10KV架空配电线路典型设计.docx

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10KV架空配电线路典型设计

10KV架空配电线路典型设计

第一章概述

1、设计依据文件

1.1《国家电网公司输变电工程典型设计10kV和380V/220V配电线路分册（2006年版）》；

1.2《国家电网公司输变电工程通用设计220V～10kV电能计量装置分册》；

1.3《新疆电力公司10kV及以下配网工程典型设计》的委托书；

1.4《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》。

2、主要设计标准、规程和规范

2.1DL/T5220-2005《10kV及以下架空配电线路设计技术规程》；

2.2DL/T601-1996《架空绝缘配电线路设计技术规程》；

2.3DL/T5154-2002《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》；

2.4GB50217-2007《电力工程电缆设计规范》；

2.5Q/GDW371-2009《10（6）～500kV电缆技术标准》；

2.6GB50052-2009《供配电系统设计规范（报批稿）》；

2.7GB50054-1995《低压配电设计规范》；

2.8DL/T499-2001《农村低压电力技术规程》；

2.9DL/T5131-2001《农村电网建设与改造技术导则》；

2.10Q/GDW370-2009《城市配电网技术导则》；

2.11Q/GDW347-2009《电能计量装置通用设计》；

2.12国网生（2009）133号《电力系统电压质量和无功电力管理规定》；

2.13Q/GDW212-2008《电力系统无功补偿配置技术原则》；

2.14国网农（2009）378号《农网完善工程技术要点》；

2.15DL/T620-1997《交流电气装置过电压保护与绝缘配合》；

2.16DL/T621-1997《交流电气装置的接地》。

3、设计内容

本工程设计范围从10kV线路接入系统联结点至低压线路接户线，工程主要内容：

3.110kV架空线路：

120mm²及以下、185mm²～240mm²单、双回路水泥砼杆杆型设计。

3.2低压架空线路：

185mm²及以下0.4kV砼杆杆型，低压接户线部分。

3.3柱上设备：

单回路杆型带电缆上杆、断路器、隔离开关、电容器等设备；双回路杆型电缆上杆、断路器、隔离开关、电容器等设备。

3.410kV钢管杆带0.4kV架空线路：

240mm²及以下带钢芯绝缘导线带0.4kV低压线单回路杆型；240mm²及以下带钢芯绝缘导线带0.4kV低压线双回路杆型。

3.5电缆及电缆敷设：

电缆上杆、电缆头安装、电缆排管、电缆隧道及电缆工作井。

3.610kV带0.4kV高低压砼杆：

120mm²及以下、185mm²～240mm²单回路水泥砼杆带0.4kV杆型设计。

4、气象条件

气象条件的选取一般应采用工程所在地气象台站提供的15年一遇的气象资料，对最大风速应采用10m高度持续10分钟的平均最大风速做样本。

考虑到新疆地区地广人稀气象台站分布较少的特殊情况，当工程所在地无气象台站时可参考当地的线路运行维护经验，并咨询当地长期居住（一般应在20年以上）居民的气象描述以及当地县志等历史资料，综合确定气象条件的取值。

国网典设中将设计规范中的七种典型气象区进行了归并整合，归纳出了三种气象区，本典型设计结合新疆地区的气候特点，决定采用国网典设中的C类气象区，该气象区能够代表新疆绝大多数地区的气候特点。

气象条件成果表

条件

状况

气温（℃）

风速（m/s）

覆冰（mm）

最高气温

+40

0

0

最低气温

-40

0

0

平均运行应力

-5

0

0

最大风速

-5

30

0

覆冰

-5

10

10

大气过电压

15

10

0

操作过电压

-5

15

0

安装状况

-15

10

0

第二章10kV线路典型设计说明

2.1导线选取和使用

（1）10KV架空配电线路导线根据不同的供电负荷需求可以采用70、120、185、240mm2四种截面的导线。

（2）高低压同杆架设的0.4kV架空配电线路导线根据不同的供电负荷需求可以采用70、120、185mm2三种截面的导线。

（3）导线截面的选择应结合地区配网发展规划，10kV线路宜采用经济电流密度法选择，并校验导线的末端电压降及长期允许载流量，还应考虑在事故或检修时将线路电流控制在导线允许载流量以内运行。

