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摘要:配电线路是供电网络的重要组成部分,其在城市、农村、工业等不同行业中的应用十分广泛。但由于35kV及以下电压等级的配电线路存在一定的特殊性,设计过程存在较大的难度。为满足现代社会对供配电网络稳定性、安全性、可靠性以及灵活性等方面的要求,文章从35kV及以下供配电线路设计原则入手,分析了35kV及以下供配电线路设计策略,以供参考。
关键词:35kV;供配电线路;线路设计;设计策略
引言:在社会经济的不断发展下,人们的生活水平逐渐提高,用电需求量逐渐增大。35kV及以下的供配电线路具有安全性高、投资成本低、供电效率高等特点,在工业生产及居民生活中得到了广泛应用。在设计35kV及以下供配电线路时,需要考虑到安全可靠、经济实用、维护方便等特点。同时,应满足城市建设要求,通过不断创新设计方法,提高35kV及以下供配电线路的设计水平,提高供电质量,为用户提供更加优质的用电服务[1]。
一、35kV及以下供配电线路设计原则
(一)满足安全性的要求
在进行35kV及以下供配电线路设计时,首先需要满足安全性的要求,考虑到周围环境中的各种因素,够保证其实际运行的安全性。这就需要在设计时,考虑到以下因素:绝缘导线的设计需要满足其强度、机械性能以及温度等方面的要求,同时还需要能够满足其耐腐蚀性能以及耐潮性能的要求,这样才能够保障其使用寿命;绝缘子串要能够满足其安全距离以及允许闪络电压等方面的要求;配电设备要能够满足其绝缘水平、抗电晕性能等方面的要求;配电柜以及电容器柜等要能满足其机械强度以及耐腐蚀性能的要求。
(二)要考虑到节能原则
在进行35kV及以下供配电线路设计时,要能够充分考虑到节能性原则。主要是由于,在进行供配电线路设计时,想使供配电线路所消耗的电能达到最低,就必须要在负荷使用情况下实现最大限度节能。在进行35kV及以下供配电线路设计时,其线路布局、导线截面以及导线型号的选择等都会对实际用电量造成一定影响,因此要能够通过合理的设计来保证线路在实际运行时能够降低能源损耗。
(三)要注重经济性原则
在35kV及以下供配电线路设计过程中,要考虑到实际供电需求以及实际运行状况,保证导线和电缆选择时所具有的电气性能能够满足当前供配电系统的运行需求;保证导线和电缆具有较强的绝缘性能,线路在运行过程中不会出现短路、过压等问题,进而减低损坏率,避免维修成本过高。
二、35kV及以下供配电线路设计
(一)配变电所选址
在进行配变电所选址时,应结合实际情况选择合适的位置,同时应满足以下要求:当地形较为平坦时,应选择在城市交通主干道上;当地形较为复杂时,应选择在地势较高、地质情况相对稳定的地方;当地形较为平坦且土质较好时,可选择在城市道路下方或两侧。除此之外,在进行配变电所选址时,还需要满足以下要求:电力系统的容量应大于10kV及以下线路的负荷量;在供电半径较长时,需要确保其长度大于300m;在供电半径较短时,需要确保其长度大于100m;在电力系统的电源点处,需要满足供电半径的要求[2]。
(二)选择导线型号
在设计35kV及以下供配电线路时,应合理选择导线型号,主要考虑以下几点:导线型号应根据供电负荷要求进行选择,并与线路长度相匹配,不能超出导线的使用长度。例如,在设计35kV及以下供配电线路时,应根据供电负荷要求选择合适的截面,选择相应的导线型号,不能超出线路使用长度。对于同一截面的导线来说,其型号具有一定的连续性和一致性;根据电缆和架空线在使用环境中的要求进行选择,对于35kV及以下供配电线路中的电缆和架空线来说,需适用于各种环境下的运行要求;根据所用材料进行选择,由于电缆和架空线是由不同材料组成的,其绝缘性能和机械性能存在较大差异,因此在选用电缆型号时需进行合理选择。例如:在设计35kV及以下供配电线路中的电缆和架空线时,应根据电缆和架空线实际使用环境特点进行选择[3]。
