项目2 配电线路工程设计《配电线路工程》.pptx

1、配电线路工程,精品课件合集,项目二 配电线路工程设计,2.1 配电线路路径选择,线路路径的选择,配电线路供电半径确定原则,1,2,配电线路路径选择,起点,终点,水田,乡道,方案一:1400m,方案二:1900m,案例：XX区工业线10 kV线路工程：,配电线路路径选择,方案1工程造价为374035.31元，方案2工程造价为321729.35 元；方案1的分部分项工程数量虽然较少，但由于施工难度大，综合单价较高，特别是杆塔综合单价比方案2高得多，使方案1造价较高。技术上，两个方案均能满足从起点到终点的送电要求，但方案2（沿路架设）投资较低，施工、运行维护较容易，故选择方案2（沿路架设）为最优方案

2、。通过以上对比分析，在线路工程设计中，路径确定是关键，路径的确定应根据施工地形、地质及施工难易等因素进行综合考虑，对设计方案进行技术经济分析，确定技术上满足要求、费用最低的设计方案为最优设计方案。,配电线路路径选择,什么是线路路径？架空线路在地面上经过的地带叫作路线或路径。线路路径选择对工程建设的重要性配电线路的造价与路径方案的选择密切相关；线路路径方案的选择是配电线路各主要设计方案选择的基础（杆塔、基础、导地线等）；配电线路路径选择影响工程施工的难易程度，影响工程的工期计划；线路路径方案的选择持续影响后期线路的维护、检修工作的开展。,01,线路路径的选择,配电线路路径选择,室内选线Line

3、selection on graph,现场选线Site survey,1、选择线路路径的方法和要求什么是选线？架空线路的路径选择，简称选线，就是在线路起迄之间选出技术、经济合理的线路路径。是一项综合性和实践性很强的工作，路径选择得合理与否对线路设计是否合理有重要的作用。选线步骤可分为室内选线和现场选线。,配电线路路径选择,室内选线是在大比例尺寸的地形图(1：5 0 0 0 0或更大比例)上进行选线。在图上标出起迄点、必经点，综合考虑各种条件，作出几个方案，经过比较保留两个比较好的方案。然后，向有关部门(邻近或交叉设施的主管部门)征求意见，签订协议。再到现场踏勘，验证图上方案是否符合实际，对建筑

4、物密集地段进行初测。最后通过技术经济比较确定一个合理方案。,室内选线Line selection on graph,1,1、选择线路路径的方法和要求,配电线路路径选择,室内选线Line selection on graph,1,线路的长度；通过地段的地势、地质、地物条件及对作物和其他建设的影响；交通运输及施工、运行的难易度；对杆型选择的影响；大跨越及不良地形、地质、水文、气象地段的比较；通过地段的生态环境影响；技术上的难易度，技术政策及有关方面的意见；线路总投资及主要材料、设备消耗量的比较等。,1、选择线路路径的方法和要求,配电线路路径选择,现场选线Site survey,现场选线是把室内选定

5、的路径方案在现场落实、移到现场，确定线路的最终走向。这一过程中还要注意到特殊杆位能否立杆。,1、选择线路路径的方法和要求,配电线路路径选择,2、路径选择的原则与城镇、街道、乡村规划相协调，与配电网规划相结合。尽可能降低线路的长度和转角次数，并力求减小转角的角度。应避开低洼地，易冲刷地带，易被车辆碰撞和影响线路安全运行的其他地段。乡镇地区配电网线路路径应与道路、河道、灌渠相协调，尽量少占或不占用耕地。项目尽量能靠近现有国道、省道、县道和乡镇公路，改善线路周边的交通条件，方便线路施工和运行。,配电线路路径选择,2、路径选择的原则尽量避免跨越房屋、厂房等建筑物，最好绕过或远离居民区。尽量避免线路通过

