電力系統(tǒng)10kV配電線路的合理選擇與設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

李野

（大慶石化公司化工一廠，黑龍江 大慶 163000）

1 10kV配電線路設(shè)計(jì)原則分析

在設(shè)計(jì)電力系統(tǒng)10kV配電線路過程中，為了能夠確保配電線路設(shè)計(jì)的科學(xué)性、合理性與有效性，則需要電氣專業(yè)設(shè)計(jì)人員能夠遵循科學(xué)性、安全性以及經(jīng)濟(jì)型的原則。其中，科學(xué)性原則主要指的是設(shè)計(jì)人員需要在設(shè)計(jì)過程中根據(jù)電氣專業(yè)理論知識(shí)來進(jìn)行，在方案設(shè)計(jì)前，要對方案可行性與有效性進(jìn)行多次論證，以確保配電線路最終設(shè)計(jì)方案的合理與可行。安全性原則主要是指設(shè)計(jì)人員需要確保實(shí)際設(shè)計(jì)所得方案能夠與配電線路的運(yùn)行安全、穩(wěn)定的要求相符。經(jīng)濟(jì)型原則主要指的是設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行定額設(shè)計(jì)過程中，需要能夠科學(xué)合理地選擇路徑，并且在方案中能夠盡可能選用現(xiàn)代化的、節(jié)能設(shè)備，確保線路供電安全的基礎(chǔ)上，將電力建設(shè)成本減少。

2 10kV配電線路的設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

2.1 10kV配電線路設(shè)計(jì)流程的確定

10kV配電線路的任務(wù)在于將用戶與電網(wǎng)有效連接起來，其與電力系統(tǒng)的其他環(huán)節(jié)有所不同，因?yàn)榕潆娋W(wǎng)絡(luò)是處在供電的終端，所以在配電系統(tǒng)運(yùn)行階段容易受到諸多因素的干擾，所以在設(shè)計(jì)配電線路時(shí)，要求設(shè)計(jì)人員能夠正確掌握并分析該類影響因素，同時(shí)，能夠切實(shí)根據(jù)設(shè)計(jì)流程進(jìn)行設(shè)計(jì)。一般情況下，10kV配電線路設(shè)計(jì)流程主要有以下幾點(diǎn)：

（1）在開始設(shè)計(jì)前，要求設(shè)計(jì)人員能夠明確線路的起點(diǎn)，并且正確掌握供電負(fù)荷實(shí)際需要導(dǎo)線的具體截面大小。

（2）正確掌握配電線路所經(jīng)地區(qū)的地形地貌，同時(shí)，將大致的路徑方案設(shè)計(jì)出來，并展示在地形圖上，為相關(guān)技術(shù)工作人員工作的開展提供有效的參考，保證實(shí)際施工的線路路徑的科學(xué)與合理。

（3）需要根據(jù)線路沿途的氣候情況以及導(dǎo)線截面大小等將桿塔的類別確定下來。

（4）電氣設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)與配電線路施工技術(shù)人員的溝通和交流，以將最優(yōu)設(shè)計(jì)方案確定下來。而且要求設(shè)計(jì)人員能夠清楚列出整體方案所需的材料與設(shè)備清單，結(jié)合該階段市場價(jià)格情況制定出和設(shè)計(jì)方案相符的工程預(yù)算，以降低工程造價(jià)。

2.2 10kV配電線路設(shè)計(jì)的前期準(zhǔn)備

2.2.1 科學(xué)選擇配電裝置

在選擇配電裝置時(shí)，要求能夠?qū)θ缦聨追矫鎯?nèi)容予以充分考慮：

（1）對實(shí)際配電線路設(shè)計(jì)所處區(qū)域的氣候、水文、地質(zhì)以及溫濕度等因素進(jìn)行全面考慮，如果環(huán)境溫度要小于配電裝置最低承受溫度情況下，要求對線路采取有效的保溫措施，同時(shí)，要切實(shí)控制破冰厚度在規(guī)定要求范圍中，防止由于溫度突變而導(dǎo)致電力事故的發(fā)生。而如果環(huán)境溫度較高的情況下，則可以盡可能選擇濕熱帶型配電裝置，同時(shí)，完善相應(yīng)的保護(hù)措施。

（2）在對配電裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)過程中，要求實(shí)際裝置能夠與抗震要求相符，保證整體線路的安全運(yùn)行。