(三)线路截面选择
线路截面选择需要满足以下几点要求:供电线路截面选择需满足系统电压损失的要求,如果不能满足这一要求,则需要选择较大的导线截面;在环境温度较高、潮湿、腐蚀等环境下,需要选择较小的导线截面;在安装空间和导线材料允许范围内,选择较小的导线截面;在线路负荷较大时,选择较小的导线截面;在线路故障电流较大时,需要选择较大的导线截面。
在实际应用中,应根据相关规范来确定导线截面。若受外部环境限制,如地下电缆和架空线交叉时,则需要降低供电线路截面,减少工程投资。在实际应用中,可以根据架空线路载流量计算公式来计算最大载流量。将最大载流量与最小载流量相比较,如果二者差距超过5%时,则需要增加导线截面;若差距小于5%时,则可将其视为安全载流量。
在实际应用中,需要根据导线的最高允许温度、短路电流、电压降、绝缘水平等指标来确定导线截面。当线路载流量与最大值相比小于5%时,应增加线路截面;当线路载流量与最小值相比大于5%时,应将其视为安全载流量。
(四)高压供电线路路径的确定
在35kV及以下的高压供电线路设计中,需要对供配电线路进行路径选择,保障供电可靠性,充分考虑到供配电线路的安全性、经济性及适用性。应结合不同地区的环境特点及电压等级要求等,明确线路走向及位置。同时,需要对不同地区的经济水平进行考虑,通过综合比较、科学论证等方式,选择出最佳方案。通常情况下,高压供电线路路径的确定需要考虑以下几点:保证供配电网的安全性和稳定性,应优先选择安全性较高、稳定性较强的路径;应充分考虑到成本效益,在供配电网建设中,应充分考虑到经济成本及运营维护等因素,避免不必要的投入;应充分考虑到环境保护要求,选择少噪声、少震动、少污染的路径方案;应充分考虑到线路运输问题,尽量选择经济合理的路径方案;应当充分考虑到当地气象条件及地质条件等因素的影响,结合当地经济发展情况、道路交通情况、供电可靠性及供电稳定性等因素进行综合分析。
(五)避雷器及接地装置的选择
在35kV及以下的供配电线路中,雷电和雷击的危害较大,应做好防雷保护措施,如避雷器及接地装置的选择。避雷器是用于限制过电压的装置,能够限制过电压而不损坏电气设备,可以保证电气设备在正常情况下安全运行。如,绝缘子防雷,采用绝缘子并联的放电式避雷器,可用于35kV输电线路,其主要目标是增加重合成功率。防雷放电间隙的设置,实际上就是在绝缘子串两端并联一对金属电极,可称之为“招弧角”或者是“引弧角”,形成保护层,该保护层的间隙通常比绝缘子串的串长更短。当架空线路受到雷击时,绝缘子串上会产生较高的雷电过电压,且由于保护间隙的雷电脉冲放电电压低于绝缘子串的放电电压,因此,保护间隙会立即放电。同时,在电力和热压的影响下,持续的工频电弧会通过并联间隙构成的放电通道,将其引导到招弧角的末端,招聚弧角的末端会发生燃烧,从而避免绝缘子被电弧烧伤。
结论:
综上所述,供配电线路设计是城市电力系统中的重点内容,对电力系统的正常运行起着重要的作用。作为重要的供电环节,供配电线路设计需要根据实际情况进行全面分析,不断完善技术体系,确保技术与现实要求相匹配。文章结合城市供配电线路设计,针对35kV及以下供配电线路设计原则进行分析,并提出相应的设计策略,希望通过对上述内容的分析和研究,能够为相关从业人员提供一定的借鉴和参考,从而不断提高城市供配电线路设计质量。
参考文献:
[1]王建华.35kV输配电线路的运行与维护探讨[J].大众用电,2021,36(10):48-49.
[2]廖嘉文,刘熹.35kV配电线路电力电缆故障排查及防范措施研究[J].电工材料,2021(03):69+73.
[3]蒲天旺.35kV变电所供配电线路的关键施工技术研究[J].科技与创新,2021(09):145-146.