6、果园等经济作物区或其他森林植物生长地区。不允许线路通过易燃、易爆、不良地质地带和采动影响区等区域。尽可能避免与其他线路交叉跨越。应尽量避免与公路或河道线路交叉。,配电线路路径选择,选线要求线路通过山区：,通过山区的线路，应尽量选在地形平坦的山谷地段架设，避免沿较陡的山坡通过；应尽量避免出现大档距、大高差的地段。但也要避免出现档距过小的现象，以便有效利用杆塔。避免出现相邻档距差过大，以减少顺线路方向的不平衡张力。线路走径应尽量避开风口、强风地带和气象条件恶劣雷害频繁的地区。线路穿过山脊时，应在低凹处，且山脊较宽的地方通过，以保证有足够的施工基面，减少开土石方量。避开山林地带，以保证线路安全运行。

7、满足采石场、矿山开发爆破范围的安全距离要求。线路在铁路、公路的隧洞上面交叉通过时，应考虑在隧洞上面立杆的可能性。应避免线路在山洪口、泥石流附近通过。亦应远离山沟的枯干河道，以免遭受山洪冲刷。山区果树较多，选线时应尽量避开大面积的果林和经济作物区。线路路径要避开悬崖、峭壁、陡坡、崩塌、岩滩、滑坡冲沟等不稳定地带。,配电线路路径选择,选线要求线路通过平原地区：,尽量避开涝洼积水区、沼泽地、水草地、芦苇塘等不良地带，必须绕过冬季结冰的积水区，以防结冰挤毁杆塔基础。尽量远离或绕过盐碱地区及有腐蚀性的污染源和化工厂、水泥厂、砖瓦厂等，以防对线路造成腐蚀影响。线路的耐张段长度一般不超过3-5km（配电网建

8、议不宜超过1km），并尽量利用转角点做耐张段，以减少耐张杆的数量。线路在煤矿区附近通过时，应绕过矿藏区及爆炸和塌陷区范围，或采取必要的安全措施。沿线在农田灌溉机井水泵附近通过时，应对机井保存一定的安全距离，以保证能够将地下水管拔出，在地面检修安装。线路通过绿化带、果园等尽量绕行或选择砍伐树木较少的方案。线路在水库放水口下游通过时，应注意考虑放水的淹没范围和冲刷情况对杆塔可能造成的危害程度。线路通过河网地区时，应尽量与河道、沟渠垂直交叉，避免斜平行接近交叉，以保证杆塔基础距离河道、沟渠边缘的安 全距离。,配电线路路径选择,选线要求线路通过居民区：,线路走径必须征得当地政府和有关规划部门的同意，尽

9、量不拆迁房屋或其他建筑物，并应通过技术经济比较，尽量 绕过房屋和建筑物。选择路径时应考虑将来发展的情况，并预留线路走廊。,配电线路路径选择,选线要求转角点的选择：,转角点应尽量选在开阔平原地带，并应考虑施工紧线时所必须的场地面积。选在转角点时，应满足杆塔的拉线布置所需的占地面积和拉线基础的稳定要求。拉线距铁路、公路、电力线和电信线 等应保持足够的安全距离。山区线路的转角点可选取在山谷低处，以便杆塔上拔时兼做耐张杆塔使用；但不选在深沟的边缘地方。此外，转角点 不得选在相邻两侧档距相差较大的地方，以免承受过大的不平衡张力。为了避开村庄等障碍物需要转角时，其转角点角度，不宜大于15。档距相差较大的跨

10、越两侧，不宜选为转角点，以便于降低杆塔的荷载。转角点不妨碍行人、车辆的来往同行，也不得有碍居民的出入通路。转角点应尽量选在交叉跨越需要设置耐张杆塔的地方，以便利用转角杆兼做耐张杆，节约投资。若在交叉地下电信电缆附近转角时，转角点距电信电缆应保持一定的安全距离，以免线路的接地装置影响电缆的安全。跨越河流的转角点应避开河岸冲刷变迁的范围，以保证杆塔的安全。,配电线路路径选择,选线要求交叉跨越：,线路与电信线、铁路等交叉跨越时，首先应满足交叉跨越的要求，而且不得在电线杆顶或配电线路的变压器上方跨 越，以免影响被跨越物的检修。线路与河流交叉跨越时，应在河道最窄，跨越档距最小，河道顺直、河岸稳固且不受洪

