淺析輸配電線路規(guī)劃設(shè)計(jì)

時(shí)間:2022-12-12 10:47:22

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淺析輸配電線路規(guī)劃設(shè)計(jì)

【摘要】隨著時(shí)代的發(fā)展,社會(huì)的進(jìn)步,電能已經(jīng)是人們?nèi)粘I钪胁豢扇鄙俚哪茉?,電能?a href="http://www.eimio.cn/lunwen/shejilunwen/ghsjlw/201812/687299.html" target="_blank">輸配電線路的合理規(guī)劃也變得至關(guān)重要,本文就輸配電線路的合理規(guī)劃設(shè)計(jì)做簡(jiǎn)要的分析,希望對(duì)該行業(yè)的發(fā)展有所幫助。

【關(guān)鍵詞】輸配電,合理規(guī)劃;電力系統(tǒng)

1引言

發(fā)電、輸電、變電、配電以及用電是電力系統(tǒng)的主要組成部分。輸配電線路是電網(wǎng)中十分重要的一部分,是它極為重要的一個(gè)大終端,有著廣大的輻射面積,與千千萬(wàn)萬(wàn)戶居民直接相連。輸配電線路是用電戶能夠用電的關(guān)鍵。它的正常工作也會(huì)直接地影響到配電網(wǎng)的正常工作,也直接的關(guān)系到用戶們的用電體驗(yàn)。電能的產(chǎn)生,配送以及使用都要一起進(jìn)行,因?yàn)殡娔苓@種能源并不易儲(chǔ)存。這就給輸配電線路的設(shè)計(jì)提出了挑戰(zhàn),每一個(gè)細(xì)節(jié)的錯(cuò)誤都會(huì)使這個(gè)連續(xù)完整的系統(tǒng)出現(xiàn)電能的輸送問(wèn)題,例如電能的使用效率低下或者導(dǎo)致電能浪費(fèi)。設(shè)計(jì)和規(guī)劃輸配電線路要考慮各個(gè)方面的因素,要規(guī)劃的合理,設(shè)計(jì)的科學(xué)。

2輸配電線路的簡(jiǎn)介

自降壓變電站將電傳輸給配電變壓器的線路或電變壓器的電能傳輸給用電用戶的線路,即輸配電線路。它分為低壓線和高壓線,一般來(lái)說(shuō),低壓線的電壓是1000V,高壓線的電壓通常是3600~40500V,而且他們的頻率一般是小于1000Hz。輸配電線路的設(shè)計(jì)、規(guī)劃和建設(shè)有極高的要求,科學(xué)合理的線路才能保證電能的正常供應(yīng)和使用,才能令電能的浪費(fèi)最少,輸送的效率最高。表1所示,各級(jí)電壓線的輸電容量和距離的合理值。

3輸配電線路規(guī)劃設(shè)計(jì)的流程

設(shè)計(jì)規(guī)劃過(guò)程就是根據(jù)實(shí)際的情況,經(jīng)歷設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié),對(duì)各個(gè)方面都有仔細(xì)的考究后,設(shè)計(jì)出的科學(xué)合理完整的圖紙和資料的過(guò)程。這是一個(gè)完整的嚴(yán)密的過(guò)程,每一個(gè)細(xì)節(jié)都要經(jīng)得起推敲,每一方面都要嚴(yán)格地按照要求去執(zhí)行。整個(gè)過(guò)程包括:第一步,承接任務(wù),這是一個(gè)設(shè)計(jì)任務(wù)的開(kāi)始,設(shè)計(jì)師們拿到這個(gè)任務(wù)后,就要根據(jù)任務(wù)的要求進(jìn)行分析,經(jīng)過(guò)多方面的考究,設(shè)計(jì)最優(yōu)化的圖紙。第二步,起點(diǎn)與終點(diǎn)位置的確定,電壓的確定等環(huán)節(jié)要細(xì)致無(wú)一漏網(wǎng),要依照電壓的等級(jí)來(lái)選擇導(dǎo)線的類型,導(dǎo)線一定不能選擇錯(cuò)誤,不然會(huì)導(dǎo)致電壓的輸送出現(xiàn)漏電、短路等事故。第三步,路徑圖的規(guī)劃要科學(xué)合理縝密,當(dāng)?shù)氐臍夂蛞诳紤]范圍內(nèi),根據(jù)天氣資料和設(shè)計(jì)的路徑圖對(duì)所需導(dǎo)線的橫截面積、檔距進(jìn)行確定以及工程預(yù)算和材料清單的編寫。最后一步,根據(jù)以上種種設(shè)計(jì)規(guī)劃,多個(gè)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行比較,選出最佳的設(shè)計(jì)方案,然后等待報(bào)批,完成最終的設(shè)計(jì)方案。

