论电力系统配电线路设计要点

论电力系统配电线路设计要点

刘廷

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摘要：随着我国经济的发展，电能资源的需求日益凸显，社会各界对于配电线路的正常运行十分重视。如果配电线路常出现各种故障，将严重影响生产、生活用电。配电线路作为电力系统中最重要的组成部分，配电线路安全运行是电网稳定供电的基本条件，是用户的正常生产、生活及安全用电的保障，做好配电线路的设计十分必要。

关键词：电力系统；配电线路；设计要点

1配电线路设计应考虑的因素

1.1技术因素

电力专业技术因素是决定设计质量的最主要因素。

（1）根据当地电网的规划，以当地社会经济发展建设规划为目的，结合中长期发展的目标，确定最完善的设计方案。

（2）电气性能：满足当地气象、附冰、污染程度、风偏及风阻等因素，这是设计的前提基础；依据负荷功率、特点及位置，确定出适当的供电电源接入点、杆塔形式、导线或电缆型号、线路回路数、线路负载率、供电半径范围、线路分段等，完善对主体功能的设计；此外，还要根据负荷的性质，确定供电形式。

（3）机械性能：就是对杆塔、导线、金具等的受力进行分析与计算，确保其稳定性及安全性，杜绝杆塔倒塌、导线断裂等现象的发生。

1.2安全因素

作为电力生产的第一要素，要在线路设计的过程中，全面地对可能影响安全运行的因素进行考虑并分析，确保工程设计质量的安全性及可行性。

1.3经济因素

在进行线路设计过程中，需要在确保线路安全的前提下尽可能降低该工程造价成本。项目方案的最终确定是影响工程造价的因素之一，所以在配电线路设计过程中，要注意以下几点：

（1）采用定额设计，对总成本进行限定。

（2）在路径选择上要具有科学性与合理性，将协调、赔偿的成本降到最低。

（3）尽可能采取国家电网公司通用的设计方案。

（4）设计多个方案加以比较，选择最实用、最优化及最经济的设计方案；

（5）引进先进、节能的电力设备。

2配电线路设计的要点

2.1配电变压器容量的选择

选择好配电变压器的容量，对变压器的安全经济运行、适应用户生产的发展都有很大的影响。因此，选择变压器容量时应全面进行考虑。①根据变压器的技术特性，结合当地的实际运行状况和用电状况，计算出变压器的最佳经济容量。②在现有负荷基础上，对以后3~5年内可能增加的照明、动力负荷进行预测，用发展系数计算出拟选用的变压器容量，以适应农业生产发展，减少投资，收到良好的社会效益和经济效益。

2.2变压器安装位置的选择

变压器最佳安装位置是指变压器安装在这个位置上时，能保证低压电压质量、减少线损、安全运行、降低工程投资、施工方便及不影响市容。因此，变压器安装位置的选定应根据实际地形和用户密布点，并遵循以下要求：①变压器及其高低压线路须避开易爆、易燃、污秽严重及地势低洼地带，并对易爆、易燃场所保持足够的安全距离；②高、低压线路不应跨越建筑物、构筑物、游泳池等；③高压进线、低压出线方便；④便于施工和运行维护；⑤按“小容量、密布点、短半径”原则考虑。

2.3线路路径选择

线路的路径应与线路类型的选择综合考虑，尤其是对于电缆敷设线路，应特别注意路径中有无河沟、道路等不利于电缆敷设施工或者电缆运行安全的障碍。架空线路的路径选择相对自由，几乎能适应各种自然与社会条件，但需要考虑杆塔的布置、线路走廊的征地、与建筑的安全距离、周围居民架设线路的意见等社会问题。应当尽量避免穿越耕地、民居，尽量沿公路、桥梁进行布置，可以有效的减少社会问题。

