淺析輸配電線路規(guī)劃設(shè)計
時間:2022-12-12 10:47:22
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【摘要】隨著時代的發(fā)展,社會的進步,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.jrccjt.com/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)計做簡要的分析,希望對該行業(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大終端,有著廣大的輻射面積,與千千萬萬戶居民直接相連。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。電能的產(chǎn)生,配送以及使用都要一起進行,因為電能這種能源并不易儲存。這就給輸配電線路的設(shè)計提出了挑戰(zhàn),每一個細節(jié)的錯誤都會使這個連續(xù)完整的系統(tǒng)出現(xiàn)電能的輸送問題,例如電能的使用效率低下或者導致電能浪費。設(shè)計和規(guī)劃輸配電線路要考慮各個方面的因素,要規(guī)劃的合理,設(shè)計的科學。
2輸配電線路的簡介
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,一般來說,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、規(guī)劃和建設(shè)有極高的要求,科學合理的線路才能保證電能的正常供應(yīng)和使用,才能令電能的浪費最少,輸送的效率最高。表1所示,各級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)計的流程
設(shè)計規(guī)劃過程就是根據(jù)實際的情況,經(jīng)歷設(shè)計的各個環(huán)節(jié),對各個方面都有仔細的考究后,設(shè)計出的科學合理完整的圖紙和資料的過程。這是一個完整的嚴密的過程,每一個細節(jié)都要經(jīng)得起推敲,每一方面都要嚴格地按照要求去執(zhí)行。整個過程包括:第一步,承接任務(wù),這是一個設(shè)計任務(wù)的開始,設(shè)計師們拿到這個任務(wù)后,就要根據(jù)任務(wù)的要求進行分析,經(jīng)過多方面的考究,設(shè)計最優(yōu)化的圖紙。第二步,起點與終點位置的確定,電壓的確定等環(huán)節(jié)要細致無一漏網(wǎng),要依照電壓的等級來選擇導線的類型,導線一定不能選擇錯誤,不然會導致電壓的輸送出現(xiàn)漏電、短路等事故。第三步,路徑圖的規(guī)劃要科學合理縝密,當?shù)氐臍夂蛞诳紤]范圍內(nèi),根據(jù)天氣資料和設(shè)計的路徑圖對所需導線的橫截面積、檔距進行確定以及工程預(yù)算和材料清單的編寫。最后一步,根據(jù)以上種種設(shè)計規(guī)劃,多個設(shè)計方案進行比較,選出最佳的設(shè)計方案,然后等待報批,完成最終的設(shè)計方案。
4設(shè)計規(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,是其最大風速設(shè)計。而在一些風速超過35m/s的地域,由于風速過強,應(yīng)該適當?shù)臏p小安裝電氣設(shè)備的高度,以達到加強設(shè)備與基礎(chǔ)固定強度的目的。除此之外,配電裝置還需要控制噪聲,防止對居民區(qū)內(nèi)的居民造成噪聲污染。4.2導體的設(shè)計。輸配電線路的絕緣能力要符合國家規(guī)定標準,電器和導體的熱穩(wěn)定性能要按照標準來驗算。需要注意的是,裸導體的最高工作溫度應(yīng)該在70℃之下,而銅芯鋁線和管型導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?shù)氐奶鞖赓Y料,經(jīng)濟能力以及設(shè)備的受力狀況,進行合理科學的設(shè)計,合理的導體設(shè)計會為以后的工作維護、維修工作提供便利。設(shè)計人員在選擇線路材料的時候,要盡量選擇磁導率較低的材料。4.3導線的選擇。導線中常見的類型是有兩種,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等。電纜的用處少一些,也有著架空線路沒有的優(yōu)點。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。但也因為電纜線路的結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜,鋪設(shè)過程耗時長,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候,會選擇鋪設(shè)電纜線路。確定導線的截面積關(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)計人員最好可以依據(jù)已定的電壓等級與配電網(wǎng)絡(luò)的情況進行確定。除此之外,不同類型的材料和導線結(jié)構(gòu)也會對導線截面積的確定造成影響,設(shè)計人員應(yīng)考慮周全,通過科學合理的計算來得到最終結(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,不會對環(huán)境因素和社會因素有太高的要求。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題。
5設(shè)計的原則
5.1合理的利用資源。在國內(nèi),電力的產(chǎn)生還是主要依靠對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。所以在設(shè)計輸配電線路時也要合理地進行布局規(guī)劃。5.2合理的規(guī)劃提高經(jīng)濟收益。我國如今的電網(wǎng)幾乎分布在全國各處,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消耗的大量的電力,更是極大的資源浪費,也使得電力企業(yè)的經(jīng)濟效益大大降低。作為企業(yè),經(jīng)濟收益總是要放在首位的,在對輸配電線路的設(shè)計規(guī)劃上,經(jīng)濟效益是必須要考慮的因素。對于不同的項目,要根據(jù)不同的地域情況,根據(jù)這個項目建設(shè)對當?shù)氐恼w利益,通過嚴密的科學分析計算,在符合國家標準的前提下,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)濟效益,降低運輸過程中的電力消耗,還使得廣大用電戶的日常生活工作要求得到滿足,環(huán)境的保護也得到加強,以此提高經(jīng)濟效益,獲得多重收益。5.3導線和桿搭的設(shè)計原則。水平檔距是指兩個相鄰的桿搭上導線懸掛點之間的水平距離,比載是單位長度或者單位面積的導地線所受到的壓力。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,不同的電壓等級以及線路的弧垂應(yīng)力大小。不同的組合不同的搭配會選擇不同的桿搭去適應(yīng)。
6案例分析
某個500kV架空的輸電線路工程,該工程的導線使用4XJLG1A-630/45型號,設(shè)計子導線的直徑為33mm,導線其自重有20.39kN/m,當?shù)氐娘L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標準和以往的運作經(jīng)驗,將該區(qū)域的污穢等級設(shè)為C級,將該區(qū)域輸配電線路的最高工作相電壓設(shè)計爬電比距設(shè)計為4cm/kV,為使該地區(qū)的輸配電線路的絕緣性能達到國家規(guī)定的標準,該公司設(shè)計人員根據(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計算得出:n≥λU/(KLn1)=4×500×1.1/(0.9×55×1.732)=25.6片兩次計算取得最大的計算值,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
電力輸配電線路關(guān)系到用電戶的用電體驗,安全、穩(wěn)定的輸送環(huán)境是必不可少的,設(shè)計人員再設(shè)計規(guī)劃輸配電線路時要考慮周全,思慮縝密,將各個方面的問題都要思考清楚,并在設(shè)計時盡量將所有問題最小化或者避免掉。輸配電線路是一個完整統(tǒng)一的系統(tǒng),包含著許許多多的環(huán)節(jié),每個環(huán)節(jié)都關(guān)系著輸電的通暢與安全,半點馬虎不得,輸配電的每一個環(huán)節(jié)都需要經(jīng)過嚴密科學的計算,確定導線、路徑、桿搭的尺寸、位置等。只有設(shè)計人員嚴格地按照國家標準去執(zhí)行,去計算,保證每一個環(huán)節(jié)準確無誤,才能保證千家萬戶的用電舒暢。
參考文獻
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作者:鄧佛江 單位:廣東電網(wǎng)有限責任公司東莞供電局