4設(shè)計(jì)規(guī)劃方案

4.1配電裝置的正確選擇。離地面10m高的配電裝置設(shè)計(jì),是其最大風(fēng)速設(shè)計(jì)。而在一些風(fēng)速超過(guò)35m/s的地域,由于風(fēng)速過(guò)強(qiáng),應(yīng)該適當(dāng)?shù)臏p小安裝電氣設(shè)備的高度,以達(dá)到加強(qiáng)設(shè)備與基礎(chǔ)固定強(qiáng)度的目的。除此之外,配電裝置還需要控制噪聲,防止對(duì)居民區(qū)內(nèi)的居民造成噪聲污染。4.2導(dǎo)體的設(shè)計(jì)。輸配電線路的絕緣能力要符合國(guó)家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn),電器和導(dǎo)體的熱穩(wěn)定性能要按照標(biāo)準(zhǔn)來(lái)驗(yàn)算。需要注意的是,裸導(dǎo)體的最高工作溫度應(yīng)該在70℃之下,而銅芯鋁線和管型導(dǎo)體的最大工作溫度要低于80℃。位于室外的裝置,需要考慮到當(dāng)?shù)氐奶鞖赓Y料,經(jīng)濟(jì)能力以及設(shè)備的受力狀況,進(jìn)行合理科學(xué)的設(shè)計(jì),合理的導(dǎo)體設(shè)計(jì)會(huì)為以后的工作維護(hù)、維修工作提供便利。設(shè)計(jì)人員在選擇線路材料的時(shí)候,要盡量選擇磁導(dǎo)率較低的材料。4.3導(dǎo)線的選擇。導(dǎo)線中常見(jiàn)的類型是有兩種,電纜線路與架空線路,電纜線路在應(yīng)用中有著較大的局限性,一般架空線路的使用更多一些。架空線路的鋪設(shè)需要搭建桿搭,還要占用一些土地,還需要考慮居民的意見(jiàn)等。電纜的用處少一些,也有著架空線路沒(méi)有的優(yōu)點(diǎn)。例如電纜線路并不需要占用土地,也不用桿搭,在工作中比之架空線路也很少有故障或是事故。但也因?yàn)殡娎|線路的結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜,鋪設(shè)過(guò)程耗時(shí)長(zhǎng),有較大的難度和較高的成本,一旦有故障發(fā)生,檢查維修都有很大的難度,所以電纜線路的應(yīng)用較少。多數(shù)是在架空線路不能鋪設(shè)的地域和居民用地不便占用的時(shí)候,會(huì)選擇鋪設(shè)電纜線路。確定導(dǎo)線的截面積關(guān)系到線路的輸電性能以及輸電的安全保證,其最終確定也與線路的自重,桿搭的荷載受力等因素密切相關(guān)。設(shè)計(jì)人員最好可以依據(jù)已定的電壓等級(jí)與配電網(wǎng)絡(luò)的情況進(jìn)行確定。除此之外,不同類型的材料和導(dǎo)線結(jié)構(gòu)也會(huì)對(duì)導(dǎo)線截面積的確定造成影響,設(shè)計(jì)人員應(yīng)考慮周全,通過(guò)科學(xué)合理的計(jì)算來(lái)得到最終結(jié)果。4.4路徑的選擇。選擇的線路類型直接關(guān)系到線路路徑的選擇,不同的工程中不同類型的輸配電線路要根據(jù)具體情況選擇不同的路徑,設(shè)計(jì)人員要充分地考慮到差異化。在輸配電線路的鋪設(shè)施工中,應(yīng)提前探查所用的路徑上是否有影響電纜線路正常工作的因素,例如道路、河流等。這些環(huán)境的存在對(duì)路徑的選取有著極大的影響。鋪設(shè)架空線路比起鋪設(shè)電纜線路,就自由了許多,大多輸?shù)沫h(huán)境下都可以鋪設(shè)架空線路,不會(huì)對(duì)環(huán)境因素和社會(huì)因素有太高的要求。但它也有它的限制,架空線路的鋪設(shè)還要考慮到周圍居民的想法、鋪設(shè)的占地面積以及桿搭的位置分布等問(wèn)題。

