10kV配電線路設(shè)計(jì)技術(shù)要點(diǎn)

10kV配電線路設(shè)計(jì)技術(shù)要點(diǎn)摘要：在電力領(lǐng)域中10kV配電線路較為常見，但也正因10kV的常見性，促使其對(duì)于設(shè)計(jì)要求較高，如果設(shè)計(jì)人員無(wú)法精準(zhǔn)掌握技術(shù)要點(diǎn)，很容易導(dǎo)致10kV配電線路在投入運(yùn)營(yíng)后形成各種問題，不利于社會(huì)大眾的穩(wěn)定用電?；诖?，本文以某10kV配電線路設(shè)計(jì)項(xiàng)目為例，闡明10kV配電線路的設(shè)計(jì)原則，分析設(shè)計(jì)過程中的常見問題，提出設(shè)計(jì)過程的管控策略與技術(shù)要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：10kV配電線路；設(shè)計(jì)原則；技術(shù)要點(diǎn)

前言：本項(xiàng)目為架空線入地工程，是上海市電力公司積極落實(shí)上海市委市政府工作要求的具體措施。按照2018年上海市政府工作報(bào)告，實(shí)施架空線入地工程是實(shí)施上海城市精細(xì)化管理，打造“美麗街區(qū)”“美麗家園”的重要工作之一。本項(xiàng)目通過實(shí)施市區(qū)長(zhǎng)寧虹橋路10kV架空線入地工程項(xiàng)目，完成虹橋路共計(jì)2.5公里架空線入地，實(shí)現(xiàn)美化該地區(qū)景觀環(huán)境的目標(biāo)。在本項(xiàng)目設(shè)計(jì)10kV配電線路時(shí)，著重探析設(shè)計(jì)原則、問題以及要點(diǎn)，探析情況具體如下。

110kV配電線路設(shè)計(jì)原則在10kv配電線路電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，為了保證電力工程設(shè)計(jì)配電線路技術(shù)的科學(xué)性、合理性和設(shè)計(jì)有效性，需要要求電路設(shè)計(jì)的專業(yè)技術(shù)人員必須能夠嚴(yán)格遵循設(shè)計(jì)的科學(xué)性、安全性等設(shè)計(jì)原則。其中，科學(xué)設(shè)計(jì)原則的主要內(nèi)容是指電氣設(shè)計(jì)技術(shù)人員在電氣設(shè)計(jì)過程中是否需要根據(jù)自身電氣專業(yè)技術(shù)理論知識(shí)的特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，在進(jìn)行電氣設(shè)計(jì)之前，需要對(duì)電氣設(shè)計(jì)的可行性和有效性進(jìn)行多次調(diào)查論證，以利于確保各輸配電電氣線路最終電氣設(shè)計(jì)方案的合理與可行。安全性保證原則主要含義是用于指方案設(shè)計(jì)工作人員，需要注意確保經(jīng)過實(shí)際應(yīng)用設(shè)計(jì)過程所得到的方案設(shè)計(jì)，是否能夠與電力配電系統(tǒng)線路的正常運(yùn)行安全、穩(wěn)定的技術(shù)要求基本相符。

210kV配電線路設(shè)計(jì)中的常見問題2.1頻繁發(fā)生故障正常在10kV配電線路投入應(yīng)用后，很容易發(fā)生各種故障，具體如下。(1)線路短路，在10KV配電線路中短路屬于常見故障，這類故障的影響因素較多，若想徹底解決，需要增加配電線路的承載性能。(2)過電流，配電正常使用過程中，如果10kV配電供電線路的過流充電突然增加，就容易出現(xiàn)過流設(shè)計(jì)問題。工作人員在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),需要在配電線路的下側(cè),為如何防止過流問題進(jìn)行了有針對(duì)性的過流設(shè)計(jì)。(3)接地問題,接地部件問題主要出現(xiàn)的原因范圍較廣,主要為配電導(dǎo)線部件斷線、絕緣子部件擊穿、異物部件搭接等多種原因,工作人員有必要定期進(jìn)行深入的接地研究，對(duì)民用配電設(shè)備線路的主要支路，如保險(xiǎn)絲、避雷器等配電設(shè)備部件進(jìn)行接地試驗(yàn)。減少接地問題發(fā)生的危險(xiǎn)可能。