10kV 配電網(wǎng)線路建設(shè)及改造的研究

謝惠君

（國網(wǎng)鄂州鄂城供電公司，湖北 鄂州 436000）

10kV 配電網(wǎng)是電力系統(tǒng)的主要構(gòu)成部分，如果運(yùn)行出現(xiàn)問題，將會(huì)對供配電產(chǎn)生不良影響。10kV 配電網(wǎng)構(gòu)成部分多，線路是其中最為基礎(chǔ)與重要的部分，運(yùn)行異?；蛘吖收蠈?huì)使供配電失去可靠性，常常會(huì)引發(fā)停電事故，對生活與生產(chǎn)用電產(chǎn)生影響，并且存在安全風(fēng)險(xiǎn)?；诖?，電力企業(yè)要做好10kV 配電網(wǎng)線路建設(shè)，合理進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)與全面控制建設(shè)質(zhì)量，并要對線路進(jìn)行優(yōu)化改造，通過這種方式保證線路滿足用戶用電需求，降低線路故障發(fā)生率，促進(jìn)線路運(yùn)行效率提升，使得10kV 配電網(wǎng)線路更好地服務(wù)我國電力事業(yè)。

1 線路建設(shè)及改造的重要性與存在的問題

1.1 重要性

10kV 配電網(wǎng)線路建設(shè)及改造具有重要意義，能夠使供配電更為安全與穩(wěn)定。配電網(wǎng)在電力系統(tǒng)中發(fā)揮著紐帶作用，線路建設(shè)可促進(jìn)電能傳輸，合理規(guī)劃、建設(shè)、改造下，線路運(yùn)行可靠性與穩(wěn)定性會(huì)提升，電能傳輸也就能更好地進(jìn)行，不會(huì)輕易出現(xiàn)問題，從而實(shí)現(xiàn)持續(xù)性供電，供電質(zhì)量也會(huì)更有保障。配電網(wǎng)線路在滿足用戶用電需求的同時(shí)，需落實(shí)安全供電要求與提高供配電經(jīng)濟(jì)效益，推動(dòng)我國電力事業(yè)發(fā)展，更好地造福人民與服務(wù)社會(huì)生產(chǎn)活動(dòng)。

可持續(xù)戰(zhàn)略發(fā)展背景下，國家對于各個(gè)行業(yè)發(fā)展作出指示，要求朝著節(jié)能降耗轉(zhuǎn)向，電力行業(yè)發(fā)展也要緊跟趨勢，最大程度地控制能耗。10kV 配電網(wǎng)線路建設(shè)出現(xiàn)問題，或者是未能對老舊線路及時(shí)改造，勢必會(huì)造成電能損耗大。10kV 配電網(wǎng)線路科學(xué)合理的建設(shè)與改造下，可有效地降低能耗，促進(jìn)電能利用率提升，電能供應(yīng)經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益將顯著提高。

1.2 存在的問題

10kV 配電網(wǎng)線路建設(shè)及改造之中，存在未能全面分析與綜合考量的情況，相關(guān)規(guī)劃設(shè)計(jì)缺乏科學(xué)性與合理性，進(jìn)而導(dǎo)致建設(shè)與改造不能滿足需求與難以達(dá)到要求，線路實(shí)際運(yùn)行易出現(xiàn)問題。配電網(wǎng)線路建設(shè)及改造施工沒有做好質(zhì)量管控，具有不符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的情況，線路正式運(yùn)行以后故障率高，嚴(yán)重影響電能供應(yīng)，同時(shí)會(huì)誘發(fā)事故，造成一定的經(jīng)濟(jì)損失，還可能引發(fā)人員傷亡，且檢修維護(hù)壓力大和成本高，不利于電力企業(yè)發(fā)展。

當(dāng)前10kV 配電網(wǎng)線路建設(shè)有分布點(diǎn)過少的狀況，受其影響供電半徑過長，難以契合日益增多的供電需求。10kV 配電網(wǎng)線路建設(shè)沒有做好細(xì)節(jié)性問題考慮與處理，常常會(huì)出現(xiàn)負(fù)載率過大的情況，不僅會(huì)使得供電效率低，還會(huì)使線路運(yùn)行出現(xiàn)問題。隨著社會(huì)發(fā)展生活與生產(chǎn)用電需求快速增長，原有的10kV 配電網(wǎng)線路無法滿足供電需求，需要進(jìn)行改造。現(xiàn)實(shí)情況是有些地區(qū)受各個(gè)方面影響，未及時(shí)進(jìn)行線路改造，電力供應(yīng)依賴原有線路具有負(fù)荷過大的問題，運(yùn)行安全性與可靠性得不到保障。部分地區(qū)線路改造僅關(guān)注當(dāng)前需求，忽視長遠(yuǎn)考慮。

