维普资讯 http://www.cqvip.com 第15期总第169期 内蒙古科技与经济 No.15,the 169th issue 2008年8月 Inner Mongolia Science Technology&Economy Aug.2008 县城电网改造中若干问题的探讨 张丽荣 (包头市九原电力有限责任公司,内蒙古,包头014060) 摘 要:文章根据县城电网的特点,引出城网配电线路改造中存在的线径选取、负荷划块、电杆选 型、环网化和绝缘化等一系列技术问题,并根据自己实际工作中的具体做法,结合城网规划导则,提出了 一套切实可行的解决办法。 关键词:县城电网;电网改造;环网 中图分类号:TM711 文献标识码:A 文章编号:1007—6921(2008)15—0121—02 随着县城电网改造的逐步深入,由于县城电网 2.1.1重新规划供电区域,使线路的供电范围向区 本身固有的特点,在电网规划、设计与施工中,遇到 域化、小块化方向发展。因中国电网自建成以来,不 了许多农网改造中不曾出现过的问题,针对奉化市 曾有过上规模的改造,长期积累形成的负荷划块不 供电局在10 kV县城配电网改造中碰到的一些问 清、电网结构不合理现象普遍存在,严重影响线路运 题,以及相应设计经验,现提出与读者探讨交流。 行和维护。所以首先应通过负荷划块,确定新供电 1县城电点 区域内的最大用电负荷。负荷可按城区道路为界进 相对农村电网,县城电网具有以下特点: 行划块,这样划分的负荷界线明确,同时也可防止用 1.1 负荷密度高 户私拉乱接。线路最大用电负荷可通过以下公式估 城市人口稠密,厂矿企业集中,必然构成了高密 算确定: 度的用电负荷。这要求配电线路导线选取时考虑较 Pmax=Kl・K2・Pt 大的线径。 式中:KI——负荷同时率系数; 1.2线路走廊紧张 K2——配变负荷率系数; 人行道、绿化带一般是线路的主要通道,但因宽 P ——单条线路配电变压器容量之和 度有限,势必要求同杆多回路架线,同时拉线也是一 (kVA)。 个不容忽视的问题。 据测算,对于居民负荷,系数K 、K:可取0.35 1.3供电可靠性要求高 ~城市一、二类负荷集中,停电将造成较大的社会 0.5之间,具体应结合当地实际情况确定,该系数 影响和经济损失,故要求较高的供电可靠性。 随负荷性质和配变容载比配置情况而异,一般民用 1.4绝缘化率要求高 电负荷取下限值,工业用电负荷取上限值。 2.1.2根据线路当前最大负荷Pmax,可用增长率 根据城市发展趋势,架空电力线路入地电缆化 法进行15~20年负荷预测,算出远期线路最大负 是大势所趋,电缆化率将是表征一个城市品位档次 荷。 的主要指标。 1.5安全性要求高 2.1.3以15~20年后线路最大负荷电流不超过导 线经济运行电流为原则,确定导线线径。 因城市空间利用率高,电力线路与建筑物、活动 根据经验,城网10 kV配电线路导线选取以主 场所距离相对较近,误碰误触可能性大,因此设计时 线采用LGJ一185~240,分支线以LGJ一120~150 要充分考虑安全裕度。 为宜,以LGJ一240导线为例,按每平方毫米经济电 因上述特点,使县城电网的规划、设计相对具有 流密度1.2 A计算线路远期可供经济负荷达5 一定的特殊性。 MVA以上。如邻线故障,考虑手拉手负荷转移,这 2问题及解决办法 时线路短时按导线的最大允许载流量运行,可带负 县城电网改造是一个系统的大工程,从线路规 荷达1 MVA以上。 划、测量定位、设计出图到工程施工,接触面广,涉及 2.2无拉线杆型 工程环节多,这里主要针对上述城点引出的一 拉线带来的负面影响是显而易见的,从城市发 些问题,加以探讨。 