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        10 kV配電工程線路配置措施研究

        2014-10-20 20:09:33謝家偉
        科技與創(chuàng)新 2014年16期
        關(guān)鍵詞:變壓器

        謝家偉

        摘 要:隨著經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,我國的電力負(fù)荷在日益增長,10 kV配電工程也在突飛猛進(jìn)地發(fā)展。針對(duì)當(dāng)前我國10 kV配電工程線路配置中存在的問題,提出了相應(yīng)的解決措施,旨在提高10 kV配電工程線路的配置。

        關(guān)鍵詞:10 kV;配電工程;線路配置;措施

        中圖分類號(hào):TM645 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):2095-6835(2014)16-0043-02

        在科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展的今天,配電工程的技術(shù)、設(shè)備和材料等都有了很大的改進(jìn),因此,對(duì)原有的10 kV配電網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化是一種必然趨勢。在對(duì)線路進(jìn)行優(yōu)化時(shí),應(yīng)該注意以下三點(diǎn):①必須嚴(yán)格遵守線路配置的基本原則;②對(duì)線路的走廊以及桿塔、絕緣子、變壓器、開關(guān)等設(shè)備進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮Y選;③對(duì)10 kV配電網(wǎng)可能出現(xiàn)的事故進(jìn)行全面的考慮,以便對(duì)10 kV配電工程的線路配置做出較好的保護(hù)措施。

        1 10 kV配電線路的特點(diǎn)

        對(duì)10 kV配電線路的結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn),其一致性較差。比如,有的線路是用戶專線;有的線路只接受1個(gè)或2個(gè)用戶,與輸電線路類似;有的線路呈現(xiàn)放射狀,有很多變壓器接在一條線路的各個(gè)分支上,線路的長度不同,有的是幾百米,有的是幾千米,而且出線的線路也不同,有的是10 kV變電出線,有的是35 kV變電出線;有的線路屬于最末級(jí)線路,存在設(shè)有開關(guān)的線路問題。

        2 10 kV配電線路保護(hù)和整定的原則

        10 kV配電線路的保護(hù)和整定不僅要符合《電力裝置的繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》的相關(guān)要求,還要保證線路的可靠性、選擇性和靈敏性。

        3 10 kV配電線路的配置

        3.1 10 kV配電線路的結(jié)構(gòu)

        隨著人們對(duì)供電可靠性的要求越來越高,傳統(tǒng)的輻射狀單電源結(jié)構(gòu)已經(jīng)不能滿足用戶的需求。面對(duì)當(dāng)前的形勢,10 kV配電線路可以采用雙電源并行的方式,并運(yùn)用雙電源進(jìn)線加備自投的形式。但這種方式也有缺點(diǎn),比如投資高、需要客戶備自投改造的量較大等,因此,在城鎮(zhèn)中不宜選用這種方式。還有一種方式是利用2條不同的變電出線在終端用聯(lián)絡(luò)開關(guān)聯(lián)絡(luò)。在線路的中間設(shè)置一定數(shù)量的開關(guān),使得線路被分段。在正常運(yùn)行時(shí),分段開關(guān)閉合,而聯(lián)絡(luò)開關(guān)處于斷開狀態(tài);一旦發(fā)生故障,分段開關(guān)能夠自動(dòng)切除故障段。此外,分段開關(guān)的數(shù)量應(yīng)根據(jù)線路的長短設(shè)置,一般布置的開關(guān)越多,出現(xiàn)故障時(shí)停電的用戶就越少。

        3.2 線路走廊

        對(duì)于10 kV配電線路路徑的選擇,應(yīng)認(rèn)真進(jìn)行調(diào)查研究,綜合考慮運(yùn)行、施工、交通條件和路徑長度等因素,統(tǒng)籌兼顧,全面安排,做到經(jīng)濟(jì)、合理、安全、適用。此外,還應(yīng)與城鎮(zhèn)總體規(guī)劃相結(jié)合,使線路路徑與各種管線和其他市政設(shè)施相協(xié)調(diào)。

