農網建設與改造配電線路的設計
時間:2009-04-02 19:05:11來源:hesp
導語:?配電網發(fā)展必須有一個統(tǒng)一的規(guī)劃和標準,以保證有充足的供電能力,滿足供電可靠性和運行經濟性的要求。下面,筆者根據(jù)多年從事配電工作的實踐經驗,談談配電線路設計的主要內容。
隨著我國電氣化事業(yè)的發(fā)展和農村電網建設與改造工程的實施,配電網的技術狀況也有了截然的改觀。實踐證明,配電網發(fā)展必須有一個統(tǒng)一的規(guī)劃和標準,以保證有充足的供電能力,滿足供電可靠性和運行經濟性的要求。下面,筆者根據(jù)多年從事配電工作的實踐經驗,談談配電線路設計的主要內容。
[b]1 配電變壓器容量的選擇
[/b] 選擇好配電變壓器的容量,對變壓器的安全經濟運行、適應用戶生產的發(fā)展都有很大的影響。因此,選擇變壓器容量時應全面進行考慮。首先,根據(jù)變壓器的技術特性,結合當?shù)氐膶嶋H運行狀況和用電狀況,計算出變壓器的最佳經濟容量。其次,在現(xiàn)有負荷基礎上,對以后3-5年內可能增加的照明、動力負荷進行預測,用發(fā)展系數(shù)計算出擬選用的變壓器容量。再次,選取該地起動一臺最大功率的電動機進行驗算。選擇出最佳運行效益的配電變壓器容量,以適應農業(yè)生產發(fā)展,減少投資,收到良好的社會效益和經濟效益。
[b]2 變壓器安裝位置的選擇
[/b] 變壓器最佳安裝位置是指變壓器安裝在這個位置上時,能保證低壓電壓質量、減少線損、安全運行、降低工程投資、施工方便及不影響市容。因此,變壓器安裝位置的選定應根據(jù)實際地形和用戶密布點,并遵循以下要求:(1)避開易爆、易燃、污穢嚴重及地勢低洼地帶;(2)高壓線不應從學校、廣場、住房等上面通過;(3)高壓進線、低壓出線方便;(4)便于施工和運行維護;(5)按“小容量、密布點、短半徑”原則考慮。
[b]3 配電線路的路徑勘測與定位
[/b] 3.1 配電線路的路徑選擇
根據(jù)用戶分布點,合理選定接戶配電箱的安裝位置,一般裝設在線路引接點30米內。這樣,配電變壓器和接戶配電箱安裝位置確定后,到現(xiàn)場選擇路徑,選擇路徑時應符合下列要求:(1)與本地區(qū)的發(fā)展規(guī)劃相結合,不占或少占農田,以便于機械化耕地。同時,與農業(yè)機械化、道路規(guī)劃等協(xié)調配合,以避免遷移線路。(2)為了減少電能損失和電壓損失,降低工程造價,便于施工、運行和維護等,線路路徑應盡量短,跨越轉角少,低壓主干線還應靠近道路側,但不得影響村道的交通。(3)為了保證線路的安全運行,線路路徑應避開易受雨水沖刷的地方,嚴禁跨越堆放可燃物、爆炸物的場院和倉庫,以免發(fā)生因碰線、斷線等引起火災或爆炸事故。此外,應考慮電力線路對弱電線路的影響。
3.2 桿位測定
路徑確定后,測量桿位。首先確定線路首端和終端桿的位置,當遇地形限制或用電需要時,要確定轉角桿的位置。這樣,根據(jù)首端桿、轉角桿和終端桿的位置就把整個線路分成幾個直線段,然后測出每個直線段的長度,均勻分配檔距,一一確定直線桿的位置。首端桿、轉角桿、終端桿的位置確定首先要考慮拉力線位置是否合適和有無能挖拉力坑位置。此外,桿位確定應盡量避免影響當?shù)厝罕姾涂紤]接戶配電箱的電源進出線是否合理方便。同時,應考慮線路檔距:10kV配電線路城鎮(zhèn)(進村)不應大于50米,非居民區(qū)不應大于80米,個別地區(qū)因地形限制,最大不得超過100米。0.4kV配電線路一般為30~40m,最大不應超過50m。在特殊情況下,如遇到交叉跨越及接戶線的需要,線路檔距可以減小。為了得到較大的交叉跨越垂直距離,當新架線路從被交叉跨越物上面通過時,在保證倒桿距離的情況下,電桿應盡量靠近被交叉跨越物。若新架線路在被交叉跨越物下方時,交叉點應盡量放在新架線路的檔距中間。