（4）按经济电流密度选择导线截面时，首先必须确定配电线路所承担的最大负荷电流Imax及相应的最大负荷利用小时数Tmax。

导线的经济电流密度J值按下表选取。

导线经济电流密度J值表单位：

小时,A/mm2

年最大负荷利用小时数Tmax

3000以下

3000～5000

5000以上

1.65

1.15

0.9

导线的经济截面可按下式计算，A=Imax/J（mm2）

根据计算出的导线截面，再选择相近的导线标称截面。

本典设将计算结果制表，便于工程上的导线选择。

导线经济截面选择表单位：

A,mm2

年最大负荷利用小时数Tmax

3000以下

3000～5000

5000以上

最大负荷电流Imax

导线经济截面标称值（mm2）

最大负荷电流Imax

导线经济截面标称值（mm2）

最大负荷电流Imax

导线经济截面标称值（mm2）

115A以下

70

80A以下

70

65A以下

70

116A～200A

120

81A～140A

120

66A～110A

120

201A～305A

185

141A～215A

185

111A～170A

185

305A～400A

240

216A～280A

240

171A～220A

240

（5）按导线长期允许载流量校验截面时，JKLGYJ型绝缘导线的长期容许最高运行温度为90℃，LGJ型裸导线的长期容许最高运行温度为70℃。

根据相关规范，校验导线载流量时的环境温度，应取工程所在地最高温度月的平均最高气温。

为简化计算程序便于工程选用，本典设将校验导线载流量时的环境温度取25℃、40℃，以下为导线允许载流量表供工程上参考。

环境温度取40℃时导线允许载流量表单位：

A

导线类型

截面（mm2）

LGJ型

JKLGYJ型

70

205

170

120

295

250

185

395

330

240

475

390

备注：

上表中为环境温度40℃，LGJ型导线运行温度70℃，JKLGYJ型导线运行温度90℃时的导线载流量。

环境温度取25℃时导线允许载流量表单位：

A

导线类型

截面（mm2）

LGJ型

JKLGYJ型

70

255

190

120

380

270

185

510

416

240

615

540

备注：

上表中为环境温度25℃，LGJ型导线运行温度70℃，JKLGYJ型导线运行温度90℃时的导线载流量。

（6）线路电压降校验

10kV配电线路建设中，为保证线路末端电压不低于允许值，必须对所选导线的电压降进行校核，在电压降满足的情况下才可选用。

本典设将计算结果制表，便于工程上的使用。

10kV铝绞线架空线路电压损失校验表单位：

（%/MW.km）

参数

截面（mm2）

单位负荷长度电压损失的百分数

COSφ

0.8

0.85

0.9

0.95

70

0.620

0.579

0.536

0.487

120

0.452

0.413

0.372

0.325

185

0.361

0.323

0.284

0.239

240

0.318

0.281

0.243

0.199

2.2导线型号选取、导线适用档距、安全系数

出线走廊拥挤、树线矛盾突出、人口密集的城区、集镇推荐采用JKLGYJ系列交联架空绝缘线；出线走廊宽松、安全距离充足、空旷的乡村地区均可采用LGJ系列钢芯铝绞裸导线。

