电力系统配电线路设计要点解析

时洋

摘 要：配电系统的质量关系着城市居民的用电体验，现代电力系统由配电系统、输电系统与发电系统共同构成，电能逐步经由这三个系统，被输送到客户的位置。配电系统内部设有多个配电设备，这些设备可以形成交换电压，同时还能将电能直接分配出去。基于使用配电系统的需求，技术人员要处理该系统的各项使用需求，在把握设计要点的前提下，设计出了合理且可靠的电力线路。现解析基本设计要点。

关键词：电力系统；配电线路；设计要点

当前使用的配电系统可以被分为低压、中压以及高压三种配电系统，其内部使用的线路与设备均有所不同，发电系统输送的电能并不能直接被被输送给电力用户，经由配电系统的处理后，电能才能被顺利传输，如果配电线路存在故障情况，不仅配电工作会受到阻碍因素的影响，同时用电质量与用电可靠性也将难以达到既有的送电标准。在设计阶段就要高质量地完成配电线路设计工作。现解析设计配电线路时必须关注的工作要点。

1 设计配电线路的工作流程

设计者如果想要有条理地将完成配电工作，可以对一般的设计流程进行熟悉，利用已知的配电设计材料来设计出优质的配电线路设计方案。首先要将线路设计任务接收，并掌握设计要求以及可用的设计资源，将基础性的设计项目确定下来，具体设计设计项目包括线路电压等级、线路的终点与起点，确定使用的导线类型，规划线路的路径，并将具体路径图绘制出来，在设计杆塔与档距时，要以实时的气象材料为准，线路设计人员还要根据线路设计过程中经费消耗，来确定工程预算，制定电气材料应用清单，做好经济性比较工作，在报批之后可形成最终的设计方案。这一流程在多种线路设计中均可被使用，具有一定的通用性。

2 设计要点

2.1 选择使用合适的变压器容量

变压器是配电线路中的核心设备，在选择变压器时，需要重视该设备的容量设置，处于经济方面的考量，不可过于片面地选用变压器。变压器具有的技术特性不同，在众多技术特性各异的现代变压器展开筛选时，必须结合区域用电情况，精准确定符合要求的设备容量。考虑到负荷方面的影响， 设计者还要预测配电线路被投入使用之后的动力负荷与照明需要，借助发展系数来将变压器的实际容量计算出来，减少在选购变压器这一环节的成本消耗。

2.2 确定安装变压器的位置

在进行基础配电线路设计活动时，部分设计者会忽视变压器的安装位置。在给变压器选择合适的位置时，要从线损、低压电压质量要求、配电工程成本、安全设计要求以及美观度等多个方面进行综合考量。同时还需尽量将变压器安装到用户相对密集的位置，另外还要注意以下位置选择要点：高低压配电线路与变压器均不能被安置到污秽问题严重的位置，同时也要避开易燃以及易爆区域，地势较为低洼的位置也不是进行配电工作，如果线路附近有易燃以及易爆场地，必须确保这类地方与线路保持了安全距离。配电线路不可跨越游泳池以及建筑物等。选择位置时还要为线路出线工作做好准备工作，设计线路还不可忽视线路运行维护方面的工作需要，线路安装工作应当注意短半径、密布点以及缩减容量三个重要设计原则。

2.3 确定导线截面面积

输电线路的导线截面，关系到输送能力、输送安全、过负荷能力、线路重量、杆塔受力等诸多问题，不能仅依靠满足电能输送量来选择。建议根据配电网络及预定的电压等级，参考经济电流密度进行选择。也可以根据线路预订的最大输送容量，结合不同类型导线的材料与结构进行电气性能和机械特性等比选，以年费用最小作为指标，进行综合技术经济性能的比较后确定。除经济性的考虑，输电线路的导线截面还要考虑技术性能与安全性能。例如，不同材质的导线在不同的温度、载流量下的性能有所差异。根据设计规范，验算导线允许的最大载流量时，允许温度宜按下列规定取值：钢芯铝绞线和钢芯铝合金绞线宜采用+70℃，必要时可采用+80℃；大跨越宜采用+90℃；钢芯铝包钢绞线和铝包钢绞线可采用+80℃，大跨越可采用+100℃，或经试验决定；镀锌钢绞线可采用+125℃。

2.4 选定杆塔

塔的选择主要是考虑承受的拉力、压力、线路的弧垂应力与不同电压等级等，杆塔类型宜符合，常用的杆塔按其受力性质，可分为悬垂型和耐张型杆塔。其中悬垂型杆塔主要是考虑垂直受力，可细分为悬垂直线杆塔与悬垂转角杆塔；而耐张型的杆塔又可分为耐张直线杆塔、耐张转角杆塔和终端杆塔。杆塔按其回路数，应分为单回路、双回路和多回路杆塔。杆塔外形的选择与构件布置应根据导线和地线排列方式，以结构简单、受力均衡、传力明确、外形美观为原则进行规划。对不同类型杆塔的选用，同时需要结合占地所需范围、杆塔的材质、运行维护方便、施工便利、制造工艺等因素进行优化选择，优先选取技术先进并且经济合理的设计方案。

考虑到普遍应用的配电线路为在平原和丘陵等地，尤其是在选择路径的基础上，故架空线路的走廊一般为便于运输和施工的非农田和非繁华地段。因此可因地制宜地优先采用拉线杆塔和钢筋混凝土杆，以降低费用和增加施工的便利。对于山区等不便于施工的线路杆塔，应依据地形特点，配合不等高的基础，采用全方位长短腿结构形式，这类杆塔的数量不宜太多，应特別注意杆塔的稳固性与受力的合理性。

2.5 确定线路路径

除了将各类配电设备妥善安置之外，还要选择出合适的路径。路径一般会与配电线路保持一致，用电缆材料敷设线路时，要关注线路所处的环境的情况，在设计方案中提供线路设置建议以及应对阻碍线路建设因素的方法。相比其他的设计项目，路径选择工作比较自由，自然因素给线路带去的影响也比较少，但是配电线路本来的其他电力构件却会影响到线路路径，设计者要关注周边住宅楼分布情况以及杆塔布置，避免出现相互影响的问题。

近年来，由于负荷密集程度的增加，部分地区新建了20kV配电网络，或将原有的10kV配电线路升级改造为20kV，虽然这一电压等级符合我国的国家标准与国际标准，但由于应用较少，故当地一般不存在已有工程可以提供借鉴，这时就需要设计人员向已建设的地区和设计人员借鉴经验，并结合本地区实际进行改造创新。配电变压器、开关设备的防雷装置应选用金属氧化锌避雷器YWS，以免雷电冲击波沿高压线路侵入变压器和设备，低压侧中性线安装低压氧化锌避雷器以防高压窜入低压出线。高、低压避雷器的接地端与铁件，低压侧中性点及变压器金属外壳应分别接在同一接地装置上。100kVA以下配变的接地装置的接地电阻不应大于10Ω。

3 结束语

在电网覆盖规模被扩大的工作前提之下，配电线路也要被电力企业优化。在设计配电线路时要掌握各种设计要求，升级普通的配电线路，使其可以帮助解决各类存在于配电工作环节中的问题。在明确线路规格设计要求后，可以全面展开配电线路的工作，按照设计流程展开线路设计工作的同时，还要把握重点设计项目，在线路安装工作中也要突出重点。通过良好的配电线路可以使电力企业进行的配电生产工作更具流程性，用户也可长期享受稳定的配电服务。

参考文献

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