(guò)地區(qū)的地形、地貌以及使用的檔距情況進(jìn)行綜合考慮，然后提出合理的防震

措施。

5.桿塔的選取

配電線路的搭桿型式有四種，分別為耐張搭桿#轉(zhuǎn)角搭桿#直線搭桿以及終端搭桿這四種型式。在對(duì)塔型以及搭桿高度進(jìn)行選擇的過(guò)程當(dāng)中，應(yīng)該注意其是否經(jīng)濟(jì)而且運(yùn)行維護(hù)是否方便$其中，耐張搭桿應(yīng)該盡可能的選用高度較低的搭桿，以保證其受力的良好。除了跨越，應(yīng)該盡量的使用懸掛點(diǎn)高度適中較為合適，從而能夠保持排桿定位的導(dǎo)線以及地線的平滑，進(jìn)而能夠保證受力均勻合理。

結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快，用戶對(duì)用電量的需求不斷加大。配電線路承載著電能輸送的任務(wù)，在電力系統(tǒng)中處于重要的地位。配電線路的設(shè)計(jì)會(huì)直接影響到電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，因此要不斷優(yōu)化配電線路的設(shè)計(jì)，重視配電工程中的線路設(shè)計(jì)，慎重選擇相應(yīng)的配電裝置，而且應(yīng)該對(duì)電器以及導(dǎo)線的選用以及設(shè)計(jì)進(jìn)行重視，最后對(duì)配電線路進(jìn)行初步設(shè)計(jì)。以確保配電線路能夠安全運(yùn)行，使其有利于電力系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行，滿足廣大用戶的用電需求。

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