探讨电力系统10kV配电线路设计要点及准备分析

　　摘要：在化工企业电力系统中，10kV配电线路是应用最常见的一种电力线路，对化工企业供电系统起着重要作用。本文首先分析了电力系统10kV配电线路设计原则，随后探讨了电力系统10kV配电线路设计的前期准备工作、设计流程与设计要点，以确保电力系统运行安全和降低电力系统建设成本，保障为企业生产装置平稳供电。

　　关键词：电力系统； 设计； 配电线路； 10kV;

　　1 10k V配电线路设计原则分析

　　在设计电力系统10k V配电线路过程中，为了能够确保配电线路设计的科学性、合理性与有效性，则需要电气专业设计人员能够遵循科学性、安全性以及经济型的原则。其中，科学性原则主要指的是设计人员需要在设计过程中根据电气专业理论知识来进行，在方案设计前，要对方案可行性与有效性进行多次论证，以确保配电线路最终设计方案的合理与可行。安全性原则主要是指设计人员需要确保实际设计所得方案能够与配电线路的运行安全、稳定的要求相符。经济型原则主要指的是设计人员在进行定额设计过程中，需要能够科学合理地选择路径，并且在方案中能够尽可能选用现代化的、节能设备，确保线路供电安全的基础上，将电力建设成本减少。

　　2 10k V配电线路的设计要点分析

　　2.1 10k V配电线路设计流程的确定

　　10k V配电线路的任务在于将用户与电网有效连接起来，其与电力系统的其他环节有所不同，因为配电网络是处在供电的终端，所以在配电系统运行阶段容易受到诸多因素的干扰，所以在设计配电线路时，要求设计人员能够正确掌握并分析该类影响因素，同时，能够切实根据设计流程进行设计。一般情况下，10k V配电线路设计流程主要有以下几点：

　　（1）在开始设计前，要求设计人员能够明确线路的起点，并且正确掌握供电负荷实际需要导线的具体截面大小。

　　（2）正确掌握配电线路所经地区的地形地貌，同时，将大致的路径方案设计出来，并展示在地形图上，为相关技术工作人员工作的开展提供有效的参考，保证实际施工的线路路径的科学与合理。

　　（3）需要根据线路沿途的气候情况以及导线截面大小等将杆塔的类别确定下来。

　　（4）电气设计人员应当加强与配电线路施工技术人员的沟通和交流，以将最优设计方案确定下来。而且要求设计人员能够清楚列出整体方案所需的材料与设备清单，结合该阶段市场价格情况制定出和设计方案相符的工程预算，以降低工程造价。

　　2.2 10k V配电线路设计的前期准备

　　2.2.1 科学选择配电装置

　　在选择配电装置时，要求能够对如下几方面内容予以充分考虑：

　　（1）对实际配电线路设计所处区域的气候、水文、地质以及温湿度等因素进行全面考虑，如果环境温度要小于配电装置最低承受温度情况下，要求对线路采取有效的保温措施，同时，要切实控制破冰厚度在规定要求范围中，防止由于温度突变而导致电力事故的发生。而如果环境温度较高的情况下，则可以尽可能选择湿热带型配电装置，同时，完善相应的保护措施。

　　（2）在对配电装置进行设计过程中，要求实际装置能够与抗震要求相符，保证整体线路的安全运行。

　　（3）在对配电装置进行选择过程中，还需与当地风力情况相结合，进而将其安装高度确定下来，确保整体装置的稳定与安全。

　　（4）如果需要在海拔较高的地区安装配电装置，则要求能够配电装置实施冲击以及外部绝缘频率试验，保证其性能达标后方可投入使用。

　　（5）如果要在居民区或是工业区内安装配电装置，则要采用必要的降噪措施，防止影响周边居民生活以及工业的生产。

　　2.2.2 合理选择电器和导体

　　在对电器和导体进行选择过程中，要求能对如下几点内容予以重视：

　　（1）保证实际选择的导体与电器绝缘水平与国家相应规定要求相符。

　　（2）电器所能承受的最大电流与电压要能够与回路中最高的运行电能以及高出回路的持续电流相符。

　　（3）要严格检验电器和导体的短路电流，同时，需要充分考虑整体短路电流的电容补偿装置以及衰减时间对电流的影响。

　　（4）根据线路实际设计的容量合理计算导体、电器以及短路电流的热稳定性。

　　2.3 正确选择变压的安装位置

　　在设计10k V的配电线路过程中，将变压器的安装位置正确确定下来不但能够减少线路的损耗，并且还可以确保后期线路投入使用后的稳定性与安全性，所以，要在设计环节充分重视安装变压器的位置。