5設(shè)計(jì)的原則

5.1合理的利用資源。在國(guó)內(nèi),電力的產(chǎn)生還是主要依靠對(duì)不可再生能源的消耗,在分析了解了能源的分布狀況,要盡可能地利用和避免浪費(fèi)。所以在設(shè)計(jì)輸配電線路時(shí)也要合理地進(jìn)行布局規(guī)劃。5.2合理的規(guī)劃提高經(jīng)濟(jì)收益。我國(guó)如今的電網(wǎng)幾乎分布在全國(guó)各處,但是輸配電線路的建設(shè)依舊是需要較高的成本,尤其是在線路上輸送時(shí)消耗的大量的電力,更是極大的資源浪費(fèi),也使得電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益大大降低。作為企業(yè),經(jīng)濟(jì)收益總是要放在首位的,在對(duì)輸配電線路的設(shè)計(jì)規(guī)劃上,經(jīng)濟(jì)效益是必須要考慮的因素。對(duì)于不同的項(xiàng)目,要根據(jù)不同的地域情況,根據(jù)這個(gè)項(xiàng)目建設(shè)對(duì)當(dāng)?shù)氐恼w利益,通過(guò)嚴(yán)密的科學(xué)分析計(jì)算,在符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的前提下,以最小的投入換得最大的收益。采用節(jié)能降耗技術(shù),把線路傳輸中的能耗重新利用,不僅提高了電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,降低運(yùn)輸過(guò)程中的電力消耗,還使得廣大用電戶的日常生活工作要求得到滿足,環(huán)境的保護(hù)也得到加強(qiáng),以此提高經(jīng)濟(jì)效益,獲得多重收益。5.3導(dǎo)線和桿搭的設(shè)計(jì)原則。水平檔距是指兩個(gè)相鄰的桿搭上導(dǎo)線懸掛點(diǎn)之間的水平距離,比載是單位長(zhǎng)度或者單位面積的導(dǎo)地線所受到的壓力。桿搭目前主要有兩種,耐張型桿搭和懸垂型的桿搭,它們依照受力的性質(zhì)不同進(jìn)行分類。桿搭的選擇,首要的是思考桿搭的承受能力,不同的電壓等級(jí)以及線路的弧垂應(yīng)力大小。不同的組合不同的搭配會(huì)選擇不同的桿搭去適應(yīng)。

6案例分析

某個(gè)500kV架空的輸電線路工程,該工程的導(dǎo)線使用4XJLG1A-630/45型號(hào),設(shè)計(jì)子導(dǎo)線的直徑為33mm,導(dǎo)線其自重有20.39kN/m,當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)速大約為33m/s,該區(qū)域的地區(qū)海拔約500m,根據(jù)具體情況,按高壓架空線路污穢分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)和以往的運(yùn)作經(jīng)驗(yàn),將該區(qū)域的污穢等級(jí)設(shè)為C級(jí),將該區(qū)域輸配電線路的最高工作相電壓設(shè)計(jì)爬電比距設(shè)計(jì)為4cm/kV,為使該地區(qū)的輸配電線路的絕緣性能達(dá)到國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn),該公司設(shè)計(jì)人員根據(jù)GB50545-2010第7.0.2,7.0.3條規(guī)定,懸垂串絕緣子片數(shù)為25片;然后算出XWP-300絕緣子片數(shù)為:25×155/195=19.9又按GB50545-2010第7.0.5條,式7.0.5,附錄B.0.1的表B.0.1計(jì)算得出:n≥λU/(KLn1)=4×500×1.1/(0.9×55×1.732)=25.6片兩次計(jì)算取得最大的計(jì)算值,最終選用XWP-300絕緣子組成懸垂串一共采用26片最為合理。

7結(jié)束語(yǔ)

電力輸配電線路關(guān)系到用電戶的用電體驗(yàn),安全、穩(wěn)定的輸送環(huán)境是必不可少的,設(shè)計(jì)人員再設(shè)計(jì)規(guī)劃輸配電線路時(shí)要考慮周全,思慮縝密,將各個(gè)方面的問(wèn)題都要思考清楚,并在設(shè)計(jì)時(shí)盡量將所有問(wèn)題最小化或者避免掉。輸配電線路是一個(gè)完整統(tǒng)一的系統(tǒng),包含著許許多多的環(huán)節(jié),每個(gè)環(huán)節(jié)都關(guān)系著輸電的通暢與安全,半點(diǎn)馬虎不得,輸配電的每一個(gè)環(huán)節(jié)都需要經(jīng)過(guò)嚴(yán)密科學(xué)的計(jì)算,確定導(dǎo)線、路徑、桿搭的尺寸、位置等。只有設(shè)計(jì)人員嚴(yán)格地按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)去執(zhí)行,去計(jì)算,保證每一個(gè)環(huán)節(jié)準(zhǔn)確無(wú)誤,才能保證千家萬(wàn)戶的用電舒暢。

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[3]孫凱.淺談節(jié)能降耗技術(shù)在電力輸配電線路中的運(yùn)用[J].黑龍江科技信息,2011(31).

作者:鄧佛江 單位:廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司東莞供電局