10kV配電線路設計方案探討

摘要：目前，為了能夠更好地滿足人們對供電的需求，社會對供電企業提出了更高的要求，所以供電企業要高度重視配電線路方面的設計。文章對10kV配電線路的設計方案進行了討論，對相關技術要求進行了總結，通過科學、合理的設計才能保證10kV配電線路的安全、可靠及經濟性，進而保障電力系統的有效運行。

關鍵詞：10kV配電線路；線路設計方案；供電需求；電力企業；電力系統 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM421 文章編號：1009-2374（2016）34-0026-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.34.013

對于配電線路的控制，在整個電力系統的控制中尤其重要。在整個電力系統的有效運行過程中，配電線路的主要作用是傳輸和配送電能，因此配電線路的設計是否科學、合理，運行狀態的優劣將直接影響到整個電力系統是否能夠有效地運行。這就要求在電力運行的管理之中，大大加強對配電線路的科學、合理設計。

1 10kV配電線路設計時需要遵循的原則

在電力系統中配電線路作為重要構件，設計的合理與否直接影響著整個電力系統的正常運行，甚至會給電力企業的發展帶來一定的影響。因此在對配電線路進行設計時，要求相應的設計人員要結合實際條件，能夠合理科學地利用技術，從而對配電線路進行設計。

（1）要求設計人員要遵循科學性原則，確保整個設計的科學性，以合理科學為基礎進行設計，且能夠在實踐中有效的應用與實施；（2）在進行設計時，設計人員要對安全問題進行考慮，要使整個設計方案能夠保證線路的安全性；（3）在設計時，設計人員要秉承經濟性原則，盡可能地列出多種設計方案，重點要對多種設備進行列出比較，最后選擇出最合適的設計方案，在保證配電線路安全的條件下，要盡可能節約成本的支出。

2 電力系統10kV配電線路設計方案分析

10kV配電線路主要分布在我國農村地區，原理是采用架空線路的形式結構對其進行放射性供電。在具體運行的過程中，10kV配電線路所涉及的過程比較復雜，內容比較繁多，因此這就要求設計人員在進行設計之前，要高度注重對設計中的每個環節進行完善，進而達到設計的科學性、合理性的標準。

10kV配電線路設計流程如下：（1）設計人員在接到配電線路設計任務后，要以配電工程所在的區域建設規劃指標為依據，對配電線路的路徑進行合理設計，要對配電線路的起、終點位置進行定位，且要對整個配電線路的長度進行測量。在此步驟中，要求設計人員高度重視配電線路區域的地形、地貌特征并且要更進一步地進行調查研究，對配電線路區域的地形、地貌特征進行熟悉且要求掌握，能夠熟練地繪制出相應的設計圖紙，與此同時在所設計的配電線路中，相關數據要確保它的精確性。在設計好配電線路的路徑后，設計人員應將設計方案交給相關部門進行審核，審核且通過后才可實施，防止由于所設計的路線與區域的建設規劃發生矛盾進而出現線路改遷的問題。在對配電線路進行設計時，設計人員要秉承“兩點之間、線段最短”的宗旨，目的是減少線路曲折的問題，要保證所設計的線路科學且合理，能夠在實踐中操作與應用；（2）設計人員對所設計的路徑圖紙繪制完成后，要結合實際的地形、地貌特點，對配電線路的桿塔進行合理的設計。對于桿塔的選擇，應盡可能地避免對農田或臨街住戶的占用，以不要打擾居民正常的生活為出發點，然而對于路徑的選擇，要考慮到方便日后的檢查修理，在設計桿塔的環節時還要考慮到環境因素如相關區域的水文條件、地質條件等，比如在埋管線的過程中，一定要確保管線埋設的安全性；（3）設計人員在基本確定路徑方案后，要權衡整個路徑設計方案的科學性、經濟性，對各路徑方案進行分析與對比，最終得出更為科學、合理的路徑方案。由此可得，對于10kV配電線路的整體設計而言，要秉承有效性、科學性的原則，使整個設計方案能夠實施與應用。

3 10kV配電線路的設計

在對10kV配電線路的設計中，要充分考慮到配電裝置以及對配電線路路徑的選擇等方面的討論。在設計的實踐中，要高度重視對相關要素實施控制，針對各環節做好設計工作，保證整個配電線路在實際工作中發揮它的作用。

3.1 選擇適當的配電裝置

在整個電力系統中，配電裝置是重要的構件，在配電線路設計當中尤其重要。對于配電裝置的選擇過程中，要優先考慮到相應的環境、抗震能力等重要要素。

3.1.1 控制好環境溫度。配電線路對于配電裝置選擇的過程中，整個裝置所在區域的環境、溫度要保持穩定性，保證環境、溫度能夠達到裝置所要滿足的標準。一般情況下，所在區域的自然環境影響著配電裝置。

3.1.2 控制好導體、電器的相應濕度。在選擇導體、電器的相對濕度時，將月份濕度值作為線路所在區域的參考值，掌握線路真實的濕度狀況，選擇相應的電器產品從而進行安裝。比如在一些較為濕熱的地區，設計人員在對相應的配電裝置進行設計時，選擇適合濕熱氣候的裝置進行安裝。

3.1.3 考慮最大風速。在配電線路施工的環節中，或多或少會受到一定風速的影響，因此在對配電線路進行設計時，設計人員要考慮到全年的最大風速值，一般，配電線路的架空位置和地面保持在12m左右。當風速過大時，要求對配電設備的安裝高度進行降低，與此同時還要考慮到相應的氣象要素。

