关于10kV配电线路优化设计的探讨

摘要：工程建设的灵魂在于设计，设计的的质量优劣直接关系到工程建设的经济效益、环境效益、社会效益.因此，在配电线路设计阶段，就要对各个部分进行合理的安排和配置。本文针对10kv配电线路的优化设计进行简要的探讨。

关键词：10kV；配电线路；优化设计

前言

随着经济建设的快速发展，人民生活水平的不断提高，电力客户对电能质量的要求也越来越高。配电线路的设计是电力传输实施的前提和保障。设计质量的优劣直接关系到电力线路工程建设的经济效益、环境效益和社会效益。由于电力的生产、供应和销售是同步进行的，这就要求提高配电线路的质量，保证整个电力系统的安全可靠运行，同时保障供电企业的经济效益得到实现。

一.　10kV供电线路导线及相应的选择

（1）合理选择10kV线路导线截面积。为使10kV配电线路既能满足用户需求，又能达到节能的要求，应采用高于规范中一个等级来选择导线截面积，在输送负荷不变的条件下，加大导线截面积，可以减少线路电阻产生的损耗。

（3）使用节能型金具。目前配电线路中大量应用铁磁材料金具，如悬垂线夹、耐张线夹、并沟线夹、防震锤等与导线接触的金具，这些铁磁材料制成的金具在运行中会产生磁滞损耗和涡流损耗，因此采用无磁金具或低磁金具也是节能的一种有效手段

二.　线路设计流程

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）收集地形图，根据已掌握资料在网上进行路径方案初选，确定2-3个路径方案。

（3）对现场进行勘探、测量，绘制线路的路径图。

（4）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。

（5）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。

（6）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。

三.　导体和电器的设计选用

（1）配电装置的绝缘水平要符合《电力装置的过电压保护设计规范》里的国家标准。所选用的电器承受的最高工作电压不得低于该回路的最高运行电压，设计需用的导体电器长期允许的电流不能小于该回路的最大持续工作电流，另外的导体电器应考虑日照对其载流量的影响。

（2）在对导体和电器的动稳定、热稳定及电器开断电流多用短路电流的验算时，要按照设计规划进行计算，并考虑到电力系统的长远发展规划。计算时可按三相短路进行验算。在验算导体短路热效应时采取主保护时间加相应断路器全分闸时间。

（3）当用熔断器保护电压互感器回路时，可不验算动稳定和热稳定。用高压限流熔断器保护的导体和电器，可根据限流熔断器的特性验算其动稳定和热稳定。

（4）裸导体的正常最高工作温度不应大于+70℃　，在计及日照影响时，钢芯铝线及管形导体不宜大于+80℃。当裸导体接触面处有镀（搪）锡的可靠覆盖层时，其最高工作温度可提高到+85℃。

四.　路径的选择

送电线路设计的好坏，取决于路径选择。它反映在技术经济上是否合理，同时对以后运行维护、抢修是否方便有重要意义。因此，选择一条线路路径，必须到当地调查研究及现场勘察，现场人员必须有设计人员、测量人员、技经人员、当地政府及其他有关人员参加（不过大多时候技经人员工作量多都没办法到现场，而是由设计人员在现场收资提供参数进行编制预算），以便碰到问题及时在图纸上修改。尽量做到线路路径比较合理，减少在施工以后，施工单位在施工期间与当地村民的摩擦，有利于线路可行施工。线路进行定位的原则如下：

（1）应少占农田，方便施工、方便运行维护、交通条件方便地段，路径短，曲折系数小，做到经济、安全、合理。

（2）出线段采用十二、十六、二十四线电缆沟。减少重复施工操作。

（3）光缆随10kV架空线路走，光缆配备一般1～2km　为宜，太长不便于施工和维修，太短的话接头就多，信号的衰减大，信号不好。

（4）原则是，路径经过的地形高差尽量要小，档距适当在50～60米左右。在选择杆塔尽量使导、地线弧垂均匀平滑，使它的受力均匀，才不会受到不平衡张力而发生铁塔扭转。

（5）在有大跨越的线路时，其方案要结合大跨越的情况，结合技术指标比较，并考虑30年洪水位影响。

五.　路径的设计

（1）总的路线

总的线路编制由设计依据、线路走径和工程概况三部分组成。线路的设计依据从设计的基本原则出发，要符合当地的实际情况，并按照相关文件的规定和设计的路线严格执行，列出工程设计各方面包括任务书，签订的设计合同，审批文件和审批编号等。路径的设计方案要从路径的长度上进行选择，从交通条件，地形地势、水文地质等条件，气象条件，矿物森林资源等各个方面说明该路径方案的优势，通过分析计算比较，找出最佳的线路走径方案。工程概况包括了设计线路的方方面面。通过工程概况可以了解整个工程的运行状况。

（2）线路机电的路线

线路机电部分包括了气象、导线架设技术、绝缘子串、金具组装和导线防震等内容。将线路调整在所有可能发生的恶劣气象环境下，也可以安全正常的运行。架设线路导线的最大使用应力，材质结构等要达到电力输送的要求，提高防震措施。

（3）塔杆和基础

10kV　线路杆塔型式有：直线杆塔、耐张杆塔、转角杆塔、终端杆塔四种杆塔型式。选择塔型和杆塔高度，应经济、运行维护方便。耐张塔尽可能使用较低的杆塔，受力好。除跨越，尽量使用悬挂点高度适中为宜，保持排杆定位导、地线平滑，受力均匀合理。

六.　应用无功补偿技术

（1）无功补偿的作用

提高功率因素和实现无功就地平衡是电网降损节能的关键，具有显著地经济效益和社会效益，而进行无功补偿正是一个重要的技术手段。对中低压配电系统进行无功补偿，可以有效抑制谐波的污染和影响，降低由无功电流流动而引起的有功损耗，　进一步提高电压质量，　提升系统安全运行能力，从而达到节能降耗的效果。

（2）中低压配电设计中的无功补偿方式

2.1就地平衡补偿。把并联电容器安装在0．4kV母线侧，装设电容补偿柜，安装动态调节装置，使用户低压端无功补偿装置按照用户无功负荷的变换自动投切补偿变容器，达到动态控制的目的，　这样做既可以向高压线路反送无功电能，又能使配电线路中的无功电流最小，有功功率损耗最小，这是最理想的效果。另一种方法是把并联电容器安装在lOkV母线侧，这主要是补偿lOkV配电线路本身和线路上配电变压器的无功损耗，其作用是以降损为主，同时能够提高线路末端电压。无功补偿容量的大小，可按照负荷性质和配电变压器容量的大小及功率因素进行综合计算.

2.2单独就地补偿。单独就地补偿通常适用于经常投入运行，负荷比较稳定，容量较大的用电设备。如：大型感应电动机、高频炉等。在此类设备旁单独安装就地补偿装置，可以使补偿效果最佳.

七.　结束语

总之，10kV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10kV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。

参考文献

[1]黄育宏．10kV架空配电线路工程设计分析[J].　农村电气化，2008．02．

[2]石锦福．对10kv配电线路设计技术要点的探析[J]．建材与装饰，2010．

[3]刘文龙．浅析lOkV配电线路设计技术要点[J].价值工程20l0，33.