(4)配電短路,造成10kV內(nèi)的配電系統(tǒng)線路經(jīng)常出現(xiàn)配電短路應(yīng)該問題的主要形成原因分為是由于外力造成破壞、線路存在缺陷等幾個(gè)方面,設(shè)計(jì)操作人員因此需要及時(shí)排查配電線路中的故障,提高其接線使用壽命,防止由于配電線路本身老化損壞引起短線,從而容易產(chǎn)生接線短路的安全問題,影響整個(gè)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。2.2設(shè)計(jì)考慮不全在10kV配電線路設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),設(shè)計(jì)考慮不夠周全屬于常見問題,主要體現(xiàn)在以下幾方面。(1)在現(xiàn)代建筑工程供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,很多工程設(shè)計(jì)工作人員在對(duì)導(dǎo)線電纜及連接導(dǎo)體的截面積測(cè)量選擇問題進(jìn)行測(cè)量設(shè)計(jì)時(shí),通常只對(duì)根據(jù)負(fù)荷面積計(jì)算所得出的最大電流流量滿足要求測(cè)量即可,根本不需要考慮到使用電線及設(shè)備電壓,遠(yuǎn)距離進(jìn)行供電。例如:在大型高層建筑大樓中的小型電梯、建筑用房屋項(xiàng)的小型吹風(fēng)機(jī)等發(fā)電設(shè)備。由于線路電能在輸送傳輸線路過程中往往存在整個(gè)線路的最大電壓偏差損失過大問題,當(dāng)線路電能通過傳輸輸送到所有用電驅(qū)動(dòng)設(shè)備的終端時(shí),此時(shí)的線路電壓已經(jīng)損失無(wú)法完全滿足線路電壓的最大偏差與驅(qū)動(dòng)電機(jī)正常啟動(dòng)的性能要求。(2)根據(jù)目前我國(guó)國(guó)家相關(guān)法律規(guī)定,消防電源輸出負(fù)載為兩級(jí)，需要變頻交流電源供電時(shí)，宜考慮采用兩級(jí)雙回路交流樹干電源。并按國(guó)家防火用電分區(qū)要求設(shè)置自動(dòng)快速切換消防應(yīng)急照明電源配電箱。但是,在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中,由于也存在著在設(shè)計(jì)理解上的一些偏差,建筑物和供配電站的設(shè)計(jì)管理人員、建筑的質(zhì)量審查管理人員、校對(duì)管理人員經(jīng)常可能會(huì)在被要求在高層住宅樓的或消防電梯的樓前室的-兩個(gè)電源應(yīng)急燈也可能要求單獨(dú)的并設(shè)置雙向的電源電壓切換箱。從系統(tǒng)設(shè)計(jì)的成本經(jīng)濟(jì)性角度考慮,這樣這么做很明顯就是比較容易浪費(fèi)。310kV配電線路設(shè)計(jì)的管控策略3.1科學(xué)規(guī)劃網(wǎng)架為避免上述問題，應(yīng)保證10kV配電網(wǎng)線路網(wǎng)架規(guī)劃的有效性，為人們提供安全可靠的配電網(wǎng)供電系統(tǒng)。在保證配電網(wǎng)安全的同時(shí)，也可有效降低10kV配電網(wǎng)的供電損耗。在10kV配電網(wǎng)線路規(guī)劃過程中，應(yīng)考慮本地區(qū)的實(shí)際情況。由于各個(gè)地區(qū)的發(fā)展情況不同，用電量也有很大的差異。因此，應(yīng)以區(qū)域發(fā)展為基礎(chǔ)，滿足區(qū)域內(nèi)人民用電發(fā)展的需求，通過分段漸進(jìn)的方式對(duì)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行過渡；例如，在區(qū)域電力負(fù)荷相對(duì)較小的初始階段，可以通過單環(huán)網(wǎng)布線的方式來(lái)滿足人們的供電需求。當(dāng)然電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)編程需要具備一定規(guī)模,在這個(gè)過程中該地區(qū)電力負(fù)荷的增加,可滿足需求的區(qū)域,同時(shí)也要防止主路繞行現(xiàn)象的發(fā)生，最大程度的減少配電網(wǎng)的線路長(zhǎng)度，減少配電網(wǎng)的供電損失。為降低10kV配電網(wǎng)線路電網(wǎng)規(guī)劃的成本投入，應(yīng)避免大量的一次性投入。以滿足本地區(qū)電力實(shí)際發(fā)展需求為重點(diǎn)，根據(jù)實(shí)際情況不斷擴(kuò)大配電網(wǎng)線路電網(wǎng)規(guī)劃，只有這樣才能確保供電安全可靠。