電力工程配電線路路徑優(yōu)化設(shè)計(jì)的難點(diǎn)研究

煙臺(tái)市起源電力工程有限公司 山東 煙臺(tái) 265500

一、電力系統(tǒng)中配電線路路徑設(shè)計(jì)難點(diǎn)研究

配電線路具有容量大、輸送距離長(zhǎng)等特點(diǎn)，在線路設(shè)計(jì)方面容易受到各種復(fù)雜因素影響，給線路安全運(yùn)行帶來威脅。因此在線路設(shè)計(jì)方面，應(yīng)做好準(zhǔn)備工作，使線路設(shè)計(jì)得到完善。在前期工作中，還應(yīng)加強(qiáng)線路環(huán)境、地區(qū)地形等各方面的勘查，在加強(qiáng)科學(xué)技術(shù)運(yùn)用的同時(shí)，結(jié)合經(jīng)驗(yàn)提出完善設(shè)計(jì)方案，加強(qiáng)線路設(shè)計(jì)可行性研究。通過深入調(diào)查，對(duì)線路建設(shè)使用的各種設(shè)備和材料展開分析，完成最佳方案的選擇，能夠使線路建設(shè)和使用風(fēng)險(xiǎn)得到降低。在實(shí)踐設(shè)計(jì)工作中，還應(yīng)加強(qiáng)線路設(shè)計(jì)過程管理，確認(rèn)前期準(zhǔn)備工作情況，并做好通信技術(shù)文件修訂和管理，使線路潛在風(fēng)險(xiǎn)得到全面把控。通過綜合分析，提出科學(xué)設(shè)計(jì)辦法，能夠使線路操作具有科學(xué)性。

二、電力系統(tǒng)中配電線路路徑設(shè)計(jì)要點(diǎn)

(一)路徑選擇。設(shè)計(jì)配電線路，還應(yīng)做好路徑選擇，保證線路得到合理鋪設(shè)。在確定線路起始點(diǎn)的基礎(chǔ)上，應(yīng)對(duì)交叉點(diǎn)位置進(jìn)行確認(rèn)。在路徑選擇過程中，應(yīng)避開采礦、軍事設(shè)施、水力設(shè)施等特殊區(qū)段。沿著已建或擬建電力線路進(jìn)行線路布置，能夠使建設(shè)成本得到控制，避免交叉跨越問題的發(fā)生。在實(shí)踐工作中，還應(yīng)加強(qiáng)農(nóng)林區(qū)域和房屋建筑信息收集，以免線路鋪設(shè)影響區(qū)域生產(chǎn)、生活。對(duì)各種信息資料進(jìn)行匯總分析，提出多個(gè)路徑規(guī)劃方案后，需要對(duì)方案進(jìn)行比較。在1/5萬地形圖上，可以對(duì)不同線路方案進(jìn)行標(biāo)記，從路徑最短、影響最小、施工便利等方面加強(qiáng)評(píng)價(jià)，將保證安全、可靠供電當(dāng)成是前提，從中選擇最佳路徑。

(二)線纜選型。在電力系統(tǒng)中，設(shè)計(jì)配電線路還應(yīng)做好線纜選型。主干線路多采用軟鋁絞線，具有較高導(dǎo)電率，能夠使線路損耗得到降低。在架空線路中，多采用損耗低、電阻小的同心絞線，擁有良好自阻尼性能。該類導(dǎo)線為密閉結(jié)構(gòu)，能夠避免鋼芯被破壞，在惡劣環(huán)境中得到了廣泛運(yùn)用。在交流系統(tǒng)中，需要采用隔磁處理鋼絲鎧裝電纜。結(jié)合線路氣候、地理等條件，可以完成相應(yīng)規(guī)格線纜選擇。如在高溫、高濕環(huán)境中，可以采用乙丙橡膠絕緣電纜，不僅擁有良好電氣性能，同時(shí)機(jī)械性能較強(qiáng)。從電纜載流量上來看，管徑達(dá)到50mm以上的管壁薄，容易出現(xiàn)冷彎變形問題。在室外環(huán)境中，電纜多明敷架設(shè)，容易受土壤水分遷徙因素影響，出現(xiàn)濕度和熱阻系數(shù)變大問題。根據(jù)電纜溫升、電壓損失等因素，長(zhǎng)電流回路應(yīng)做好電纜截面選擇，加強(qiáng)電流密度校驗(yàn)，保證線路運(yùn)行安全性。在同一供電回路中，采用不同電纜應(yīng)保證芯截面相同。為保證電纜安全運(yùn)行，設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)保證電纜額定電壓比安裝點(diǎn)供電系統(tǒng)額定電壓大，持續(xù)允許電流不小于負(fù)載電流，芯截面則需要達(dá)到線路短路時(shí)的穩(wěn)定性要求。