[b]4 導線型號及截面的選擇
[/b] 4.1 確定線路設計的氣象條件。對于在大氣中運行的架空線路機械計算來說,氣溫、風速和履冰厚度三種氣象因素最為重要。因此,應根據(jù)當?shù)氐挠嘘P氣象資料和當?shù)匾延芯€路的運行經驗進行綜合考慮。根據(jù)廣東省梅州市氣象資料:(1)最大風速不大于25m/s,溫度為-5℃;(2)履冰厚度不大于5mm,溫度為-5℃;(3)最高溫度不高于+40℃(4)最低溫度不低于-40℃。上述資料可以確定:10kV配電線路選用LGJ型鋼芯鋁絞線,0.4kV配電線路采用架空絕緣電線,即鋁芯塑料線(BLV)型。
4.2導線的截面選擇。一般是按允許電壓損耗確定,同時滿足發(fā)熱條件和機械強度的要求。還應根據(jù)負荷情況留有發(fā)展的裕度。但為了確保線路運行質量和安全,要求10kV線路及0.4kV主干線路截面不小于35mm2,三相四線的零線截面積不宜小于相線截面的50%,其余0.4kV分支線、接戶線均按實際用電設備容量具體確定。
[b]5 導線弧垂及排列方式的選擇
[/b] 5.1 導線弧垂的確定。導線的弧垂與導線的截面、氣象條件和電桿的檔距有關。根據(jù)氣象條件和運行經驗,可通過查計算出不同檔距、不同溫度時的導線弧垂表。
5.2 導線排列方式的選擇。為了降低電桿高度和防止斷線或因弧垂變化而發(fā)生導線搭連事故,10kV配電線路導線采用三角形排列,0.4kV配電線路的導線一般采用水平排列。在特殊情況下,可以采用垂直排列,但中性線應架設在相線下方。導線水平排列時,如果線路附近有建筑物,中性線應靠近建筑物,以增大相線對建筑物的距離,減少人身觸電的幾率。同時注意導線線間的距離。根據(jù)運行經驗,架空絕緣導線水平排列時,線間距離不應小于0.4m;導線的弓子線(又稱跳線)、引下線之間及與接地體、導線之間的凈空距離不應小于150mm,以防引線擺動造成混線短路。導線與拉線、電桿之間的凈空距離在任何情況下都不應小于50mm。
[b]6 桿型的選擇
[/b] 為延長電桿使用年限和減少線路維修費用,配電線路宜采用符合現(xiàn)行國家標準《環(huán)形預應力混凝土電桿》規(guī)定的定型產品,即預應力鋼筋混凝土電桿。電桿的高度可結合各地的實際選用,一般要求:10kV配電線路電桿高度不應小于10米,0.4kV配電線路電桿高度不應小于7米。其次,確定電桿埋深。電桿的基礎應根據(jù)當?shù)剡\行經驗、材料來源、土質情況及負荷條件計算確定,但其埋深不應小于電桿高度的1/6。
[b]7 配電線路金具和絕緣子的選擇
[/b] 7.1橫擔選擇。為了保證橫擔有足夠彎曲強度,10kV配電線路采用規(guī)格不小于∠63mm×63mm×6mm的角鋼橫擔;0.4kV配電線路采用規(guī)格不小于∠50mm×50mm×5mm的角鋼橫擔。
