10kV配电网的合理设计探讨

10kV配电网的合理设计探讨

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摘要:电力资源在工业生产以及居民生活中发挥着巨大的作用。因此配电网络在电力设计中也处于十分重要的位置。目前我国城市电网的主要框架就是10kV配电网,因此,10kV配电网的设计质量关系着电网供电能力的稳定性以及运行的安全状态等方方面面。为了确保10kV配电网的合理稳定设计,本文将对10kV配电网设计中的一些重难点进行探讨。

关键词:10kV;配电网;合理设计

据统计停电事故的发生有80%以上都是源自于配电网的故障[1]。因此配电网的设计对于供电的稳定与可靠,输电能力的大小,以及电力资源的节约与经济都具有十分重要的意义。合理的配电网能够保障用户的用电质量。10kV配电网作为现今被广泛应用的中压配电网,在具体实际过程中应如何合理设计以保障供电稳定同时对电力资源做到更好的节约与利用,我们将在下文对其进行探讨。

一、配电网设计的准备工作

1、对配电网设置地进行现场分析。通过实地考察预测规划供电区的负荷大小,并确定该地区的用电量,规划统计该地区的用电状况,综合分析当地的用电特性,地理情况等,确定规划好电网结构。

2、准备备选方案。设置好相应的故障备选方案,确保配电网在变电站停止工作的情况下依然能够将全部负荷带动,为生产生活提供稳定的电力支持。

3、规划设计10kV配电网时,要对配电网运行后的检修问题予以充分考虑,最好在确保线路和控制环网可以正常运行的前提下,布置多段开关,通过对多段开关的布置更好的调节电力以保障供电的可靠性。

二、10kV配电网设计

1、配电路径选择

(1)实地考察。配电线路路径设计是电力传输的前提和重要保障。合理的路径选择便于对10kV配电网运行维护、技术经济等都会有较大影响。在进行配电路径选择时,需要勘察人员对现场进行实际考察。考察结束后勘探测量人员需要配合设计人员进行设计工作,从而保证10kV配电线路设计的合理性和科学性。在线路具体设计中,确定施工路径尽量避开各种崎岖地形,以及机场或者其他特殊地段,线路路径设置中尽量减小线路曲折程度,路径尽量短,尽量少的占用农耕地[2]。还需要适当的考虑洪水地震等自然灾害的影响。

(2)合理规划。配电路径设置合理对日常生产生活发挥着重大作用。在进行配电路径选择时,需要合理规划站点,尽量将配电网络延伸到地理或者负荷的中心。增加站点的布置,缩小线路半径,提升电能质量,节约工程成本,合理规划配电路径的路线。而由于配电网点多,线长,面广等特点,在配电线路规划上要尽可能合理的完善规划制度[3]。同时也要考虑到居民的生产生活等方面因素,让电量输送到千家万户。

(3)线路选择。双回线路在10kV配电构架中还是很少使用的。但是双回线路具有输电能力强,并且输电稳定的特点。当线路发生故障的时候,能有效减小停电范围。并且双回线路能降低成本,减少电力走廊面积,增加供电可靠性[4]。因此在进行电路设计过程中,也可以设计架设双回线路,从而提高电网的稳定性。

2、配电装置选择

(1)环境温度。当周围环境温度低于电气设备、仪表和继电器的允许的最低温时,需要对各项配电装置进行保温措施,比如安装加热器或者添加保温层等。而在冰雪覆盖地区设置电网,还需要应采取防冰冻措施。

(2)环境湿度。选择导体的相应湿度,需要根据当地湿度最高月份平均湿度,进行选择。在湿热地区需要专门采用湿热地带型电器产品[5]。其他地区可以采用普通电器产品,但需要根据当地电力的运行经验采取相应的设备保护措施。

(3)抗震性能。因为某些铺设电网的地区会经常出现地震现象,所以配电装置的抗震性需要满足国家标准规定。

(4)风速考量。要注意配电装置以及导体和电器的所能承受的最大风速。一般配电网线为了便于施工多采用高架线。但如果在最大风速超过35m/s的地区,配电装置布置中就需要适当降低电气设备的安装高度,并且加强设备与基础支撑物之间的固定。