        3.3 線路相序

        在電源電網(wǎng)出現(xiàn)障礙、恢復(fù)障礙的整個(gè)過程中,故障線路的相序一定要對(duì)應(yīng),要以一個(gè)主變變電所作為線路相序的電源,并背向變電所。通常的相序是從左到右、從上到下依次為A,B,C相,一直到下一個(gè)變電所。

        3.4 線路配置

        3.4.1 導(dǎo)線選擇

        10 kV配電線路多數(shù)采用鋼芯鋁絞線。城鎮(zhèn)配電線路如果遇到線路走廊狹窄的地段、高層建筑鄰近地段、繁華街道或人口密集地區(qū)、游覽區(qū)和綠化區(qū)、空氣嚴(yán)重污穢地段和建筑施工現(xiàn)場等,應(yīng)采用架空絕緣導(dǎo)線。如果選擇電力電纜,不僅有利于美化環(huán)境,還有利于提高供電的可靠性。但是,電力電纜也有缺點(diǎn),比如價(jià)格高、不利于檢測等。

        3.4.2 金具、絕緣子的選擇

        10 kV配電線路的金具通常是新型金具,耐張線夾分為楔式和螺栓式。金具所采用的材料主要有鋁合金和熱鍍鋅,采用哪種材料合適,需要針對(duì)具體情況合理選擇。配電線路絕緣子的性能應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)各類桿型,且符合以下規(guī)定:①直線桿采用針式絕緣子或瓷橫擔(dān);②耐張桿宜采用由2個(gè)懸式絕緣子組成的絕緣子串;③采用有機(jī)復(fù)合絕緣子。

        3.4.3 電桿、拉線、鐵塔、基礎(chǔ)

        配電線路的鋼筋混凝土電桿、鐵塔應(yīng)采用定型產(chǎn)品,電桿鐵塔的構(gòu)造應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)。配電線路采用的橫擔(dān)應(yīng)按受力情況進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算,選用應(yīng)規(guī)格化。鐵塔、橫擔(dān)及附件的材料應(yīng)選用熱鍍鋅。拉線應(yīng)根據(jù)電桿的受力情況裝設(shè)。沿海地區(qū)配電線路直線桿應(yīng)每隔1個(gè)基裝設(shè)1對(duì)防風(fēng)拉線;山區(qū)配電線路直線桿應(yīng)每隔2個(gè)基裝設(shè)1對(duì)防風(fēng)拉線。對(duì)于經(jīng)常受臺(tái)風(fēng)影響的配電線路,可以嘗試“棄線保桿”方案?!皸壘€保桿”目前有三個(gè)技術(shù)方案,分別為瓷橫擔(dān)加裝剪切螺栓方案(當(dāng)風(fēng)速超過設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)時(shí),導(dǎo)線不平衡張力將螺栓剪斷,瓷橫擔(dān)向線路方向旋轉(zhuǎn),導(dǎo)線松弛,從而減小對(duì)電桿的沖擊拉力)、連接線夾脫線方案(在導(dǎo)線上安裝線夾脫線金具,當(dāng)導(dǎo)線張力大于線夾和導(dǎo)線之間握力時(shí),導(dǎo)線從線夾中脫離(斷線),從而減小對(duì)電桿的沖擊拉力)、彈簧脫線裝置方案(在瓷橫擔(dān)上安裝彈簧脫線金具,當(dāng)導(dǎo)線所受垂直于線路的水平力大于彈簧動(dòng)作值時(shí),導(dǎo)線從線夾中脫離(不斷線),從而減小對(duì)電桿的沖擊拉力)。電桿、鐵塔基礎(chǔ)應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)氐倪\(yùn)行經(jīng)驗(yàn)、材料來源、地質(zhì)情況等條件進(jìn)行設(shè)計(jì)。