11、水冲刷的地方和地址较好的 地方跨越。尽量与河流垂直交叉跨越以缩短跨越档距，降低造价。线路不得在铁路进出站的信号装置及车站站界范围以内跨越，否则应取得相关部门同意。当线路与河道、干枯河沟、公路等外交叉时，应注意两侧立杆塔的可能性，尽量避免平行接近斜交叉，以防杆塔基 础落在河道或沟内。,02,配电线路供电半径确定原则,配电线路供电半径确定原则,供电半径，从电源点开始到其供电的最远的负荷点之间的线路的距离，不是空间距离。一般来说，电压等级越高，供电半径越大；用户终端密集度，即电力负载越多，电半径越小。城市或工业区的供电半径要比郊区的供电半径小。为了减少电能损失和提高供电可靠性，配电线路不能设计过长。

12、根据现行设计情况，看城区中压线路供电半径不宜大于3km，近郊不宜大于6km。当电网条件不能满足供电半径要求时，应采取保证客户端电压重量的技术措施。如何确定供电半径，事实上，由于具体情况不同，供电半径也应因地制宜。若因条件限制，配电线路供电半径已确定，可采用允许电压降计算原理进行校验，以便确定正确的配电线路的供电半径。,谢谢大家！,2.2 配电线路施工识图,地形路径图识读,杆塔施工图识读,1,2,01,地形路径图识读,地形路径图识读1、配电线路地形图（1）地形图的基本构成,内、外图廓,图名、图号,结合图,1厘米代表实际距离50米,地形路径图识读,1、配电线路地形图（2）地物、地貌的表示方法比例符

13、号：保持地物原来的轮廓外形，如湖泊、运行场、大型建筑物等。非比例符号：物体本身较小，不表示地物的大小与形状，只表示其确有性及其在图上的位置，如，测量控制点、井、泉、里程碑等。线形符号：对于地面上的线状地物，如道路、河流、电力线等。注记：说明、数字、地名等。,地形路径图识读1、配电线路地形图（2）地物、地貌的表示方法,等高线法表示的地形图,地形路径图识读2、配电线路路径图（1）路径图的常用符号,地形路径图识读2、配电线路路径图（1）路径图的常用符号,地形路径图识读2、配电线路路径图（1）路径图的常用符号,地形路径图识读2、配电线路路径图（1）路径图的常用符号,地形路径图识读2、配电线路路径图（2

14、）配电线路路径图的识读,架空电力线路路径平、断面图,断面图,相对于海平面的高程,线路所经地域线路通道两侧 50m以内,地形路径图识读2、配电线路路径图（2）配电线路路径图的识读,10kV配电线路的路径示意图,地形路径图识读,2、配电线路路径图（2）配电线路路径图的识读如图：10kV主干线1号线从xxx乡35kV变电站送到10kV W乡，其中主干线1号通过10、22、36、47号4基本耐张杆对线路进行分段。第1耐张段：01-10号杆，耐张段长620m，共有9基直线杆，全部处在水田地段，其中10号为分支杆，线路分支左转47度10kV2号线去X村。第2耐张段：10-22号杆，耐张段长860m，共有1

15、1基直线杆，全部处在水田地段，其中15-16号档内跨越乡村公路，并在22号杆右转21度前行。第3耐张段：22-36号杆，耐张段长960m，共有13基直线杆，全部处在水田地段，线路途中跨越三相三线低压线路，主杆线10kV1号线由36号转角分支杆左转27度继续前行；10kV3号线由此分支右转42度去Y村。第4耐张段：36-47号杆，耐张段长840m，全段共有直线杆10基，其中直线跨越杆2基，线路由直线跨越杆在44-45号档内跨越河流、并在45-47号杆跨越一条三相四线低压线路，然后进入山地前行去10kV W乡线。,地形路径图识读2、配电线路路径图（2）配电线路路径图的识读,10kV配电线路改造工程

