浅析配电线路的合理设计

【摘 要】配电电线路目前已经越来越被广泛地应用，配电线路设计必须有一个统一的规划和标准，以保证有充足的供电能力，满足供电可靠性和运行经济性的要求，以适应经济生产发展，减少投资，才能收到良好的社会效益和经济效益。

【关键词】配电线路；设计；选用；无功优化

前言

配电线路是目前在电网中担当着分配、输送电力的重要任务，配电线路设计是工程建设中普通又重要的一项工作，其规范性和技术性都很强，许多方面涉及到国家强制性条文。要做好供配电设计既要执行国家现行的有关规范和规程，又要满足当地供电部门的具体要求。在配电线路规划设计和施工必须全面贯彻国家电力公司及省市电业局下发的各项有关政策和技术经济指标，对线路情况作全面而细致的调查研究，积极慎重采用新设备、新材料，以便正确地选定线路的路径方案。达到经济合理，安全适用。

1 配电线线路设计的一般流程

配电线路的设计受到很多因素的影响，在进行设计的过程中每一个步骤都必须要确切地落实到位。

①在接受任务之后，对线路起点、终点和导面截面进行明确。②掌握沿途地形，在地形图上初步选定路径方案，并进行现场的勘测计算，绘制出路径图。③根据实际情况，气象、导线截面、转角、档距和现场地质地形等，选择杆塔的型式。④根据设计列出所需设备材料的清单，套用现行的定额、计费程序编制工程预算。⑤对各个方案进行技术经济的对比，确定最佳的方案。并对其进行整理完善，形成全套设计资料。

2 10kW配电线路设计应该注意的问题

配电线路基本上就是两类。一类是用来实现电能的装换、传输和分配。第二类就是用来传输、存储和处理各种信号。

2.1 在技术方面的优化设计

依照在当地建设的规划，参照电网的规划，目光放长远，找到最能满足经济性和实用性的的电路设计。而在电气性能上要考虑：本地的天气、污染程度、风向及风力的等级等条件。在考虑机械性能时要考虑：塔杆、金属、导线等的受力情况和稳定性。在配电线路的线路的选择，首先要符合当地的建设规划，不能影响到当地的发展，以免还要从拉线路。线路的设计要尽可能的短、直等。尽量少占用耕地或者尽量靠近耕地的边缘。还要考虑杆塔底部的地质与水文的勘察。

2.2 在安全方面的优化设计

安全是电力生产的第一要素。在10kV的电路设计中要考虑到配电线路的安全问题，首先配电线路在电气与机械性能上要满足运行时所需要的条件。其次配电线路，要安装避雷线与接地装置。最后，每个杆塔的距离以及线路的交叉跨越距离等方面都要考虑进去。一般来说，用绝缘导线代替裸导线能减少由外界因素而引发的停电和安全等方面原因，但是由于资金和物资的短缺、电缆本体的难以满足输配工程所需，因此这个就不做讨论。

3 配电线路中配电装置及电器的选用

3.1 配电线路优化设计中的配电装置的选用

在选择屋内的电器的时候，给设备的设定的最高温度要比这个地区最高温度多五摄氏度。而在天寒的时候，本地区的温度低于设备的最低温度要注意给设备保暖。而对于设备适应湿度的选用原则是：对于潮湿的热带地区要采用适应湿热带地区的电器产品，对于那些亚潮湿热带的地区就可用一般的电器产品，对于那些干燥的热带地区就用耐高温的电器。配电装置在居民区时其噪声要控制在一定范围内。配电装置要有一定的抗震性，其标准要符合国家标准。配电装置的绝缘性能要符合国家的标准。