（3）在對配電裝置進(jìn)行選擇過程中，還需與當(dāng)?shù)仫L(fēng)力情況相結(jié)合，進(jìn)而將其安裝高度確定下來，確保整體裝置的穩(wěn)定與安全。

（4）如果需要在海拔較高的地區(qū)安裝配電裝置，則要求能夠配電裝置實(shí)施沖擊以及外部絕緣頻率試驗(yàn)，保證其性能達(dá)標(biāo)后方可投入使用。

（5）如果要在居民區(qū)或是工業(yè)區(qū)內(nèi)安裝配電裝置，則要采用必要的降噪措施，防止影響周邊居民生活以及工業(yè)的生產(chǎn)。

2.2.2合理選擇電器和導(dǎo)體

在對電器和導(dǎo)體進(jìn)行選擇過程中，要求能對如下幾點(diǎn)內(nèi)容予以重視：

（1）保證實(shí)際選擇的導(dǎo)體與電器絕緣水平與國家相應(yīng)規(guī)定要求相符。

（2）電器所能承受的最大電流與電壓要能夠與回路中最高的運(yùn)行電能以及高出回路的持續(xù)電流相符。

（3）要嚴(yán)格檢驗(yàn)電器和導(dǎo)體的短路電流，同時(shí)，需要充分考慮整體短路電流的電容補(bǔ)償裝置以及衰減時(shí)間對電流的影響。

（4）根據(jù)線路實(shí)際設(shè)計(jì)的容量合理計(jì)算導(dǎo)體、電器以及短路電流的熱穩(wěn)定性。

2.3 正確選擇變壓的安裝位置

在設(shè)計(jì)10kV的配電線路過程中，將變壓器的安裝位置正確確定下來不但能夠減少線路的損耗，并且還可以確保后期線路投入使用后的穩(wěn)定性與安全性，所以，要在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)充分重視安裝變壓器的位置。

（1）需要堅(jiān)持“小容量、密布點(diǎn)、短半徑”的原則選擇時(shí)機(jī)安裝位置。

（2）無論是進(jìn)行低壓或是高壓線路的設(shè)計(jì)，均應(yīng)盡量選擇構(gòu)筑物與建筑物等地方，保證其距離安全。

（3）保證實(shí)際選擇的安裝變壓器的位置不會(huì)影響低壓或高壓進(jìn)線。

（4）對安裝變壓器的位置進(jìn)行確定時(shí)，要求確保實(shí)際安裝環(huán)境的安全，禁止周邊存在易燃易爆等危險(xiǎn)物品。如若不得不選擇在該類場所周邊進(jìn)行變壓器安裝，也務(wù)必要重視保持充足的安全距離，防止安全事故的出現(xiàn)。

（5）確保實(shí)際選擇安裝變壓的地位，能夠方便今后配電工程和設(shè)備線路維護(hù)工作的開展。

2.4 合理確定線路路徑

（1）圖上選線。在實(shí)施圖上選線過程中，需要盡量獲取更全面與有效的資料，讓工作人員能對建設(shè)配電線路的環(huán)境與位置進(jìn)行全方位的掌握，同時(shí)，根據(jù)地形圖 1/5000 或1/10000的比例在圖板上展示出實(shí)際收集所得資料，將線路的起始點(diǎn)標(biāo)識(shí)出來，對于不同線路，則采用不同顏色的筆標(biāo)記出來，并連接起轉(zhuǎn)折角的最短線路。除此之外，還需要結(jié)合具體配電線路建設(shè)情況以及其建設(shè)難易程度，所需的設(shè)備、材料以及成本等內(nèi)容進(jìn)行有效考慮，從中選出2～3個(gè)具有良好技術(shù)性與經(jīng)濟(jì)性的方案，經(jīng)過工作人員親自勘探后將最佳設(shè)計(jì)線路確定下來。

（2）野外選線。圖上選線能夠?qū)⑶捌谫Y料與具體工程情況相結(jié)合，選擇出最佳路徑設(shè)計(jì)方案，不過，因?yàn)榄h(huán)境的變化所以有時(shí)候不能完整地表達(dá)出線路所處的地勢與地址條件，所以致使實(shí)際方案與最終確定方案具有一定出入。所以在設(shè)計(jì)時(shí)，需要工作人員能夠親自到野外實(shí)施測量工作，將桿塔定位、運(yùn)行安全以及施工成本等內(nèi)容進(jìn)行綜合考慮，確保各個(gè)交跨點(diǎn)與轉(zhuǎn)角點(diǎn)的科學(xué)與合理。而且還需要重復(fù)多次測量與對比各個(gè)設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)，選出最優(yōu)線路方案確保配電線路路徑的施工，將安全隱患的概率降到最低。