3.2 導體、電器的設計

要想確定導線的截面面積，設計人員要按照電力系統的設計要求進行設計，進而計算出導線的截面面積，還要重視對導線的型號、規格進行驗證，所選擇的電器能夠承受的最高運行高壓要與配網運行電壓持平，對于電流，配電線路所允許的電流要與最大的持續工作電流值持平。此外，截面面積確定了之后，在設計中要對導線的安全系數進行標注與說明。

3.3 選擇科學的線路組裝形式

在10kV配電線路的桿塔結構、絕緣子的形式以及導線的型號實際選擇過程中存在著較大的差異，因此相應的絕緣子串的組裝形式也存在較大的差異，通常情況下采用單串絕緣子串來滿足導線的斷線張力與最大綜合荷重，對于一些特殊的大檔距、大導線、大溝以及一些交通要道等環境條件時，如果單串絕緣子串不能達到設計的標準，則要采用雙串的方式進行接連，從而確保其線路組裝形式的有效實施。

3.4 做好導線的防震設計

在現實設計的過程中，要充分考慮到防震的設計要求，檔距、風速、地形、風向及線路架設高度等因素可能引起導線的振動，從而不同程度地對線路正常運行造成影響，這就要求在具體的線路設計過程中采取相應的防震措施。因此在進行導線的防震設計過程中，應將導線的安全系數、應力大小、線路途經以及經過的地貌與地形特征等一系列因素進行綜合考慮。

4 10kV配電線路設計中常見問題及對策

4.1 負荷計算偏差

在大部分設計文件中以年售電量作為基準，以此來預測每年售電量增長10%，進而推算負荷的大小。這種估算方法優點為簡單可行，存在統計負荷不免偏大、準確性較差等缺點，由此會造成年發電量不足年使用量，進而引發年發電量遠遠超出年使用量的范疇造成嚴重的經濟損失。因此在10kV配電線路設計的過程中，負荷計算所造成的偏差一直是一個亟待解決的問題，并且一直以來力求使得負荷計算量最能夠接近實際電量使用量。

對策：要向有關部門收集每個城市的街道圖，其中包括城市的分區、鄉行政區的界限、每個區域所屬的行政管理范圍等；還可以向所屬公安局收集各個分局的管轄范圍，它包括在每個區內派出所的數量、每個派出所的管轄范圍以及戶籍數量。在對配電變壓器進行設置時，要考慮到負荷增長系數，進而能夠比較精確地計算出在各個派出所轄區范圍內的臺區數量。

4.2 自然、氣象條件選擇估計不當

在10kV配電線路運行的過程中，自然災害破壞對其造成的故障是不可避免的，如雷擊（在7～8月的雷雨季節尤其是雷爆日比較多的地區，經常會出現因雷擊而線路跳閘，通常有斷線、瓷瓶爆裂、配變燒毀等狀況的發生）、大風（特別是南方沿海城市經常會受到臺風的襲擊）、雨雪等。這些故障的發生存在不可抗力的一面，也存在配電線路設計中對自然氣象條件估計不當的因素。

對策：針對自然災害的破壞所造成的故障，在設計時要將其著重考慮在內，并且要嚴格地落實在配電裝置的選擇上：（1）當設備的最低允許溫度高于周圍環境的溫度時，應當采取保溫措施或安裝加熱裝置等；在有積雪、冰雪嚴重的地區，通常采用隔離開關的破冰厚度等措施，但要求不應小于設計的最大覆冰厚度；（2）依據國家標準的規定設計配電裝置的抗震設計；（3）在城市內對10kV配電線路的導線選擇，通常用架空交聯聚乙烯絕緣導線；（4）要重點做好防雷措施，具體操作如下：要在變電所10kV的出線端安裝帶有金屬氧化物的避雷器；在易受雷擊且線路較長的線路上安裝防弧金具或金屬氧化物。

4.3 10kV配電線路路徑選擇不當

線路路徑確定通常是指在制定的起止點之間確定一條最優的路線，這是配電線路設計的第一步，也是配電線路設計中關鍵的一步。對于線路路徑的確定，要綜合充分考慮線路的經濟效益、工程造價、技術可行、施工方便、運行安全等方面的因素。實際電力工程中，不少配電線路沒有對各路徑方案從技術方面、線路的安全與經濟運行、方便施工、障礙物的處理等方面進行全面的分析比較，從而造成了極大的經濟損失。

對策：在路徑選擇時要遵循以下原則：（1）與配電網絡改造相結合，與城鎮規劃相協調；（2）盡可能地少占或不占農田；（3）盡可能地避開坑洼地、雨水沖刷和容易發生交通事故的地段；（4）盡可能地避開有易燃易爆物存在的地段；（5）要求配電線路路徑盡可能短，從而避免迂回。

5 結語

對于10kV配電線路的設計問題，將會直接影響到整個電力系統的穩定運行，與企業的經濟效益、社會效益息息相關。設計人員在設計過程中必須要重視10kV配電線路的實際設計要求，綜合線路的具體實際情況，進而能夠設計出科學、合理的實施方案，確保電能的高效率安全運輸，保證整個電力系統的安全穩定運轉。

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作者簡介：黃華姬（1988-），女，供職于廣西電網有限責任公司梧州供電局，研究方向：輸配電工程。

（責任編輯：黃銀芳）