10KV导线型号选取、适用档距、安全系数详见表1-2。

导线分类

适用档距（m）

导线型号

安全系数

10kV绝缘导线

L≦50

JKLGYJ-70/10

6.0

JKLGYJ-120/20

7.0

JKLGYJ-185/30

8.0

JKLGYJ-240/30

8.0

10kV裸导线

L≦50

LGJ-70/10

5.0

LGJ-120/20

6.0

LGJ-185/30

7.0

LGJ-240/30

7.0

380V导线型号选取、导线适用档距、安全系数详见表1-3。

导线分类

适用档距（m）

导线型号

安全系数

380V绝缘导线

L≦50

JKLGYJ-70/10

6.5

JKLGYJ-120/20

7.5

JKLGYJ-185/30

8.5

高低压同杆架设的10kV/380V各气象区导线型号选取、导线适用档距、安全系数详见表1-4。

导线分类

适用档距（m）

导线型号

安全系数

10kV/380V绝缘导线

L≦50

JKLGYJ-70/10

6.5

JKLGYJ-120/20

7.5

JKLGYJ-185/30

8.5

JKLGYJ-240/30

8.5

10kV/380V裸导线

L≦50

LGJ-70/10

6.0

LGJ-120/20

7.0

LGJ-185/30

8.0

LGJ-240/30

8.0

2.3导线参数

（1）裸导线

目前我国导线采用的标准为GB/T1179-1999《圆线同心绞架空导线》，该标准于1999年颁布实施，用于替代1983的同样标准。

但1999标准中导线结构型式与原1983标准相比减少很多，原设计常用的导线结构型式新标准中没有，考虑到目前各地10kV线路的导线结构仍为原1983年标准中的型式，故本次典型设计裸导线仍沿用GB1179-1983标准中的导线结构型式。

为便于工程计算及订货，简化导线型号，各标称导线只推荐一种新疆地区常用的型号，具体技术参数如下表：

钢芯铝绞线技术参数表一

型号

LGJ-70/10

LGJ-120/20

构造（根数/直径，mm）

铝

6/3.80

26/2.38

钢/铝包钢

1/3.80

7/1.85

截面积（mm2）

铝

68.05

115.67

钢/铝包钢

11.34

18.82

总计

79.39

134.49

直径（mm）

11.40

15.07

单位质量（kg/km）

275.2

466.1

弹性系数（MPa）

79000

76000

线膨胀系数（1/℃）

19.1×10-6

18.9×10-6

20℃导线最大直流电阻（Ω/km）

≤0.4217

≤0.2496

计算拉断力（N）

≥23390

≥58300

钢芯铝绞线技术参数表二

型号

LGJ-185/30

LGJ-240/30

构造（根数/直径，mm）

铝

26/2.98

24/3.60

钢/铝包钢

7/2.32

7/2.40

截面积（mm2）

铝

181.34

244.29

钢/铝包钢

29.59

31.67

总计

210.93

275.96

直径（mm）

18.90

21.60

单位质量（kg/km）

731.4

920.7

弹性系数（MPa）

76000

73000

线膨胀系数（1/℃）

18.9×10-6

19.6×10-6

20℃导线最大直流电阻（Ω/km）

≤0.1592

≤0.1181

计算拉断力（N）

≥64560

≥75190

（2）绝缘导线

本典设中绝缘导线均采用GB14049-1993及GB12527-1990标准中的型号和技术参数，为简化导线型号，各标称导线只推荐一种新疆地区常用的型号，具体技术参数如下表：

10kV绝缘导线参数表一

型号

JKLGYJ-10kV-70/10

JKLGYJ-10kV-120/20

构造（根数/直径，mm）

铝

6/3.80

26/2.38

钢/铝包钢

1/3.80

7/1.85

截面积（mm2）

铝

68.05

115.67

钢/铝包钢

11.34

18.82

总计

79.39

134.49

直径（mm）

19.4

22.5

单位质量（kg/km）

463.7

702.3

弹性系数（MPa）

79000

76000

线膨胀系数（1/℃）

19.1×10-6

18.9×10-6

20℃导线最大直流电阻（Ω/km）

≤0.4324

≤0.2513

计算拉断力（N）

≥16370

≥28700

绝缘层厚度（mm）

3.4

3.4

10kV绝缘导线参数表二

型号

JKLGYJ-10kV-185/30

JKLGYJ-10kV-240/30

构造（根数/直径，mm）

铝

26/2.98

24/3.60

钢/铝包钢

7/2.32

7/2.40

截面积（mm2）

铝

181.34

244.29

钢/铝包钢

29.59

31.67

总计

210.93

275.96

直径（mm）

26.1

29.2

单位质量（kg/km）

1016.37

1245.41

弹性系数（MPa）

76000

73000

线膨胀系数（1/℃）

18.9×10-6

19.6×10-6

20℃导线最大直流电阻（Ω/km）

≤0.1640

≤0.1250

计算拉断力（N）

≥45020

≥52930

绝缘层厚度（mm）

3.4

3.4

2.4导线应力弧垂表

（1）本典型设计参照《国家电网公司输变电工程典型设计10kV和380/220V配电线路分册》导线应力弧垂表，此表给出了选用导线的外径、截面、拉断力、单位重量、最大使用应力、安全系数、气象区参数及导线的计算比载等，具体详见导线应力弧垂表。