展来看,取消拉线势在必行。对此,采用不打拉线的 2.1 线径选择及负荷划块 钢管杆或窄基铁塔,是目前城市电网中较常见的做 导线线径小,负荷卡脖子,这是城网线路普遍存 法。在考虑占地面积、运输、安装及美观等因素后, 在的问题。以我们所在县城为例,10 kV配电线路 我们认为城区中使用钢管杆更具优势。但因钢管杆 多建于20世纪70~80年代,LGJ一50、GJ一70的主 价格昂贵,一基耐管杆连同基础的造价几乎是 导线一直沿用至今,而正是这样的导线,去年迎峰度 一基普通拉线砼杆的8~15倍,为此在如何降低无 夏时,负荷电流曾达到250 A以上。因而增大导线 拉线耐张杆工程造价上作了探索,经验如下: 线径,是城网线路改造迫切而重要的一个内容。笔 2.2.1对于线路转角在5。以下时,根据导线张力, 者以为,10 kV配电线路线径选择,不宜盲目求大, 采用允许使用弯矩为75 kNm或100 kNm的高强 应通过以下途径确定: 度砼杆作耐张杆或硬转角杆。由于城区线路多处于 收稿日期:2008—01—08 维普资讯 http://www.cqvip.com
总第169期 人行道上,表层为砼层,具有较好的抗倾覆能力,具 体应根据土质进行抗倾覆验算,在保证允许使用弯 矩的前提下,选择是否安装卡盘。这样处理后的杆 子可免打拉线。 2.2.2对于单回转角45。或双回路转角20。以下时 (以JKLYJ一10—240导线,安全系数K=6计 算),根据转角大小可采用不同使用弯矩的自制角铁 横担钢管杆。在工程使用中发现,厂方因考虑钢管 杆横担的通用性,设计较保守,单根横担重量可达百 余kg,甚至几百kg,在钢管杆总重中占有相当的比 重,而钢管杆是按重量计价的,故像普通砼杆一样采 用自制角铁横担可以降低相当的费用。同时自制横 担因安装灵活,具有明显的优越性。 根据经验,为减少自制角铁横担规格,该种钢管 杆统一采用,v23o梢径为宜,拔梢率一般1/'60,以全 高13m杆子为例,最大允许使用弯矩可设计150 kNm、200 kNm、250 kNm等多种,以供不同受力杆 型需要。但因受梢径,最大允许使用弯矩不宜 超过250 kNm。这种杆子重量(不计地脚螺栓)约 在1 000~1 500kg之间。 2.2.3基础是钢管杆不可缺少的部分,钢管杆与基 础连接一般有插入式和法兰式两种,前者的特点是 立杆灵活,容易控制横担与线路夹角,但不利于杆子 重复利用;后者的特点是杆子可重复利用。当采用 自制横担时,横担与线路的夹角控制也不再是问 题。比较两者,更倾向于后者。因为使用寿命长是 钢管杆的一个短期内不易发觉的优点,当若干年后, 线路改道,砼杆纷纷拆除报废时,钢管杆只要未到 使用年限,拆迁后可如新使用。 2.3环网化改造 根据中国电网的现状,像发达国家那样配电线 路实现复线供电尚不现实,因而线路手拉手环网仍 是提高供电可靠性的一种有效手段。在10 kV城网 线路中,环网开闭所以其操作灵活,供电可靠性高的 特点,应用日益广泛。但是环网开闭所也有一定的 使用局限性,一方面投资大,建一座开闭所动辄几十 万元,另一方面需占用土地,虽然占地不大,但对寸 土如金的城市来说,如非规划预先留地,是很难在建 成区内找到合适位置的。以上两项特点使其在以老 城区改造为主的城网改造中较难获得应用。对此, 采用的做法是: 2.3.1所有线路均实现异电源手拉手环网。随着 电网的发展,即使如我们所在的县级城市,也具备了 三座35 kV变电所、二座110 kV变电所和一座热电 厂的多电源供电。这为10 kV配电线路实现异电源 环网提供了基础保证。以我们的经验,线路实行手 拉手环网,以一对一为佳,不宜多条线路混串,一方 面不便管理,另一面易错拉错合引发事故。 