3.2強(qiáng)化人員水平(1)在項(xiàng)目設(shè)計(jì)和施工過程中，設(shè)計(jì)師應(yīng)注意加強(qiáng)與現(xiàn)場(chǎng)施工人員的有效溝通。在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)充分了解10kV輸配電系統(tǒng)線路的安全運(yùn)行管理情況，以保證線路電力系統(tǒng)的有效穩(wěn)定運(yùn)行。而在配電線路設(shè)計(jì)、安裝施工過程中，設(shè)計(jì)管理人員一定要及時(shí)到現(xiàn)場(chǎng)仔細(xì)檢查，對(duì)于一些設(shè)計(jì)要求內(nèi)容不完全符合實(shí)際的一些地方也要進(jìn)行檢查反思或者修改,從而有效的不斷提高施工經(jīng)驗(yàn)和設(shè)計(jì)管理水準(zhǔn)。(2)系統(tǒng)設(shè)計(jì)操作人員首先應(yīng)通過電子網(wǎng)絡(luò)、書籍等信息媒介,學(xué)習(xí)先進(jìn)的10kV交流配電傳輸線路的系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù),并根據(jù)不同施工建設(shè)地點(diǎn)的實(shí)際需求,進(jìn)行設(shè)計(jì)創(chuàng)新。(3)線路設(shè)計(jì)技術(shù)人員自身應(yīng)積極組織參加各種與10kV的輸配電系統(tǒng)線路設(shè)計(jì)有關(guān)的技術(shù)活動(dòng),從而充分吸取他人線路設(shè)計(jì)的技術(shù)優(yōu)點(diǎn),完善自身設(shè)計(jì)技能。例如:在市區(qū)長(zhǎng)寧區(qū)虹橋路(虹梅路~延安西路)10kV架空線入地工程開始之前,可以組織設(shè)計(jì)人員舉辦10kV配電線路設(shè)計(jì)比賽。比賽正式進(jìn)行開始前,按照10kV的競(jìng)賽流程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)分別組織成立各項(xiàng)競(jìng)賽技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)組織工作協(xié)調(diào)小組,明確各項(xiàng)技術(shù)競(jìng)賽領(lǐng)導(dǎo)組織工作內(nèi)容、參賽人員管理工作辦法以及各項(xiàng)技術(shù)競(jìng)賽正式開始前的時(shí)間、地點(diǎn)、規(guī)則、紀(jì)律等,并分別組織聘請(qǐng)了兩名專業(yè)競(jìng)賽裁判員，這樣便可充分激發(fā)設(shè)計(jì)人員的創(chuàng)新動(dòng)力。410kV配電線路設(shè)計(jì)的技術(shù)要點(diǎn)

4.1接線方式一般在10kV配電線路設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),較為常見的接線方式有:樹干式、放射式以及環(huán)形等,這些方式具備各不相同的優(yōu)點(diǎn),具體如下。(1)樹干式,這種方式指的是，從高壓配電母線和交流配電母線上的重要負(fù)荷出發(fā)，將各車間用于高壓的交流母線分配器分別引出一條主干線，并將幾個(gè)新的負(fù)荷點(diǎn)連接到線路上的中間節(jié)點(diǎn)上，這樣從輸配電交流變壓器和交流母線負(fù)荷中抽出的高壓交流線路就會(huì)減少，可以相應(yīng)地連接高壓交流配電的開關(guān)設(shè)備。配電管理系統(tǒng)可大大限制配電線路，但由于供電管理系統(tǒng)的可靠性較差，干線一旦停電或定期檢修，故障可能引起整個(gè)配電系統(tǒng)出現(xiàn)斷電狀況，詳情如下圖所示:圖1：樹干式接線方式（2）放射式，這種方法是指一次回路由電纜上用于變電所配電的高壓供電母線，直接連接到配電車間內(nèi)由多個(gè)高壓母線使用的變電所或電站。這種連接操作方法簡(jiǎn)單，易于操作。操作維護(hù)方便，易于保護(hù)，便于企業(yè)實(shí)現(xiàn)工程自動(dòng)化。然而，由于高壓線路開關(guān)柜的高使用和高投資，在維護(hù)過程中線路會(huì)自發(fā)停電，高壓線路會(huì)因供電負(fù)荷最大而需要臨時(shí)停電。