7.2絕緣子的選擇。配電線路絕緣子的性能應符合國家有關標準。10kV配電線路直線桿及5度以下小轉角桿采用針式絕緣子或瓷橫擔,耐張桿宜采用兩個X-4.5型懸式絕緣子組成的絕緣子串;0.4kV配電線路直線桿一般采用針式絕緣子、瓷橫擔、低壓懸掛線夾,對垂直布線的可選用角鐵街碼,耐張桿采用蝶式、線軸式絕緣子或耐張線夾。
[b]8 拉線的選擇
[/b] 8.1 拉線材質的選擇。拉線宜采用鍍鋅鋼絞線,最小截面不應小于GJ-25mm2,其強度設計安全系數(shù)應大于2.0。
8.2 安裝位置的確定。拉線是用來平衡導線拉力或風壓(吹)的一種電桿加固裝置。因此,選好安裝拉力線位置尤為重要。拉線在電桿上的固定位置上,一般安裝在橫擔下0.1~0.3m處。跨越道路的水平拉線,對路面的垂直距離,不應低于6米,拉線柱的傾斜角一般采用10°-20°。拉線與電桿的夾角一般采用45°,當受到地形限制時,適當縮小為不小于30°,以保持有效的平衡拉力。
8.3 對拉線上、下把,拉線盤的要求。拉線的底把選用直徑不小16mm的圓鋼制成的拉線棒,底把應露出地面0.3~0.5m,以便用UT線夾調整拉線長度。拉線盤采用鋼筋混凝土澆制而成的,其規(guī)格不應小于50mm×250mm×500mm。
8.4 拉線長度的確定。因受實際地形和外在因素影響,拉線長度應按實際計算確定。
[b]9 防雷措施
[/b] 配電變壓器、開關設備的防雷裝置應選用金屬氧化鋅避雷器YWS,以免雷電沖擊波沿高壓線路侵入變壓器和設備,低壓側中性線安裝低壓氧化鋅避雷器以防高壓竄入低壓出線。高、低壓避雷器的接地端與鐵件,低壓側中性點及變壓器金屬外殼應分別接在同一接地裝置上。100kVA以下配變的接地裝置的接地電阻不應大于10Ω,100kVA及以上配變的接地裝置的接地電阻不應大于4Ω。
[b]10 低壓電能計量裝置
[/b] 10.1 配電箱(又稱表箱)的選擇。
目前,配電箱有兩種:一種是采用鐵皮制作而成,另一種是塑料表箱。兩種表箱都有各自優(yōu)缺點,前者因用鐵皮制作,不易變色,表鏡清晰;但工藝不夠精密,接線盒內電源線不易密封。后者接線端子工整,外表美觀;但表鏡易退色,變得模糊不清,給抄收工作帶來困難。經過比較優(yōu)劣,可選擇不同型號的表箱,以安裝單相、三相、配互感器的三相或三只單相電能表使用。
10.2 計量裝置選擇。
?。?)照明用戶表計的型號與容量的選擇:
根據(jù)農村住宅用電的特點和其發(fā)展規(guī)律,計算出實際用電負荷,以正確選擇電能計量裝置容量,并相應選擇其型號。一般選用DD862型寬負載、長壽命、低耗電的電能表。
(2)動力用戶計量裝置的選擇:
?、儆嬃糠绞降倪x擇:農村動力用戶的計量裝置,可選3臺單相配互感器的電能表分相計量,也可采用三相四線直配式電能表計量,當動力負荷達到22kW時,用公式I=P/Ucosф(U=380V,cosф=0.85)計算出負荷電流I=39.3A,如果電流超過40A,選用直配表時,接線盒易發(fā)熱燒壞,所以當負荷超過22kW時,宜采用經電流互感器的互感式表。
?、谌萘康倪x擇:當使用直配表時,先根據(jù)公式I=P/Ucosф算出I,然后根據(jù)I的大小確定表計的容量。一般應使I在50%Ib至350%Ib(Ib為電能表的標定電流)之間,如果采用互感式表時應采用1.5(6)A的電能表。
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