2 線路建設(shè)及改造策略

2.1 綜合考慮與分析

10kV 配電網(wǎng)線路建設(shè)及改造涉及各個(gè)方面，在實(shí)際施工前必須要綜合考慮與分析，根據(jù)各個(gè)方面需求與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，科學(xué)合理地進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)，然后制定建設(shè)與改造施工方案，這樣才能確保線路建設(shè)及改造滿足要求。線路建設(shè)及改造要結(jié)合電網(wǎng)運(yùn)行實(shí)際情況展開，通過運(yùn)行監(jiān)測與巡檢，掌握各項(xiàng)參數(shù)與明確問題，在此基礎(chǔ)上對配電網(wǎng)架構(gòu)的情況與設(shè)備運(yùn)行狀況以及供電能力、線路損耗、供電質(zhì)量等方面進(jìn)行研究，從優(yōu)化與完善角度出發(fā)進(jìn)行線路建設(shè)及改造規(guī)劃設(shè)計(jì)。

實(shí)際規(guī)劃設(shè)計(jì)要結(jié)合相關(guān)規(guī)范與要求，同時(shí)要考慮影響因素，比如氣候條件、風(fēng)速、導(dǎo)線與線桿風(fēng)荷載[1]。線路建設(shè)及改造之前要全面搜集架設(shè)地的氣候資料，做好分析，通常要掌握附近正在運(yùn)行的近似線路的情況，還有近10 年內(nèi)很少出現(xiàn)的氣候數(shù)值，在配電網(wǎng)線路建設(shè)及改造中，一定要保證設(shè)計(jì)具有科學(xué)性與標(biāo)準(zhǔn)性。配電網(wǎng)線路建設(shè)及改造中要了解所在地的最大風(fēng)速，要求搜集近10 年最大風(fēng)速相關(guān)數(shù)據(jù)信息，準(zhǔn)確計(jì)算線路最大風(fēng)速，依據(jù)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行線路規(guī)劃設(shè)計(jì)。期間會(huì)遇到?jīng)]有相關(guān)資料說明的狀況，可結(jié)合地形確定風(fēng)速值，比如平原風(fēng)速值在25m/s 以上，山區(qū)則為平原的1.1 倍[2]，最終依據(jù)其對線路最大風(fēng)速展開計(jì)算與設(shè)計(jì)。導(dǎo)線與電線桿存在風(fēng)荷載，對于線路建設(shè)與改造會(huì)產(chǎn)生影響，故而要依據(jù)公式準(zhǔn)確計(jì)算，依據(jù)結(jié)果合理確定風(fēng)荷載。

2.2 做好負(fù)荷預(yù)測

配電網(wǎng)線路建設(shè)及改造之前需做好負(fù)荷預(yù)測，這是一項(xiàng)極為重要的工作，一定要確保其準(zhǔn)確性。配電網(wǎng)線路建設(shè)及改造是為了更好地供電，滿足用戶用電需求，而實(shí)現(xiàn)目標(biāo)必須要考慮線路負(fù)荷，否則投入使用的線路易出現(xiàn)問題。實(shí)際操作中應(yīng)依據(jù)線路電壓等級預(yù)測負(fù)荷，另外變電站與環(huán)網(wǎng)箱設(shè)置也要展開負(fù)荷預(yù)測，最終依據(jù)預(yù)測結(jié)果合理規(guī)劃設(shè)計(jì)與建設(shè)。