為了大大提高高壓供電線路的可靠性，可根據(jù)實(shí)際情況增加一條備用線路。詳情如下圖所示：圖2：放射式接線方式4.2挑選桿塔在對(duì)桿塔進(jìn)行挑選時(shí)，需要注意充分考慮桿塔對(duì)拉力、壓力、應(yīng)力等方面的承受能力，還應(yīng)注意確保桿塔類型與連接方式，是否能夠與項(xiàng)目設(shè)備相互匹配。例如：在10kV配電線路設(shè)計(jì)中挑選桿塔時(shí)，其中主要存在四種桿塔類型，直線、耐張、轉(zhuǎn)角以及連接，其中直線桿塔是最為普通的線路桿塔，其主要技術(shù)特性在于，桿導(dǎo)線只能單獨(dú)接受一根導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)重力,不能接受導(dǎo)線以外的外部壓力,所以普通的桿塔不能互相配合運(yùn)用,而是根據(jù)實(shí)際需求與耐張桿塔一同單獨(dú)配合進(jìn)行運(yùn)用。耐張桿塔的主要功能是為了防止線段接受直流輸電導(dǎo)線的一定不同程度壓力間隔產(chǎn)生壓力,導(dǎo)線在經(jīng)過不同程度地耐張桿塔時(shí)，通常要根據(jù)軸向跳線不同方向，分別用兩串式或者一懸式的跳線絕緣子，將兩個(gè)導(dǎo)線的接受程度和軸向重力的相互拉緊后，并連接作用到一個(gè)跳線橫擔(dān)上,而這就必要這個(gè)需求只能被使用連接到一個(gè)軸向跳線,跳線也只僅僅需要導(dǎo)線接受本身的大量軸向程度重力而不僅僅需要導(dǎo)線接受程度上的軸向拉力,并且在小型導(dǎo)線終端桿以及大型的導(dǎo)線轉(zhuǎn)角桿上也經(jīng)常需要有這種機(jī)會(huì)同樣需要被使用到,具體需要根據(jù)項(xiàng)目需求確定最終選擇。4.3防水保護(hù)雨水和雷電是直接影響10kv配電設(shè)備線路，正常運(yùn)行的重要影響因素之一,良好的防水抗雨保護(hù)設(shè)施措施，能夠有效地完全抵御夏季山洪以及冬季雨水，對(duì)配電設(shè)備線路造成的嚴(yán)重沖擊,進(jìn)而有效保證配電設(shè)備線路正常施工過程質(zhì)量的安全穩(wěn)定性和延長(zhǎng)使用壽命。(1)上坡防水挖土措施,在桿塔施工的進(jìn)行過程中,當(dāng)整個(gè)桿塔基層存在較大坡度時(shí),應(yīng)根據(jù)具體的坡度情況在整個(gè)桿塔的基層上坡防水位置進(jìn)行挖土,并且在其設(shè)置一道排水溝,對(duì)水流匯集的桿塔地表水資源進(jìn)行有效的水流攔截和污水排除。此外,還要對(duì)地下排水管道設(shè)施內(nèi)部進(jìn)行適當(dāng)?shù)呐潘Ｗo(hù),加裝護(hù)壁,對(duì)土質(zhì)黏性較低的設(shè)施進(jìn)行防護(hù),起到保護(hù)作用。(2)對(duì)于防雷阻電避雷措施,可以考慮采用金屬鋼或氧化材料制成的防電避雷器，與目前傳統(tǒng)的防雷措施系統(tǒng)相比，這種防電避雷器主要具有系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、響應(yīng)速度快、性能穩(wěn)定和日常使用維護(hù)壽命等幾個(gè)方面的大優(yōu)點(diǎn)。導(dǎo)電性避雷器裝置除在導(dǎo)電性線路防雷設(shè)計(jì)階段應(yīng)能夠清楚的思考如何通過一些相關(guān)的技術(shù)保護(hù)措施來(lái)加強(qiáng)導(dǎo)電性線路之間的絕緣，降低導(dǎo)電性鐵塔接地線的電阻等，有助于獲得更全面的線路防雷效果。結(jié)束語(yǔ)：綜上所述，在10kV配電線路設(shè)計(jì)過程中，本就涵蓋諸多內(nèi)容、設(shè)備以及技術(shù)，整個(gè)過程具備一定復(fù)雜特性，稍有不慎，就可能導(dǎo)致線路在后期運(yùn)行階段產(chǎn)生巨大事故。因此，在開始設(shè)計(jì)之前必須提前了解10kV配電線路的設(shè)計(jì)原則與問題，這樣在后期設(shè)計(jì)過程便可盡量規(guī)避各種常見問題，還能采取相應(yīng)策略快速解決設(shè)計(jì)過程產(chǎn)生的常見問題。此外，在整個(gè)設(shè)計(jì)過程相關(guān)人員必須著重注意技術(shù)要點(diǎn)，這樣才能為設(shè)計(jì)方案的合理性予以保證。

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