丁继红
[摘 要]电能作为国民经济各个领域的基础能源,在社会发展中起着举足轻重的作用。电力系统规划设计的合理与否,直接影响当地经济的发展和该网络的安全运行及日常维护。文章概括性论述了低压电力设计的特点及重点。
[关键词]低压;电力;规划;设计
低压电网主要是1kV及以下配电线路构成的配电网络。这种网络受气候、地形、用电负荷等条件的影响,勘测和规划设计比较复杂,所以,农网低压网络的规划设计,必须严格按照相关标准慎重进行。
一、供电路径的确定
选择路径时要远景规划,充分考虑各种自然灾害对线路构成的威胁和损毁,如果采用地埋线进行地下敷设时,还要考虑鼠害、地下水、地下空洞、冻土厚度及地下其他电缆、管道和设施对线路的影响和破坏,同时也要考虑当地经济发展和城市建设的规划等情况,尽量减少不必要的迂回或卡脖子现象,尽量减少跨越和档距过大、转角过多、线路过长等不利于运行和维护的因素,科学、合理地选择线路走径。
二、供电网络和配电变压器的选择
配电变台应尽量安装在网络负荷的中心位置,尽量把供电半径控制在500m以内。在规划线路出线时,一般可将低压线路从配电变台出线口引出至少2条三线四线制回路(视现场具体情况分别选择),实行分区分片和动力用户专线供电,在线路发生故障或日常检修时可减少停电面积,但要避免线路迂回现象。无论怎样选择出线回数,都要在保证变压器三相负载平衡运行的前提条件下,根据现场的具体情况合理选择。配电变压器的选择非常重要,变压器选择得过大,会形成“大马拉小车”的现象,这样不仅增加了损耗,而且还造成设备的浪费;选择得小又会使其长期过载运行或负荷稍微增大而烧毁变压器,造成更大的经济损失。所以,配电变压器的选择必须根据平时负荷和最大负荷合理进行,还要考虑环境温度变化对变压器的影响。在用电负荷较大的区域,尽量考虑设置一大一小可并联的母子配电变压器或可调容的变压器。根据用电的季节和时间,视负荷大小来选择投用大容量配变或小容量配变,在负荷超过大容量配变单台供电能力的情况下,可将两台配电变压器并列运行。在用电淡季可以退出容量较大的一台变压器以降低铜损和铁损。
三、具体勘测定位
杆坑、拉线坑及地埋沟、配电变台及户表集装台的勘测定位,是决定该网络布局设计是否合理的重要环节。无论新建工程还是改造工程,在勘测定位时,一定要遵循以配电变压器为中心,三点为一条直线的原理定位电杆,忌讳把电杆或集装台修建在低洼之中,而要尽量定在来水不能及的地方;把集装台重点修建在墙院的前面,轻易不要选址到墙院的后面;在挖坑或沟时侧重于深挖,坚决拒绝挖深过浅的现象。尤其是沿街道架设线路时,要注意档距尽量控制在40m,郊区尽量控制在50m,如遇特殊地段确需加大档距时,应考虑电杆、导线、横档及相关配套材料的机械强度而确定。 配电变台安装位置的定位除了考虑负荷中心和供电半径外,如果有较大的负荷,一般要将变压器尽量安装在较大负荷附近,尽量避免把配电变台的位置选择在学校、医院、易燃易爆、不便于施工、巡视检查、检修维护及粉尘较大和人员比较密集的地方。如果是改造工程,则要通过10kV线路延伸的办法,将配电变台引入负荷的中心位置。
四、施工材料的选择
1.电杆。在选择电杆时要根据现场具体情况,因地制宜地进行勘测选择。主要考虑导线架设后对地和建筑物的安全距离是否足够,横担对相邻建筑物或其他设施的安全距离是否合格。当架设双层线路时,还要考虑上下两层导线间的距离及下层导线对地的安全距离是否符合标准,一般上下两层线路的横担直线杆不小于0.6m,转角、分支杆不小于0.3m,同层导线弧垂应一致。如遇跨越其他弱电线路及房屋、树木和草垛时,还要考虑导线对其安全距离。如确实无法保持与其的安全距离时,要尽量加高电杆或采取穿绝缘护套管等措施。
2.导线。在选择导线时,首先应掌握该网络下用电负荷的发展情况,主要考虑过去3~5年负荷的增减和现有负荷情况,结合当地经济发展规划,正确预测和估算未来负荷发展空间。与此同时,还要考虑电压损失、环境温度、导线发热和未知机械损伤等因素,综合各种情况之后来合理、经济的选择导线截面。值得注意的是,中性线采用小截面导线时,一般不应小于相线截面的50%,但纯照明线路的中性线截面应与相线一致,对于进入比较密集的村镇和沿街道架设低压线路时,应尽量采用绝缘导线。在任何低压网络中禁止使用破股线或单股线。
3.横担。横担的选择也比较重要,一般要考虑架设导线的根数,导线的粗细、架设档距的大小和现场具体条件等情况分别选择。选择的过大,就会造成材料的浪费,选择的太小又会留下潜在的隐患,也不符合相关标准。在选择横担时,既要考虑架设导线的根数,还要考虑导线截面、档距和气候条件等因素。一般导线在50mm2以下,档距在标准范围之内且气候条件正常的情况下,选择∠50×5型横担;但导线截面在50mm2及以上或档距过大,气候条件恶劣的情况下,就应该根据导线架设根数选用∠63×6型横担。
五、其他细节
其他材料诸如绝缘子、U型抱箍、M型垫铁的选择,则要遵循以上几种重要材料的选择而对应选择。 在采用地埋形式敷设线路时,要充分考虑气候条件、土质及导线散热等情况,特别是土质含酸碱量过高、冻土层较厚的寒冷地区,以及地下水过多的地方不要采用地埋的形式。 地埋线在地下需要接头或T接时,最好引到地面进行并修建接线墩。 夏天气温过高,冬天气温太低,白昼温差较大的地区不宜采用架空集束导线和绝缘电缆。 架空裸铝导线的连接最好使用压接管,T接或引线最好使用并沟线夹;配变高压侧的连接部分尽量使用设备线夹,低压侧的连接则要根据连接部位的金属分别使用铜接线端子或铜铝过渡接线端子。 拉线中必须使用拉线绝缘子,户表集装箱内必须安装合适的漏电开关。
结语:随着电力系统的迅猛发展,在工程设计中对设计人员的素质要求也越来越高。本文对低压电网电力设计所涉及的内容进行论述和探讨,以供参考。
□(编辑/刘佳)