負(fù)荷預(yù)測要了解城市發(fā)展規(guī)劃情況，根據(jù)當(dāng)前發(fā)展情況準(zhǔn)確預(yù)測，還要兼顧未來發(fā)展，分析對于電能供應(yīng)的需求，在綜合考慮的基礎(chǔ)上準(zhǔn)確預(yù)測負(fù)荷，根據(jù)需要合理地進(jìn)行線路規(guī)劃設(shè)計(jì)、建設(shè)、改造。對于配電網(wǎng)建設(shè)及改造的用電需求進(jìn)行調(diào)查，一般要向該區(qū)域供電分公司了解相關(guān)情況，明確生活用電與生產(chǎn)用電當(dāng)前需求，還要預(yù)測未來發(fā)展需求[3]，確定總裝機(jī)容量，然后對于負(fù)荷預(yù)測，根據(jù)需要合理規(guī)劃。這既能滿足當(dāng)前與未來用戶電能供應(yīng)需求，又能與城市發(fā)展保持一致，避免頻繁進(jìn)行線路建設(shè)及改造。

2.3 完善電網(wǎng)結(jié)構(gòu)

配電網(wǎng)線路建設(shè)及改造需要針對電網(wǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，進(jìn)一步完善與優(yōu)化，以此增強(qiáng)電能供應(yīng)安全與可靠性，降低線路問題出現(xiàn)率，控制受影響范圍，盡可能縮小停電范圍與縮短停電時(shí)間，此外要強(qiáng)化負(fù)載轉(zhuǎn)換率。線路建設(shè)及改造要合理設(shè)置分布點(diǎn)，供電半徑不宜過長，對于不可抗因素導(dǎo)致的供電半徑比較長的情況，應(yīng)當(dāng)對負(fù)荷分析，并要結(jié)合桿塔的位置進(jìn)行研究，然后通過加裝分段開關(guān)的方式進(jìn)行故障控制，確保故障影響面不會(huì)太大，這樣檢修也就不需要大面積停電。一般既要在主線路上設(shè)置開關(guān)，又要在負(fù)荷大的分支線路上設(shè)置開關(guān)。

針對變電站母線出線線路，需要在后面部分設(shè)置聯(lián)絡(luò)開關(guān)，實(shí)際操作要結(jié)合線路負(fù)載率。線路出現(xiàn)故障，或者是在檢修與高負(fù)荷狀態(tài)下，一般要進(jìn)行負(fù)載轉(zhuǎn)換。此外線路處于高負(fù)載狀況下，難以依靠自身進(jìn)行負(fù)荷轉(zhuǎn)換，應(yīng)轉(zhuǎn)換思路，規(guī)劃與建設(shè)新線路，以此分割與承接原來線路負(fù)荷，并要在過程中對已有線路進(jìn)行改造。配電網(wǎng)線路建設(shè)及改造要強(qiáng)化防雷能力與抗風(fēng)能力，還要有效防污，通常需要在雷區(qū)、風(fēng)區(qū)、污穢區(qū)采取相關(guān)技術(shù)措施，提高相關(guān)區(qū)域線路抗災(zāi)能力，降低運(yùn)行故障率，促進(jìn)高效與高質(zhì)量電能供應(yīng)。新時(shí)期，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化要與時(shí)俱進(jìn)，合理運(yùn)用自動(dòng)化與智能化技術(shù)，通過自動(dòng)監(jiān)測、管理、調(diào)整、檢測等，助力配電網(wǎng)線路穩(wěn)定與安全運(yùn)行。過程中要針對主站與子站進(jìn)行自動(dòng)化與智能化建設(shè)，還要對配變終端與站房進(jìn)行改造，全面提升電網(wǎng)自動(dòng)化與智能化水平。

2.4 做好導(dǎo)線選擇與設(shè)計(jì)

配電網(wǎng)線路建設(shè)及改造要合理選擇導(dǎo)線，一定要嚴(yán)格依據(jù)相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)確定要使用的導(dǎo)線，同時(shí)要滿足性能與質(zhì)量要求。導(dǎo)線要具備良好的絕緣性，滿足安全性、最大負(fù)荷、電氣性能、機(jī)械性等要求[4]，負(fù)荷要留出裕度，兼顧當(dāng)前與遠(yuǎn)期增長需求。此外需要根據(jù)建設(shè)要求確定導(dǎo)線截面，通常情況下單相制零線截面與相線截面相同，而三相四線零線截面與相線截面不一樣，前者應(yīng)在后者50%以上。當(dāng)前導(dǎo)線主要有鋁合金線、鋁紋線、銅芯鋁絞線，具體選擇哪種材質(zhì)導(dǎo)線需要結(jié)合建設(shè)要求，需要注意的是，配電線路盡量不用單股鋁合金線與鋁線。導(dǎo)線選擇要依據(jù)所處的環(huán)境，如果處于腐蝕性環(huán)境中，那么導(dǎo)線要選用防腐蝕性好的，或者是通過技術(shù)手段提高這個(gè)方面的能力。