2.3.2环网线路上分段安装柱上断路器,利用柱上 断路器的速断、过流保护有选择地切除故障线路,减 少停电范围。线路分段不宜过多,每条线路分3~4 段为宜,否则除增大线路投资外,还影响断路器切除 故障选择性。 2.3.3负荷热倒是环网线路提高供电可靠性的有 效手段,为此环网线路配对时,应考虑线路单侧停电 时,导线一拖二的带负荷能力。 2.4绝缘化改造 配电线路绝缘化改造主要有采用电缆和架空绝 缘导线两种方式。电缆线路因投资巨大,前几年即 使城区电网中,也只是小范围使用。近年来,随着中 国城市化进程的加快,城市建设向着高标准、高品位 ・122・ 内蒙古科技与经济 方向发展,城区“无杆化”呼声越来越高,架空线路电 缆化已是大势所趋,但考虑到投资费用,电缆线路 的使用应结合城市市政建设,按照总体规划、分步实 施的原则,把城区等级较高地段,如 繁华商业街道、 高等级住宅小区、公共娱乐广场等场所按照重要性 排序,分步、分批进行无杆化改造。使用架空绝缘导 线是近年来配电线路绝缘化改造中用得最为广泛的 一种方式。架空绝缘导线的优点是不言而喻的,它 通过覆盖于导线表面的XLPE绝缘层可减少线路接 地、相间短路等故障,从而提高供电可靠性;在通道 狭窄的城镇,在安全距离保证的前提下,它通过缩小 线间距离使导线排列更紧凑,与建筑物靠得更近,从 而使普通导线不能穿越地方,它能畅通无阻。电缆 和架空绝缘导线的推广使用,对线路支接设备、线路 金具、安装工艺等,带来了新的技术问题,以下是我 们在使用电缆及绝缘导线中的一些经验: 2.4.1 电缆分支箱是电缆线路中搭接负荷的常用 设备,电缆分支箱选型时,需尽量选用带SF6分支 总断路器的设备。同时,为便于线路施工接地,要求 断路器配备隔离开关与接地开关。 2.4.2 为不使电缆分支箱体积过大,影响城市美 观,分支线回数一般设计2~3回,至多4回,并根据 负荷发展,应预留分支回路。 2.4.3架空绝缘导线分支与主线搭接,耐张杆引流 搭接可使用JJC型穿刺绝缘并沟线夹,避免了普通 并沟线夹使用时剥皮带来的绝缘层损坏。 2.4.4为解决架空绝缘导线线路检修时挂接地线 困难的问题,可在线路的适当位置安装JYD型穿刺 接地线夹。该线夹的特点如上JJC型并沟线夹,安 装时无需剥皮破坏绝缘层,而能保证接地线的正常 悬挂。 2.4.5架空绝缘导线接头,在导线搭接处剥皮后用 JT型或JBY型接续,然后套上热缩绝缘层和XLPE 绝缘层。如此处理的绝缘导线保证了绝缘层的完整 性。 2.4.6柱上电气设备如断路器、变压器、熔丝等与 绝缘导线连接处,可采用专用绝缘罩绝缘。 2.5可持续化发展 因条件,县城电网改造中许多方面不可能 做到一步到位,如线路电缆化、环网化、绝缘化改造, 应根据县城电网总体规划,按照分步实施的原则,尽 量避免重复建设和“短命工程”。为此,我们的做法 是: 2.5.1线路设计时,根据远期规划设计杆型和档 距。例如线路近期虽单回路,远期需多回路架设,则 按多回路选择杆子强度和安排档距,以免将来回路 增加时杆子推倒重来,造成重复建设。 2.5.2电缆沟砌筑或排管敷设时,根据远期规划预 留电缆管线,避免重复剖路。 2.5.3 向规划部门提供电网发展规划,要求在城市 总体规划中预留高压走廊及开闭所、变电所场地。 2.5.4加强与城市规划部门联系,避免在规划变动 区、未定区内新建线路。 3结束语 城网改造的最终目的是建立一个运行安全、调 度灵活、结构合理的供电网络。除此之外,结合城市 整体规划,从电力基础设施建设中,体现并提升城市 的格调与品位,是一个不容忽视的问题。为此,应积 极采用新技术、新设备、新工艺,使电力最终为城市 的建设与发展服务。