16、的杆线平面布置示意图,地形路径图识读,2、配电线路路径图（2）配电线路路径图的识读如图：原10kV玉山线因规划乡镇工业园（图中中上部）的建设而需改道。改造线路P1-P8的8根电杆，采用D19012m型混凝土电杆；导线采用JKLJY-10kV-185型绝缘导线（铝芯，交联聚氯乙烯绝缘），共计530m。新立的电杆P1中应由54号杆沿原路方向回移15m定位。改造线路P1、P3、P6、P8号4个转角耐张杆，在原线路方向上依次右转78度、左转78度、左转27度、左转37度，最后与原线路在58号杆搭接。P1、P3、P8、58号杆分别在两侧线路方向上各设普通拉线一根，P6号杆在导线合力方向设普通拉线一根。从

17、P1-58号杆各档的档距次为60、60、60、70、70、70、70、70m。,02,杆塔施工图识读,杆塔施工图识读1、绝缘子、金具组装图,耐张线夹、悬垂绝缘子串组装图,杆塔施工图识读2、杆顶组装图,直线杆杆顶安装图,杆塔施工图识读2、杆顶组装图,耐张杆杆顶安装图,杆塔施工图识读2、杆顶组装图,45及以上耐张转角杆杆顶安装图,杆塔施工图识读2、杆顶组装图,终端杆杆顶安装图,杆塔施工图识读3、配电电气设备安装图,负荷开关（油断路器）安装图,杆塔施工图识读3、配电电气设备安装图,跌落式熔断器安装图,杆塔施工图识读3、配电电气设备安装图,10kV配电线路三相变压器台布置图,谢谢大家！,2.3 导线与

18、杆塔的选型,导线截面的选择,电杆型号的选择,1,2,01,导线截面的选择,导线的选择,1、导线截面的选择,发热条件,经济电流密度,机械强度,允许电压损失,对于距离L200m且负荷电流较大的供电线路，一般先按发热条件的计算方法选择导线截面，然后按电压损失条件和机械强度条件进行校验。对于距离L200m且电压水平要求较高的供电线路，应先按允许电压损失的计算方选择截面，然后用发热条件和机械强度条件进行校验。对于高压线路，一般先按经济电流密度选择导线截面，然后用发热条件和电压损失条件进行校验。,不同线路选择导线截面时的原则：,导线的选择,1、导线截面的选择1）允许的电压损失线路电压损失的大小与导线材料、

19、截面大小、线路长短和电流大小相关，线路越长、负荷越大，线路电压损失也越大。在给定允许电压损失U%之后，便可计算出相应的导线截面：S=（PL/CU%）%式中：PL 称为负荷矩，KW.mL 线路长度（指单程距离）mP 线路输送的电功率，KWU%允许电压损失S 导线截面积，mm C 电压损失计算常数，由电压的相数、额定电压及材料的电阻率等决定的常数,导线的选择,1、导线截面的选择1）允许的电压损失,10kV中压供电线路,自配电变压器出口至线路末端（不包括接户线）的最大允许电压降应为线路额定电压的4%,低压供电线路,自供电的变电站出口至线路末端变压器或末端受电变电站（受电配电室）入口侧的最大允许电压降

20、应为线路额定电压的5%,导线的选择,1、导线截面的选择1）允许的电压损失例如：某供电所的供电点电压等级为380V，负荷25kW，供电距离350m，负荷功率因数为0.6，采用的导线型号为架空绝缘线，计算导线截面积。解：第一步，确认负荷矩，PL=25*350=8750第二步，确定电压损失计算常数C，查表得46.3第三步，确定允许电压损失值U%，根据要求不超过7%第四步，导线截面S=（PL/CU%）%=（8750/46.3*7%）%=27 mm因此，需要选用截面积至少大于等于该值。,导线的选择,1、导线截面的选择2）发热条件,当导线流通电流时，因电阻的作用，导体会发热，温度过高，将会降低导线的机械强

21、度，加大导线接头处的接触电阻，增大导线的孤垂。严重时会把导线烧红、烧断而造成事故或灾害。对于绝缘导线，温度过高可能使绝缘损坏。所以，导线的温度不能过高，裸导线的最高温度为+70。绝缘导线的允许温度与绝缘材料、结构等因素有关。,导线接头过热,导线的选择,1、导线截面的选择2）发热条件为了保证导线在运行中不致过热，要求导线负荷电流必须小于导线的允许载流量，即IyIbyK式中：Iy导线最大负荷电流，AIby允许载流量，A K导线（或电缆线芯）长期允许载流量修正系数,导线的选择,1、导线截面的选择3）机械强度导线在敷设时和敷设后所受的拉力与线路的敷设方式和使用环境有关。导线自身的质量，风雪冰雹等的外加