        3.4.4 配電變壓器臺(tái)的設(shè)置

        配電變壓器臺(tái)應(yīng)設(shè)置在負(fù)荷中心或附近便于更換和檢修設(shè)備的地段。400 kV·A及以下的變壓器宜采用柱上式變壓器臺(tái),400 kV·A以上的變壓器宜采用室內(nèi)裝置。當(dāng)采用箱式變壓器或落地式變臺(tái)時(shí),應(yīng)綜合考慮使用性質(zhì)、周圍環(huán)境等條件。配電變壓器應(yīng)選用節(jié)能系列變壓器,其性能應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)。

        3.4.5 防雷和接地

        無避雷線的10 kV配電線路,其在居民區(qū)的鋼筋混凝土電桿宜接地,金屬管桿應(yīng)接地,接地電阻均不宜超過30 Ω。柱上斷路器應(yīng)設(shè)防雷裝置。經(jīng)常開路運(yùn)行而又帶電的柱上斷路器或隔離開關(guān)的兩側(cè)均應(yīng)設(shè)防雷裝置,其接地線與柱上斷路器等金

        屬外殼應(yīng)連接并接地,且接地電阻不應(yīng)大于10 Ω。配電變壓器的防雷裝置應(yīng)結(jié)合地區(qū)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)確定。防雷裝置位置應(yīng)盡量靠近變壓器,其接地線應(yīng)與變壓器二次側(cè)中性點(diǎn)以及金屬外殼相連并接地。在多雷區(qū),為防止雷電波或低壓側(cè)雷電波擊穿配電變壓器高壓側(cè)的絕緣體,宜在低壓側(cè)裝設(shè)避雷器或擊穿熔斷器。如果低壓側(cè)中性點(diǎn)不接地,應(yīng)在低壓側(cè)中性點(diǎn)裝設(shè)擊穿熔斷器。當(dāng)10 kV配電線路采用絕緣導(dǎo)線時(shí),應(yīng)有防雷措施,防雷措施應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)乩纂娀顒?dòng)情況和實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)確定。

        3.4.6 繼電保護(hù)裝置

        3.4.6.1 過負(fù)荷保護(hù)

        對(duì)于400 kV及以上的變壓器,不管是采用單臺(tái)還是多臺(tái)并行作為它的負(fù)荷備用電源,都必須考慮所有可能出現(xiàn)的負(fù)荷狀況來安裝相應(yīng)的負(fù)荷繼電保護(hù)器。安裝時(shí),一般是采用單項(xiàng)式,延時(shí)動(dòng)作于信號(hào)。

        3.4.6.2 10 kV電源的進(jìn)線保護(hù)

        在線路的配置中應(yīng)該安裝保護(hù)開關(guān)設(shè)備,并將其置于非電源專用進(jìn)線的一側(cè)。在配變?nèi)萘康陀?50 kV的情況下,使用高供低計(jì)措施以及安裝跌落式熔斷器作為進(jìn)線的保護(hù)裝置,這樣也可以順便對(duì)變壓器進(jìn)行保護(hù);對(duì)于變壓器容量在630 kV以下的情況,變壓器的保護(hù)可以由繼電保護(hù)器和真空斷路器來實(shí)施。進(jìn)線的保護(hù)措施就是在進(jìn)線開關(guān)的位置處安裝繼電保護(hù)器。

        3.4.6.3 相間短路保護(hù)

        反應(yīng)變壓器繞組以及引出線相間短路的電流速度速斷保護(hù)對(duì)中性點(diǎn)直接接地的線路能夠起到相應(yīng)的保護(hù)作用。

        4 結(jié)束語

        在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過程中,人們對(duì)10 kV配電系統(tǒng)的要求越來越高,如何使配電運(yùn)行更加安全、可靠,已引起了人們的高度重視。本文對(duì)10 kV配電網(wǎng)工程線路的配置進(jìn)行了分析和研究,并提出了相應(yīng)的解決措施。

        參考文獻(xiàn)

        [1]天津電力設(shè)計(jì)院.DL/T 5220—2005 10 kV及以下架空配電線路設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程[S].北京:中國電力出版社,2005.

        〔編輯:劉曉芳〕

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