　　（1）需要坚持"小容量、密布点、短半径"的原则选择时机安装位置。

　　（2）无论是进行低压或是高压线路的设计，均应尽量选择构筑物与建筑物等地方，保证其距离安全。

　　（3）保证实际选择的安装变压器的位置不会影响低压或高压进线。

　　（4）对安装变压器的位置进行确定时，要求确保实际安装环境的安全，禁止周边存在易燃易爆等危险物品。如若不得不选择在该类场所周边进行变压器安装，也务必要重视保持充足的安全距离，防止安全事故的出现。

　　（5）确保实际选择安装变压的地位，能够方便今后配电工程和设备线路维护工作的开展。

　　2.4 合理确定线路路径

　　（1）图上选线。在实施图上选线过程中，需要尽量获取更全面与有效的资料，让工作人员能对建设配电线路的环境与位置进行全方位的掌握，同时，根据地形图1/5000或1/10000的比例在图板上展示出实际收集所得资料，将线路的起始点标识出来，对于不同线路，则采用不同颜色的笔标记出来，并连接起转折角的最短线路。除此之外，还需要结合具体配电线路建设情况以及其建设难易程度，所需的设备、材料以及成本等内容进行有效考虑，从中选出2~3个具有良好技术性与经济性的方案，经过工作人员亲自勘探后将最佳设计线路确定下来。

　　（2）野外选线。图上选线能够将前期资料与具体工程情况相结合，选择出最佳路径设计方案，不过，因为环境的变化所以有时候不能完整地表达出线路所处的地势与地址条件，所以致使实际方案与最终确定方案具有一定出入。所以在设计时，需要工作人员能够亲自到野外实施测量工作，将杆塔定位、运行安全以及施工成本等内容进行综合考虑，确保各个交跨点与转角点的科学与合理。而且还需要重复多次测量与对比各个设计细节，选出最优线路方案确保配电线路路径的施工，将安全隐患的概率降到最低。

　　2.5 有效确定导线的材质和截面积

　　设计人员需要在对配电网络和预定电压等级进行全面分析的前提下，参考参考经济电流密度来科学确定配电线路导线截面积。

　　如果已经确定了线路的输送容量最大值，则能够结合各类材质导线的机械性能以及电气性能进行比较将导线材质最终确定下来。并且按照年费用最低作为一个重要指标来多方分析其技术、经济等内容后将最优设计方案确定下来。由于温度不同以及载流量的不同，不同材质的导线其性能也会有所差别，所以设计人员需要根据具体线路设计规范严格验算各类材质导线所允许的最大温度值和载流量，最后，结合验算所得结果来确定最合适的导线类型。

　　2.6 线路防雷和接地设计

　　一般情况下，在高压配电线路里的导线中，往往会采用一种导体或半导体材质，大部分情况下，导线都是架设在电线杆上，距离地面较高，一旦碰到雷雨天气，极易受到雷电的影响而引发配电线路短路的情况，情况严重的，还会导致火灾事故。因此，要做好10k V配电线路的设计工作。在实际设计过程中，可将避雷器装设于配电线路的周边，同时，有效连接避雷器的接地端与10k V配电线路导体，如果想将变电所进线架空，则需要连接架空的进线导体与避雷器的接地端。如果配到雷电，避雷器也能够将雷电电流与电压传给大气，达到保护配电线路的目的。

　　2.7 科学选择杆塔

　　通常来说，配电网络大部分都是采取架空线路的形式，所以在进行10k V配电线路设计过程中，要对杆塔的选择予以充分重视。在选择过程中，要求设计人员能够全面考虑实际所需承受的拉力、压力以及线路的弧垂应力等因素，切实确保实际选择杆塔形式与上述因素相符。通常情况下，10k V配电线路的杆塔形式主要有直线杆塔、转角杆塔、终端杆塔以及耐张杆塔这几种，其中相对较简单的一种形式就是直线杆塔，在运用时，该杆塔只是能够承受导线重力，却不能承受水平压力，所以需要和张杆塔有效结合应用。而耐张杆塔的作用在于承受导线水平压力，在实际设计时，需要每间隔一定距离就需对直线段设置耐张杆塔。无论如何，在选择配电线路杆塔时，要能够对有关技术以及安全要求相符，保证实际选择杆塔能够均匀受力，并且可以和周边建设环境相适应，确保杆塔运行正常与安全。

　　3 结语

　　做好电力系统10k V配电线路的设计工作，对于整体供电系统的运行稳定与安全有着重要的影响，电气专业设计人员要能够正确遵循电气设计原则，并采取有效的设计方法进行设计，切实保证配电线路的运行质量。

　　参考文献

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