(5)噪声污染。对于即将要布置在工业区和居民区的配电装置,需要考虑其噪声是否影响日常的生产生活。如果产生较大噪声需要按照国家规定的条例进行其他噪声污染较小的配电装置的选择。

(6)海拔高度。在海拔超过一千米地区,由于其压强和气温的变化,所以配单装置选择适用于该海拔的电气和电磁产品[5]。并且其外部绝缘设计以及工频试验电压的数值也应符合规定的国家规定的标准。

3、自然灾害的防范措施

在电网运行过程中要防范自然灾害对电网造成影响。诸如地震,洪水或者雷电天气等自然灾害对于电网的危害都是十分严重的,尤其是雷电灾害,雷电是影响电网运行的最主要元素。

(1)针式绝缘子。在10kV配电线路中所出现的雷击事故,大多是由于雷电击中针绝缘子引起的。为了使10kV配电线路防雷击能力得到提高,需要提高针式绝缘子的耐雷性能。

(2)穿刺式防弧金具。穿刺型防弧金是目前电力部门常用的防雷金具,既能耐电弧灼烧,又具有良好的密封性。当雷电电压超过一定数值时,穿刺式防弧金具的电极之间会形成短路通道,持续的工频电弧可以在防护金具上燃烧,从而避免导线的损害。

(3)安装避雷器。同时还可以适时安装线路避雷器。避雷器是一个非线性电阻,电压越高电阻越小,将避雷器与接地电阻有效利用起来,可以提高线路的耐雷水平同时也可以降低雷电的电击和绕击。

(4)避雷线。对配电线路进行设置接地避雷线,通过避雷线的保护有效的降低雷击对于配电线路的损害。架设避雷线也可以对架空线路进行屏蔽保护,能有效降低雷电对于电网线路的冲击。

(5)定期测量维护。对于配电线路两条线路交叉等的情况需要对电线进行定期的测量和维护,降低在雷电天气可能出现交叉线路发生故障跳闸的可能性,防患于未然。

4、配电自动化系统

在配电网不断发展的同时,配电自动化系统也逐渐被应用到了配电网管理中。配电自动化系可以自动化调度点亮,自动调动各地区变电站和发电站的发电以及输电实现自动化管理,并且能够对各等级变电站的具体情况进行监视与控制,把数据传达到自动化系统中。配电自动化管理能够有效提高配电网供电的可靠性,因此在进行10kV配电网设计时,根据实际情况选择合理的自动化管理系统,能够更好的促进配电网的现代化发展。

结束语:电力能源与人类生产生活息息相关,配电网作为电力能源调度的重要设置其发展意义也十分重要。10kV配电网是我国现在主要应用的中压配电网,在配电网中占据着重要的作用。而在10kV配电网的设计过程中,施工地域的地形居住环境影响着配电路径的具体设计,不同地域的温度湿度风力以及自然条件对配电设备的选择有着不同的影响,需要进行相应的考量。而在配电网络建设过程中,各种突发性自然现象也会对配电网造成影响,为了应对相应的自然灾害10kV配电网再在设计之初,就需要做好相应的防范工作,从绝缘材料到避雷技术,以及相应的防洪抗震效果等都应注意。只有使用先进的设计方式和科学的设计手法才能使得10kV配电网的设计更加合理化,从而提供可靠的电力供应。

参考文献:

[1]蒙明桂.浅析10kV配电网的规划设计及工程管理[J].低碳世界,2017,03(10):54-55.

[2]李莹.探讨10kV配电网节能设计问题[J].中国新技术新产品,2015,06(05):66-67.

[3]黄友.10kV配电网的合理设计探讨[J].硅谷,2014,04(20):167+158.

[4]蒋代裕.浅析10kV配电网的合理设计[J].科技经济市场,2014,21(05):12-13.

[5]袁先忠.浅议10kV配电网的规划设计及工程管理[J].广东科技,2012,12(23):49-50.

[6]郑巍.10kV配电网建设中的合理设计探讨[J].民营科技,2011,19(12):316.

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