22、压力，会使导线承受一定的应力，如果导线过细就容易折断，引起停电事故。10kV及以下架空配电线路的导线最小截面积不得小于表所列数值。,导线应力来源,导线自重,环境风力,覆冰重力,导线的选择,1、导线截面的选择4）经济电流密度,导线经济截面的计算方法如:S=Imax/J式中：Imax最大负荷电流J经济电流密度+,+,=,计算负荷考虑投运后5-10 年发展需要,最大负荷利用小时根据负荷的性质确定,经济电流密度J上表查询导线经济电流密度值J,导线经济截面再选择最适当的导线标称截面,导线经济电流密度表（A/mm2),导线的选择,2、导线类型的选择按照 10kV及以下架空配电线路设计技术规程的要求，针对不

23、同供电区域规定了导线类型，详细如下：,出线走廊拥挤、树线矛盾突出、人口密集的 A+、A、B、C 类供电区域宜采用 JKLYJ 系列铝芯交联聚乙烯绝缘架空电缆（以下简称绝缘导线）。,出线走廊宽松、安全距离充足的城郊、乡村、牧区等D、E 类供电区域可采用裸导线。,导线的选择,2、导线类型的选择国网典型设计中，对于导线截面积的选取有如下要求:,根据不同的供电负荷需求可以采用 50、70、95、120、150、185、240 mm2 等多种截面的导线。,根据不同的供电负荷需求可以采用 50、70、95、120、150、185 mm2 等多种截面的导线。,导线的选择,2、导线类型的选择根据 Q/GDW

24、370配电网技术导则要求，架空线路导线型号的选择应考虑设施标准化，采用铝芯绝缘导线或铝绞线时，各供电区域中压架空线路导线截面的选择见下表,中压架空线路导线截面选择表,02,电杆型号的选择,配电线路路径选择1、气象条件中国气象地理一级区（11大区）,配电线路路径选择2、气象条件,全国 一级气象地理区划图,配电线路路径选择2、气象条件,全国 二级气象地理区划图,配电线路路径选择2、气象条件,电气气象区域使用罗马数字（I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、IX）表示。,？,为了使线路设计标准化和统一化，简化设计，根据我国各地的气象条件影响输电线路设计的三个气象要求温度、风速、覆冰厚度进

25、行了归纳，合并成为我国九个典型气象区域。,中国气象地理区划标准,电力行业气象区域划分,配电线路路径选择2、气象条件我国典型气象区域（国标）,配电线路路径选择2、气象条件我国典型气象区域（国标）,配电线路路径选择,2、气象条件,气象条件的三要素是温度、风速、覆冰 温度的最高为：+40风速的最大有：35、25、30 覆冰的厚度有：5、10、10因此常说的A、B、C三个区域为：气象区A区：最大设计风速为35m/s，覆冰5mm气象区B区：最大设计风速为25m/s，覆冰10mm气象区C区：最大设计风速为30m/s，覆冰10mm,如何认识该图？,配电线路路径选择,2、气象条件,架空线路的张力和孤垂随着线路

26、周围空气湿度的变化而变化。当温度最低时，导线长度变得最短，拉得很紧，导线张力有可能达到最大值：当温度最高时，导线长度有可能最长，档距中的弧垂可能达到最大值。,配电线路路径选择,2、气象条件,当风力作用在导线和杆塔上时，在垂直线路平面上将产生一个附加的机械荷载，并使导线张力增大，杆塔产生弯矩。另外还会在垂直平面内使导线产生振动和舞动。作用在导线和杆塔上的风压与风速的平方成正比。我国大部分地区的风速一般不超过2030m/s。,配电线路路径选择,2、气象条件,在一定气象条件下，架空线路的导线、避雷线以及绝缘子串上出现的冰层、霜、积雪等称为覆冰。形成覆冰的气象条件是：空气温度和导线温度低于零度。一般海