合理確定配電網(wǎng)起點(diǎn)與終點(diǎn)，規(guī)劃好線路布設(shè)路線，盡可能避免后期過多遷移，還要盡量保證路線簡單與架設(shè)可操作性強(qiáng)。線路路徑要優(yōu)先選擇直線，此外要繞開環(huán)境惡劣、會(huì)對線路運(yùn)行產(chǎn)生影響的區(qū)域。線路設(shè)計(jì)要依據(jù)交叉跨越的要求、線路與地面的距離確定。線路設(shè)計(jì)要明確風(fēng)險(xiǎn)因子，準(zhǔn)確計(jì)算最大風(fēng)險(xiǎn)，主要涉及覆冰情況、最大風(fēng)速等。線路建設(shè)及改造要計(jì)算最低距離，需要考慮安裝偏差，不用考慮電流、覆冰不勻稱等因素。導(dǎo)線與地面距離要依據(jù)相關(guān)要求確定，通常要計(jì)算最小距離，非居民區(qū)與居民區(qū)10kV 配電網(wǎng)線路距離地面最小距離分別為5.5m 與6.5m。導(dǎo)線處于人少和建筑少的地區(qū)，與地面最小距離應(yīng)為4.5m[5]。

2.5 合理確定桿塔

配電網(wǎng)線路建設(shè)及改造牽扯到多方面，桿塔設(shè)計(jì)與埋設(shè)是重點(diǎn)，必須要滿足要求。從目前來看，10kV配電網(wǎng)線路桿塔有四種，除了轉(zhuǎn)角、直線、耐張桿塔，還有終端桿塔，不同桿塔有自身的特點(diǎn)。以線路建設(shè)采用直線桿塔為例，操作中要采取支柱或懸式手段將導(dǎo)線固定在上面，常用于耐張段直線處。耐張桿塔建設(shè)要控制距離，不能太長，否則一旦出現(xiàn)故障將會(huì)造成比較大的影響。這種桿塔常常用在線路分段處，承受兩側(cè)張力與荷載。

10kV 配電網(wǎng)線路設(shè)計(jì)之中，具體選擇哪種桿塔要根據(jù)建設(shè)與改造工程特征與要求，以及各種桿塔結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與適合應(yīng)用的指標(biāo)。此外，桿塔選擇要考慮線路所經(jīng)區(qū)域?qū)嶋H情況、基礎(chǔ)建設(shè)需求、維護(hù)要求等，從整體上分析情況下確定好類型與高度。

2.6 創(chuàng)新網(wǎng)架建設(shè)與線路建設(shè)

配電網(wǎng)線路建設(shè)及改造過程中應(yīng)創(chuàng)新網(wǎng)架建設(shè)，首先要采用聯(lián)絡(luò)線方式。這種方式能夠使得網(wǎng)架更為簡單，在滿足需求的同時(shí)減少成本投入，且可增強(qiáng)線路運(yùn)行安全性與穩(wěn)定性。實(shí)際施工架設(shè)2 條可綜合應(yīng)用的10kV 線路與1 條聯(lián)絡(luò)線就可以。網(wǎng)架建設(shè)要采用“手拉手環(huán)網(wǎng)”方式，具有施工效率高、經(jīng)濟(jì)性好的優(yōu)勢。施工建設(shè)要設(shè)置分段和聯(lián)絡(luò)斷路器，依照相關(guān)要求合理設(shè)置，當(dāng)配電網(wǎng)出現(xiàn)故障之時(shí)，可通過其減小影響范圍。對于現(xiàn)有的線路頻繁跳閘的情況要做好改造，并要在建設(shè)及改造中控制供電半徑。