(三)線路設(shè)計(jì)。在線路設(shè)計(jì)方面，還應(yīng)加強(qiáng)回流線布置。按照技術(shù)規(guī)范，110k V及以上配電線路中，采用單芯電纜應(yīng)對(duì)金屬護(hù)層進(jìn)行直接接地處理。在發(fā)生短路的情況下，護(hù)層上感應(yīng)電壓比絕緣耐受強(qiáng)度要大。此外，也可以在一端進(jìn)行回流線的互聯(lián)并接，利用周邊弱電線路抵抗電氣干擾。發(fā)生單相接地短路，電流經(jīng)過系統(tǒng)中性點(diǎn)將產(chǎn)生磁通，使導(dǎo)線接地產(chǎn)生的磁通得到抵消。通過合理布置回流線，能夠降低故障感應(yīng)電壓，防止周圍信號(hào)電纜出現(xiàn)電壓過大問題。在回流線上，需要完成防腐層設(shè)計(jì)，使腐蝕問題得到規(guī)避。回流線多采用10k V電纜或LGJ導(dǎo)線，需要完成三相品字布置。在品字肩頭，按照半長(zhǎng)進(jìn)行一次換位方式完成回流線布置。針對(duì)長(zhǎng)電纜線路，需要進(jìn)行交叉互聯(lián)，將單元?jiǎng)澐譃榫鶆蛉蜗嘟贿B接。各單元擁有較大幾何半徑，電阻值較低，兩端保護(hù)層應(yīng)接地處理。在地面線設(shè)計(jì)上，應(yīng)對(duì)各種傳導(dǎo)材料展開分析，選擇經(jīng)濟(jì)性、導(dǎo)電性均較好的材料，使線路機(jī)械性能和抗震能力得到提高。

(四)連接設(shè)計(jì)。采用電纜進(jìn)行輸電線路設(shè)計(jì)，需要保證電纜與電力系統(tǒng)科學(xué)連接。針對(duì)進(jìn)線段，可在變電站出線間隔進(jìn)行電纜敷設(shè)，利用架空線連接。如果將線路看成是系統(tǒng)一部分，兩端均可以采用架空線路。此外，也可以在變電所內(nèi)利用電纜完成全部線路連接。連接位置還應(yīng)加強(qiáng)絕緣配合，可以利用避雷器降低雷電波幅值，也可以在進(jìn)線保護(hù)段實(shí)現(xiàn)高幅值入侵波輸入，利用沖擊電暈或波阻對(duì)電流幅值進(jìn)行抑制。安裝避雷器，應(yīng)加強(qiáng)進(jìn)線段架空線路設(shè)計(jì)。變電所采用組合電器GIS，在連接位置達(dá)到66k V以上的情況下完成2km避雷線架設(shè)。在敞開式變電所中，連接位置達(dá)到35k V以上，避雷線應(yīng)至少達(dá)到1km。對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行改擴(kuò)建，應(yīng)注意科學(xué)架設(shè)避雷線，以免系統(tǒng)受到影響。采用抑制電流幅值的方法，可以在進(jìn)線段將10-220k V電纜線路與架空線連接，保證避雷效果。針對(duì)35k V以上進(jìn)線段，電纜長(zhǎng)不超50m需要完成兩個(gè)避雷器安裝。具體來講，就是在電纜一端與架空線路連接的過程中，如果長(zhǎng)度不超過沖擊特性長(zhǎng)，需要在線路兩端分別設(shè)置避雷器。

(五)接地設(shè)計(jì)。在線路接地設(shè)計(jì)上，電纜接地可以使用三芯電纜，按照三角形方式進(jìn)行布設(shè)，保證三相電流對(duì)稱，確保金屬外皮不會(huì)出現(xiàn)感應(yīng)電流。類似于變壓器繞組，在交流電流從電纜通過時(shí)，周圍磁力線與金屬護(hù)套將發(fā)生鉸接，導(dǎo)致感應(yīng)電壓產(chǎn)生。對(duì)護(hù)套進(jìn)行兩點(diǎn)接地，將會(huì)與導(dǎo)線構(gòu)成回路，促使環(huán)形電流產(chǎn)生。在線路正常運(yùn)行的過程中，護(hù)套上將產(chǎn)生與芯線相同的電流級(jí)數(shù)，加快絕緣層老化，造成線路載流量降低。因此在護(hù)套接地上，只能一端直接接地，另一端利用限制器接地。所有線路使用電纜，需要加強(qiáng)終端接地。一端與架空線路連接，可以采取上述接地方式，兩端連接架空線路還要在容易遭雷擊位置完成保護(hù)套接地點(diǎn)設(shè)置。在線路擁有較長(zhǎng)路徑的情況下，將會(huì)產(chǎn)生大線芯電流，護(hù)套一端擁有較高感應(yīng)電壓。利用接頭對(duì)金屬護(hù)套與絕緣層進(jìn)行分割，然后劃分為三個(gè)均等段落后可以與相鄰護(hù)套連接。三相導(dǎo)體各段將被連續(xù)回路包圍，達(dá)到有效接地的目標(biāo)。

三、結(jié)論

在配電線路設(shè)計(jì)中，還應(yīng)實(shí)現(xiàn)線路合理規(guī)劃，科學(xué)完成路徑和線纜選擇。實(shí)際在線路設(shè)計(jì)過程中，還應(yīng)掌握線路設(shè)計(jì)要點(diǎn)，合理進(jìn)行接地、防雷等各環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)，以便取得理想設(shè)計(jì)效果，使電力系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量得到提高，為人們安全、可靠用電提供保障。