（2）导线应力弧垂表给出了选用导线在高温、低温、安装、外过、内过、大风、覆冰、平均及架线气象组合等气象条件下的导线应力和弧垂的数值。

2.5导线初伸长补偿的原则

（1）新架导线的初伸长可采用弧垂减小的方法进行，但弧垂减小的幅值与导线的类型、使用档距、安全系数及载流量均相关。

典型设计中仅提出推存的经验数值，使用时须根据导线使用的实际情况做相应调整，使运行一段时间后的导线弧垂与弧垂表的数值保持一致。

（2）考虑到典型设计中导线均采用松弛张力放线，安全系数取值较大，导线的初伸长建议采用以下处理方式：

代表档距50m及以下的耐张段不考虑初伸长的补偿（直接根据弧垂表查取的数值进行架线）；代表档距50m以上的耐张段导线的初伸长补偿为:

JKLGYJ系列绝缘钢芯铝绞线按弧垂表查取数值乘0.9进行施工，LGJ系列钢芯铝绞线按弧垂表查取数值乘0.92进行施工。

2.6杆塔回路数

（1）单回10KV线路。

（2）双回10KV线路。

（3）单回10KV线路，同杆带380V低压线路。

（4）单回10KV钢管杆线路，同杆带380V低压线路。

（5）双回10KV钢管杆线路，同杆带380V低压线路。

2.7杆高选择

（1）混凝土电杆杆高分10、12,15m三种；钢管杆杆高按13m、15m呼称高设计。

（2）12m混凝土电杆和13m钢管杆可构成一使用系列，15m混凝土电杆和15m钢管杆可构成一使用系列，主要适用出线走廊拥挤、树线矛盾突出、人口密集的城区、集镇地区。

第三章10KV架空杆型

3.110kV导线排列方式

根据新疆地区10kV及以下电网的运行的建设习惯和经验，参照国网典设，本典设10kV单回路杆头按等腰三角型布置，10kV双回路杆头按左右对称三角型布置。

以上详见杆型组装图。

3.2导线线间距离

依据《10kV及以下架空配电线路设计技术规程》和《架空绝缘配电线路设计技术规程》的有关规定，配电线路导线的线间距离，应结合地区运行经验确定。

表3-1配电线路的最小线间间距

档距

线路电压KV

40及

以下

50

60

70

80

90

100

1-10

0.6（0.4）

0.65（0.5）

0.7

0.75

0.85

0.9

1.0

注：

括号内为绝缘导线数值

3.3横担型式

本次典型设计混凝土杆的横担采用型钢组合结构，钢管杆的横担使用箱形固定横担。

直线杆采用单横担结构，对于重要的交叉跨越和直线转角杆型采用双横担，耐张及转角杆型均采用双横担组合。

3.4横担尺寸和规格的确定原则

本着安全、经济、美观、方便加工、施工和运行的原则。

线间距离决定着横担的尺寸，配电线路因档距较小，横担长度依据线间距离过小对工程造价影响甚微，并且过多的横担尺寸会给加工和施工备料带来褚多不便，根据《新疆电力公司生技部10kV典型设计的指导思想》，本次设计单回路10kV绝缘导线和裸导线，采用1500mm等长横担设计;双回路10kV上横担与单回路横担相同，下横担采用2800mm长横担设计；低压部分采用1700mm同等长横担设计。