線路路徑設(shè)計(jì)要全面調(diào)查相關(guān)情況，與附近居民溝通，科學(xué)確定路徑，規(guī)避過去線路路徑選擇存在的問題。做好電網(wǎng)區(qū)域劃分，一定要具有獨(dú)立性，做到區(qū)域獨(dú)立與供電獨(dú)立，防止相互影響與干擾，還要做到管理獨(dú)立。施工建設(shè)要重視最大負(fù)荷管控，防止由于這個(gè)方面不當(dāng)導(dǎo)致施工出現(xiàn)問題，或者致使建成后運(yùn)行故障頻發(fā)。施工要加強(qiáng)對各類物料與設(shè)備質(zhì)量管控，同時(shí)要對施工質(zhì)量堅(jiān)持提前控制干預(yù)、精細(xì)化管理、全過程控制。每項(xiàng)施工建設(shè)都要嚴(yán)格依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范與流程進(jìn)行，除了過程監(jiān)督檢查以外，還要在完工后質(zhì)量驗(yàn)收，符合要求再進(jìn)行后續(xù)施工，否則需要返工處理。線路改造要注意，拉線與地面角度要大于60度，如果所在區(qū)域地勢低，施工要填壓，或者是深埋，保證拉力滿足要求。在平坦的地區(qū)，架空線路終端不能超過500m，沿海地區(qū)線路路徑為直線情況下，應(yīng)在每3～5 根電線桿之間建立基直線桿，且要設(shè)置支撐點(diǎn)，一般為2 個(gè)。配變選擇要遵循密集布點(diǎn)與小容量原則，變壓器選擇既要滿足對功能要求，又要堅(jiān)持低損耗的原則，此外三相負(fù)荷要平衡。線路建設(shè)及改造應(yīng)強(qiáng)化防雷措施，選擇實(shí)用性與適應(yīng)性強(qiáng)的避雷器，兼顧良好避雷能力與抗氧化性能。線路改造針對絕緣性能不好的，及時(shí)地更換或者安裝絕緣子。

2.7 加強(qiáng)線路建設(shè)及改造施工管理

配電網(wǎng)線路建設(shè)及改造規(guī)劃設(shè)計(jì)極為重要，但是無論規(guī)劃設(shè)計(jì)多么好，施工如果沒有嚴(yán)格執(zhí)行也無濟(jì)于事，所以需要加強(qiáng)對施工質(zhì)量的控制。10kV 配電網(wǎng)線路建設(shè)及改造設(shè)計(jì)完成后，在沒有問題的前提下進(jìn)行施工方案制定，施工根據(jù)建設(shè)及改造的標(biāo)準(zhǔn)選擇符合要求的施工人員，組建好隊(duì)伍，做好線路施工技術(shù)交底，然后嚴(yán)格按照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與要求進(jìn)行施工建設(shè)。對于線路建設(shè)及改造要結(jié)合工程量、所經(jīng)過地區(qū)的氣候條件、地形地貌、周邊事物等，制定施工計(jì)劃與工期，在實(shí)際建設(shè)及改造中執(zhí)行。

配電網(wǎng)線路建設(shè)及改造存在一定風(fēng)險(xiǎn)，施工前應(yīng)從安全角度考慮，制定安全管理制度，對于施工過程展開安全監(jiān)督檢查，防止出現(xiàn)事故。建立健全線路建設(shè)及改造質(zhì)量管理體系，組建好管理隊(duì)伍，明確各個(gè)部分質(zhì)量要求，劃分好質(zhì)量管理范圍，將質(zhì)量管控責(zé)任具體化，通過責(zé)任制強(qiáng)化管理主觀能動(dòng)性。對于線路建設(shè)及改造的整個(gè)過程進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo)，并全方位展開質(zhì)量監(jiān)督檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理，有效進(jìn)行線路建設(shè)及改造質(zhì)量管控。對每個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行施工質(zhì)量檢測，與設(shè)計(jì)和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對比，不達(dá)標(biāo)要返工，總之最終需要確保配電網(wǎng)線路建設(shè)各個(gè)方面都符合要求。

3 結(jié)語

綜上所述，10kV 配電網(wǎng)線路建設(shè)及改造至關(guān)重要，能夠使得電能供配滿足當(dāng)前與未來發(fā)展的需求，還能降低耗損，促進(jìn)供電經(jīng)濟(jì)效益提升，同時(shí)可控制故障出現(xiàn)率，增強(qiáng)線路運(yùn)行安全性與可靠性。當(dāng)前線路建設(shè)及改造要綜合分析與考慮各方面因素，并要做好負(fù)荷預(yù)測、完善電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、合理進(jìn)行導(dǎo)線選擇與設(shè)計(jì)、確定好桿塔、創(chuàng)新網(wǎng)架與線路建設(shè)、加強(qiáng)線路建設(shè)及改造施工管理。