2.4导线截面积的确定

输电线路的导线截面，关系到输送能力、输送安全、过负荷能力、线路重量、杆塔受力等诸多问题，不能仅依靠满足电能输送量来选择。建议根据配电网络及预定的电压等级，参考经济电流密度进行选择。也可以根据线路预订的最大输送容量，结合不同类型导线的材料与结构进行电气性能和机械特性等比选，以年费用最小作为指标，进行综合技术经济性能的比较后确定。除经济性的考虑，输电线路的导线截面还要考虑技术性能与安全性能。例如，不同材质的导线在不同的温度、载流量下的性能有所差异。根据设计规范，验算导线允许的最大载流量时，允许温度宜按下列规定取值：钢芯铝绞线和钢芯铝合金绞线宜采用+70℃，必要时可采用+80℃；大跨越宜采用+90℃；钢芯铝包钢绞线和铝包钢绞线可采用+80℃，大跨越可采用+100℃，或经试验决定；镀锌钢绞线可采用+125℃。

2.5杆塔的选择

杆塔的选择主要是考虑承受的拉力、压力、线路的弧垂应力与不同电压等级等，杆塔类型宜符合，常用的杆塔按其受力性质，可分为悬垂型和耐张型杆塔。其中悬垂型杆塔主要是考虑垂直受力，可细分为悬垂直线杆塔与悬垂转角杆塔；而耐张型的杆塔又可分为耐张直线杆塔、耐张转角杆塔和终端杆塔。杆塔按其回路数，应分为单回路、双回路和多回路杆塔。杆塔外形的选择与构件布置应根据导线和地线排列方式，以结构简单、受力均衡、传力明确、外形美观为原则进行规划。对不同类型杆塔的选用，同时需要结合占地所需范围、杆塔的材质、运行维护方便、施工便利、制造工艺等因素进行优化选择，优先选取技术先进并且经济合理的设计方案。考虑到普遍应用的配电线路为在平原和丘陵等地，尤其是在选择路径的基础上，故架空线路的走廊一般为便于运输和施工的非农田和非繁华地段。因此可因地制宜地优先采用拉线杆塔和钢筋混凝土杆，以降低费用和增加施工的便利。对于山区等不便于施工的线路杆塔，应依据地形特点，配合不等高的基础，采用全方位长短腿结构形式，这类杆塔的数量不宜太多，应特别注意杆塔的稳固性与受力的合理性。2.5技术性与经济性对比线路设计中的技术性与经济性对比应当贯彻设计的始终，从线路类型的选择与走廊、杆塔的选择以及建设、长期维护费用和扩展的便利、输送容量及远期规划等方面综合考虑。在经济性相差不大的情况下，应优先选择技术先进的方案。当前线路建设往往是与电网、变电站的建设同时进行，部分配电线路由于是专门为厂矿、企事业单位专门加设，故推荐的作法是将两种或多种方案的经济性做出预案，由总体规划部门或收益单位参考决定。

2.6防雷措施

配电变压器、开关设备的防雷装置应选用金属氧化锌避雷器YWS，以免雷电冲击波沿高压线路侵入变压器和设备，低压侧中性线安装低压氧化锌避雷器以防高压窜入低压出线。起联络作用的柱上开关两侧均应安装防雷装置。高、低压避雷器的接地端与铁件，低压侧中性点及变压器金属外壳应分别接在同一接地装置上。100kVA以下配变的接地装置的接地电阻不应大于10Ω，100kVA及以上配变的接地装置的接地电阻不应大于4Ω。

2.7线路设计中的新技术

近年来，由于负荷密集程度的增加，部分地区新建了20kV配电网络，或将原有的10kV配电线路升级改造为20kV，虽然这一电压等级符合我国的国家标准与国际标准，但由于应用较少，故当地一般不存在已有工程可以提供借鉴，这时就需要设计人员向已建设的地区和设计人员借鉴经验，并结合本地区实际进行改造创新。

结语：

总之，配电网的安全运行直接影响到工农业生产和人民的生活用电。选择最完善的设计方案，可以为经济发展提供更好的电力供应条件。

参考文献：

[1]黄小兵.10kv配电线路设计技术要点分析[J].中小企业管理与科技，2011（07）.

[2]刘文龙.浅析10kV配电线路设计技术要点[J].价值工程，2010（33）.