3.2 配电线路优化设计中的电器选用

在所选择的电器最高工作电压不能低于这个回路的运行时的最高运行电压，其电流不能小于这个回路的最大工作电流。电器的引线最大作用力应该小于电器端子所允许的载荷。在用高压限流熔断器保护电压互感器回路时，可以根据限流熔断器的特性验算熔断器的动稳定和热稳定。一般来说正常情况下裸导体的的最高温度不应该大于正70℃，在有日照强度好的情况下，那些钢芯铝线的导体的温度不应大于正80℃。但是在裸导体的表面有锡的覆膜时，裸导体的最高温度就可提高到正85℃。

4 配电线路的无功优化

在配电线路中，由于10kV中的配电线路的用户多，不但结线复杂而且负荷分布不均匀、功率因数过低、线路损耗较大，很严重影响着供电设备有效使用容量和用户的经济效益。无功优化是解决真空开关和微机控制器实现无功的跟踪补偿和就地平衡办法之一。

4.1 配电线路无功补偿的设计原则

在10或6kW的配电线路应该配置高压并联的电容器，但是电容器的容量不能过大，一般来说为变压总容量的5%～10%之间，并联电容具有补偿作用可以使配电线路的进出口端电压的偏差不能超过配电线路额定电压的±7%，并且还可以配电线路出现最小负荷时不应向变电所倒送无功。

4.2 配电线路中的电容器配置及安装位置的选择

从变电所中主变压器器10kW侧端接入并联电容器组，就可以使10kW配电系统的功率因数达到0.9以上，还可以通过配电线路电压的无功综合控制（调节变压器分接和投切并联电容器组）可以提高峰功率和谷功率因数考核的合格率和供电电压偏差合格率。但是由于集中电容补偿效益比配电线路分散补偿差，因此，在分期分批在线路中装柱上式的并联电容器组，就可以提高线路负荷的功率因数，降网节能和改善供电电压质量，提升配电系统整体的电压无功调控能力。

对于对于电容器的放置地点的优化选择，以下有几条建议：第一就是在当无功负荷时并且均匀分布，一般补偿的容量为无功负荷的2/3，而安装电容器组的地点为距配电所全长的2/3处。第二是在无功负荷呈现递增趋势分布时，建议是将补偿容量为无功负荷的80%，电容器组安装地点为距变电所全长7/9处。第三是在配电线路中无功负荷呈现为递减分布时，建议是将补偿容量为无功负荷的62.3%，电容器的安装地点为距变电所全长4/9的地方。第四是当配电线路无功负荷呈现为等腰三角形分布时，建议是将电容器组安装地点距变电所全长5/9的地方。然而配电线路的负荷分布大多是随机的、无规则的、多分支，因此接线繁杂，就很把整体套用规范的模式进行求解。但在分支路上有类似上述各种分布模式，就可以把那些负荷分布较为复杂的配电线路当成各种分布类型的组合体。这就电容器组应该安装在配电线路中的主干线的1/2以上的地方接上并且靠近近负荷密集区；当有多组电容器时，应该分散安装在负荷密集的配电线路的分支线路上。

5 10kW配电线路的路径的优化设计

在路径的优化设计方案中要从路径长度，以及可利用的铁路、公路、水路等交通条件，沿线路地形和地势等各种障碍物，选用的线路转折角度等情况，来说明各路径方案的优势。经过对各路径方案从技术方面、线路的安全运行、经济运行、方便施工、障碍物的处理及大跨越情况等方面全面分析比较，推荐最佳的线路走径方案。这还要考虑设计线路的电压等级、选取导线的型号、路径长度，污秽区等情况。

6 结语

在10kW电压配电线路设计中，大都是由基层供电企业相应岗位的人员自行设计，一般是根据自身的工作经验，只考虑一般的运行条件，无法保证设计质量和长久性。所以，我上面的一些建议希望对大家有所帮助。

参考文献：

[1]张志胜.输配电线路防雷的设计思路[J].电气时代，2011.

[2]林祥军.探讨10kV配电线路设计的技术[J].大科技：科技天地，2011.

[3]程浩忠.电力系统无功与电压稳定性[M]，北京：中国电力出版社，2004.