同样道理，对于型钢的规格也不宜采用过多型号，本次设计横担角钢型号分三种63×6、75×8、90×8。

3.5杆型分类依据及杆段选型

本典设所有混凝土电杆均采用Φ190系列椎型杆，杆高分10m、12m、15m三种。

10kV线路一般采用12m、15m杆。

本典设将各种杆段适用条件制表以方便工程使用的查选。

本典设所有混凝土电杆均选用非预应力杆。

杆段型号规范表示方法为：

Φ杆顶梢径/杆高m/杆段强度等级/非预应力G）。

例如：

Φ190系列杆高12m的G级非预应力杆的标准表示方法为：

Φ190/12m/G/G。

杆段采购时除应向供货方明确上述型号外，还应向其明确所有杆段上、下各设1个M20型接地螺母，接地螺母与主筋采用焊接，螺母制造位置见下表。

当选用15m整根电杆有困难时，可选用12m（上段）+3m（下段）两根组合杆段，组合杆段的强度不得低于整根杆段强度。

10kV单回路直线杆Φ190椎形12～15m非应力杆段强度选用表

杆段强度等级

G

H

LGJ-70/10～LGJ-120/20

L≤60m

/

LGJ-185/30～LGJ-240/30

L≤50m

50m＜L≤60m

绝缘导线-70mm²～120mm²

L≤40m

/

绝缘导线-185mm²～240mm²

L≤40m

40m＜L≤50m

10kV双回路直线杆Φ190椎形12～15m非预应力杆段强度选用表

杆段强度等级

H

I

J

K

LGJ-70/10～LGJ-120/20

L≤50m

50m＜L≤60m

60m＜L≤70m

/

绝缘导线-70mm²～120mm²

L≤40m

40m＜L≤50m

/

/

LGJ-185/30～LGJ-240/30

/

L≤50m

50m＜L≤60m

/

绝缘导线-185mm²～240mm²

/

L≤40m

40m＜L≤50m

50m＜L≤60m

10kV单回路转角杆Φ190椎形12～15m非预应力杆段强度选用表

杆段强度等级

G

H

I

J

LGJ-70/10～LGJ-120/20

直线转角杆

0°～8°

直线耐张

0°～5°

转角杆

0°～45°

转角杆

45°～90°

丁字形分支杆

0°～90°

十字形分支杆

0°～90°

终端杆

0°

绝缘导线-70mm²～120mm²

直线转角杆

0°～8°

直线耐张

0°～5°

转角杆

0°～45°

转角杆

45°～90°

丁字形分支杆

0°～90°

十字形分支杆

0°～90°

终端杆

0°

LGJ-185/30～LGJ-240/30

直线转角杆

0°～8°

直线耐张

0°～5°

转角杆

0°～45°

转角杆

45°～90°

丁字形分支杆

0°～90°

十字形分支杆

0°～90°

终端杆

0°

绝缘导线-185mm²～240mm²

直线转角杆

0°～8°

直线耐张

0°～5°

转角杆

0°～45°

转角杆

45°～90°

丁字形分支杆

0°～90°

十字形分支杆

0°～90°

终端杆

0°

10kV双回路转角杆Φ190椎形12～15m非预应力杆段强度选用表

杆段强度等级

H

I

J

K

LGJ-70/10～LGJ-120/20

直线转角杆

0°～8°

直线耐张

0°～5°

转角杆

0°～45°

转角杆

45°～90°

终端杆

0°

绝缘导线-70mm²～120mm²

直线转角杆

0°～8°

直线耐张

0°～5°

转角杆

0°～45°

转角杆

45°～90°

终端杆

0°

LGJ-185/30～LGJ-240/30

直线转角杆

0°～8°

直线耐张

0°～5°

转角杆

0°～45°

转角杆

45°～90°

终端杆

0°

绝缘导线-185mm²～240mm²

直线转角杆

0°～8°

直线耐张

0°～5°

转角杆

0°～45°

转角杆

45°～90°

终端杆

0°

高低压同杆直线转角及转角杆Φ190椎形12～15m非预应力杆段强度选用表

杆段强度等级

H

I

J

K

LGJ-70/10～LGJ-120/20

直线转角杆

0°～8°

直线耐张

0°～5°

转角杆

0°～45°

转角杆

45°～90°

终端杆

0°

绝缘导线-70mm²～120mm²

直线转角杆

0°～8°

直线耐张

0°～5°

转角杆

0°～45°

转角杆

45°～90°

终端杆

0°

LGJ-185/30～LGJ-240/30

直线转角杆

0°～8°

直线耐张

0°～5°

转角杆

0°～45°

转角杆

45°～90°

终端杆

0°

绝缘导线-185mm²～240mm²

直线转角杆

0°～8°

直线耐张

0°～5°

转角杆

0°～45°

转角杆

45°～90°

终端杆

0°

环形混凝土电杆12～15m杆段强度对应配筋

强度等级

12m电杆开裂检验弯矩

12m电杆承载力检验弯矩

12m非预应力杆

15m