2.5 有效確定導(dǎo)線的材質(zhì)和截面積

設(shè)計(jì)人員需要在對配電網(wǎng)絡(luò)和預(yù)定電壓等級(jí)進(jìn)行全面分析的前提下，參考參考經(jīng)濟(jì)電流密度來科學(xué)確定配電線路導(dǎo)線截面積。

如果已經(jīng)確定了線路的輸送容量最大值，則能夠結(jié)合各類材質(zhì)導(dǎo)線的機(jī)械性能以及電氣性能進(jìn)行比較將導(dǎo)線材質(zhì)最終確定下來。并且按照年費(fèi)用最低作為一個(gè)重要指標(biāo)來多方分析其技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等內(nèi)容后將最優(yōu)設(shè)計(jì)方案確定下來。由于溫度不同以及載流量的不同，不同材質(zhì)的導(dǎo)線其性能也會(huì)有所差別，所以設(shè)計(jì)人員需要根據(jù)具體線路設(shè)計(jì)規(guī)范嚴(yán)格驗(yàn)算各類材質(zhì)導(dǎo)線所允許的最大溫度值和載流量，最后，結(jié)合驗(yàn)算所得結(jié)果來確定最合適的導(dǎo)線類型。

2.6 線路防雷和接地設(shè)計(jì)

一般情況下，在高壓配電線路里的導(dǎo)線中，往往會(huì)采用一種導(dǎo)體或半導(dǎo)體材質(zhì)，大部分情況下，導(dǎo)線都是架設(shè)在電線桿上，距離地面較高，一旦碰到雷雨天氣，極易受到雷電的影響而引發(fā)配電線路短路的情況，情況嚴(yán)重的，還會(huì)導(dǎo)致火災(zāi)事故。因此，要做好10kV配電線路的設(shè)計(jì)工作。在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，可將避雷器裝設(shè)于配電線路的周邊，同時(shí)，有效連接避雷器的接地端與10kV配電線路導(dǎo)體，如果想將變電所進(jìn)線架空，則需要連接架空的進(jìn)線導(dǎo)體與避雷器的接地端。如果配到雷電，避雷器也能夠?qū)⒗纂婋娏髋c電壓傳給大氣，達(dá)到保護(hù)配電線路的目的。

2.7 科學(xué)選擇桿塔

通常來說，配電網(wǎng)絡(luò)大部分都是采取架空線路的形式，所以在進(jìn)行10kV配電線路設(shè)計(jì)過程中，要對桿塔的選擇予以充分重視。在選擇過程中，要求設(shè)計(jì)人員能夠全面考慮實(shí)際所需承受的拉力、壓力以及線路的弧垂應(yīng)力等因素，切實(shí)確保實(shí)際選擇桿塔形式與上述因素相符。通常情況下，10kV配電線路的桿塔形式主要有直線桿塔、轉(zhuǎn)角桿塔、終端桿塔以及耐張桿塔這幾種，其中相對較簡單的一種形式就是直線桿塔，在運(yùn)用時(shí)，該桿塔只是能夠承受導(dǎo)線重力，卻不能承受水平壓力，所以需要和張桿塔有效結(jié)合應(yīng)用。而耐張桿塔的作用在于承受導(dǎo)線水平壓力，在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，需要每間隔一定距離就需對直線段設(shè)置耐張桿塔。無論如何，在選擇配電線路桿塔時(shí)，要能夠?qū)τ嘘P(guān)技術(shù)以及安全要求相符，保證實(shí)際選擇桿塔能夠均勻受力，并且可以和周邊建設(shè)環(huán)境相適應(yīng)，確保桿塔運(yùn)行正常與安全。

3 結(jié)語

做好電力系統(tǒng)10kV配電線路的設(shè)計(jì)工作，對于整體供電系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定與安全有著重要的影響，電氣專業(yè)設(shè)計(jì)人員要能夠正確遵循電氣設(shè)計(jì)原則，并采取有效的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，切實(shí)保證配電線路的運(yùn)行質(zhì)量。