27、拔越高，形成覆冰程度越严重，出现的频率也越高。在大水面附近通过的线路，由于空气湿度大，使导线上容易 形成覆冰。覆冰不但使导线垂直方向的机械荷载增加，也增大了导线水平方向的风荷载，有时这些荷载可能超过设计所预计的数值，造成断线事故，覆冰对弧垂也有影响，覆冰厚度越大，弧垂也就越大，可能造成对地安全距离不够的情况。,电杆型号的选择2、导线的比载计算导线比载即平均折算到导线单位长度、单位面积上的荷载，它与导线材料、型号及所在地区的气象条件有关，是导线受力计算的必要条件。,电杆型号的选择2、导线的比载计算（1）自重比载,电杆型号的选择2、导线的比载计算（2）冰重比载,电杆型号的选择2、导线的比载计算（3

28、）垂直总比载,电杆型号的选择2、导线的比载计算（4）无冰风压比载,电杆型号的选择2、导线的比载计算（5）覆冰风压比载,式中的相同符号含义及系数取值要求同g4。,电杆型号的选择2、导线的比载计算（6）综合比载1）无覆冰综合比载，计算式为,2）有覆比综合比载，计算式为,电杆型号的选择,3、导线的应力计算（1）导线设计的安全系数与选取要求按设计规程，铝绞线、钢芯铝绞线的最小安全系数，一般地区为2.5，重要地区为3；铜绞线的允许最小安全系数，一般地区为2，重要地区为2.5。,电杆型号的选择3、导线的应力计算（2）导线的允许应力,电杆型号的选择3、导线的应力计算（3）导线状态方程,电杆型号的选择4、一档

29、导线的弧垂和长度计算,Step 1,Step 2,Step 3,Step 4,计算弧垂及应力计算各工况条件下的应力值计算最大垂直弧垂,电杆型号的选择4、一档导线的弧垂和长度计算,电杆型号的选择5、特殊档距的计算,电杆型号的选择5、特殊档距的计算（1）临界档距,电杆型号的选择5、特殊档距的计算（2）代表档距,电杆型号的选择5、特殊档距的计算（3）杆塔水平档距,水平档距和垂直档距示意图,电杆型号的选择5、特殊档距的计算（4）杆塔垂直档距,电杆型号的选择5、特殊档距的计算（5）杆塔允许档距,电杆型号的选择,6、杆塔呼称高的计算,杆塔的最下层导线绝缘子串悬挂点到地面的垂直距离H,称为杆塔的呼称高。杆塔

30、的呼称高H的计算式为式中：H杆塔的呼称高度，m；悬挂绝缘子串的长度，m；导线的最大弧垂，m；h导线最大弧垂时至地面的最小距离，m；h考虑地形断面测量误差及导线安装误差等留的裕度，m；一般对于110 kV及以下线路、档距为200350m时可取 h=0.50.7m。,电杆型号的选择7、线间距离的计算线间距离直接决定杆塔头部尺寸，是杆塔结构设计经济、合理的重要因素之一。10kV以下杆塔最小水平线间距,电杆型号的选择7、线间距离的计算（1）水平线间距离,电杆型号的选择7、线间距离的计算（2）垂直线间距离,在一般地区，规程推荐导线的垂直相间距离可为水平相间距离的0.75倍。,电杆型号的选择7、线间距离的计算（3）三角排列的线间距离导线呈三角排列时，先把其实际的线间距离换成等值水平线间距离。等值水平线间距离的计算式为：,电杆型号的选择,7、线间距离的计算确定杆塔外形尺寸的基本要求确定杆塔高度时，应满足导线对地面及交叉跨越物的距离要求。导线与塔身的距离应满足内、外过电压及正常工作电压的间隙要求，并满足带电作业的间隙要求。导线间的水平距离或垂直距离应满足档距中央接近程度所需的距离(包括由于风吹引起的不同期摆动，或不均匀覆冰的影响等)。避雷线的布置应满足导线防雷保护的要求。,谢谢大家！,