縣城電網(wǎng)改造工程的經(jīng)驗分析

任洪喜

摘要:文章對10kV配電線路工程建設(shè)與改造中出現(xiàn)的線徑選取,負荷劃塊、電桿選型、絕緣化、避雷設(shè)施的完善等一系列技術(shù)問題,根據(jù)自己實際工作中的具體做法,結(jié)合城網(wǎng)規(guī)劃導(dǎo)則,提出了一套切實可行的解決辦法。

關(guān)鍵詞:城網(wǎng) 改造

0 引言

隨著電網(wǎng)改造的逐步深入,由于縣城電網(wǎng)本身固有的特點,在電網(wǎng)規(guī)劃、設(shè)計與施工中,遇到了許多農(nóng)網(wǎng)改造中不曾出現(xiàn)過的問題,針對某10kV縣城配電網(wǎng)改造中碰到的一些問題,以及相應(yīng)設(shè)計經(jīng)驗,現(xiàn)做一簡單介紹。

1 縣城電網(wǎng)特點

相對農(nóng)村電網(wǎng),縣城電網(wǎng)具有以下特點:

1.1 負荷密度高。城市人口稠密,廠礦企業(yè)集中,必然構(gòu)成了高密度的用電負荷。

1.2 供電可靠性要求高。城市一、二類負荷集中,停電將造成較大的社會影響和經(jīng)濟損失,故要求較高的供電可靠性。

1.3 線路走廊緊張。人行道、綠化帶一般是線路的主要通道,但因?qū)挾扔邢?勢必要求同桿多回路架線,同時拉線也是一個不容忽視的問題。

1.4 絕緣化率要求高。根據(jù)城市發(fā)展趨勢,架空電力線路入地電纜化是大勢所趨,電纜化率將是表征一個城市品位檔次的主要指標。

1.5 安全性要求高。因城市空間利用率高,電力線路與建筑物、活動場所距離相對較近,誤碰誤觸可能性大,因此設(shè)計時要充分考慮安全裕度。

因上述特點,使縣城電網(wǎng)的規(guī)劃、設(shè)計相對具有一定的特殊性。

2 問題及解決辦法

縣城電網(wǎng)改造是一個系統(tǒng)的大工程,從線路規(guī)劃、測量定位、設(shè)計出圖到工程施工,接觸面廣,涉及工程環(huán)節(jié)多,這里主要針對上述城網(wǎng)特點引出的一些問題,加以探討。

2.1 線徑選擇及負荷劃塊 導(dǎo)線線徑小,負荷卡脖子,這是城網(wǎng)線路普遍存在的問題。增大導(dǎo)線線徑,是城網(wǎng)線路改造迫切而重要的一個內(nèi)容。10kV配電線路線徑選擇,不宜盲目求大,應(yīng)通過以下途徑確定:

重新規(guī)劃供電區(qū)域,使線路的供電范圍向區(qū)域化、小塊化方向發(fā)展。因中國電網(wǎng)自建成以來,不曾有過上規(guī)模的改造,長期積累形成的負荷劃塊不清、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)不合理現(xiàn)象普遍存在,嚴重影響線路運行和維護。所以首先應(yīng)通過負荷劃塊,確定新供電區(qū)域內(nèi)的最大用電負荷。負荷可按城區(qū)道路為界進行劃塊,這樣劃分的負荷界線明確,同時也可防止用戶私拉亂接。

根據(jù)經(jīng)驗,城網(wǎng)10 kV配電線路導(dǎo)線選取以主線采用LGJ-185～240,分支線以LGJ-120～150為宜,以LGJ-240導(dǎo)線為例,按每平方毫米經(jīng)濟電流密度1.2 A計算線路遠期可供經(jīng)濟負荷達5 MVA以上。如鄰線故障,考慮手拉手負荷轉(zhuǎn)移,這時線路短時按導(dǎo)線的最大允許載流量運行,可帶負荷達1 MVA以上。

2.2 無拉線桿型 拉線帶來的負面影響是顯而易見的,從城市發(fā)展來看,取消拉線勢在必行。對此,采用不打拉線的鋼管桿或窄基鐵塔,是目前城市電網(wǎng)中較常見的做法。在考慮占地面積、運輸、安裝及美觀等因素后,我們認為城區(qū)中使用鋼管桿更具優(yōu)勢。但因鋼管桿價格昂貴,一基耐張鋼管桿連同基礎(chǔ)的造價幾乎是一基普通拉線砼桿的8~15倍,為此在如何降低無拉線耐張桿工程造價上作了探索,經(jīng)驗如下:

2.2.1 對于線路轉(zhuǎn)角在5°以下時,根據(jù)導(dǎo)線張力,采用允許使用彎矩為75 kNm或100 kNm的高強度砼桿作耐張桿或硬轉(zhuǎn)角桿。由于城區(qū)線路多處于人行道上,表層為砼層,具有較好的抗傾覆能力,具體應(yīng)根據(jù)土質(zhì)進行抗傾覆驗算,在保證允許使用彎矩的前提下,選擇是否安裝卡盤。這樣處理后的桿子可免打拉線。

2.2.2 對于單回轉(zhuǎn)角45°或雙回路轉(zhuǎn)角20°以下時(以JKLYJ-10-240導(dǎo)線,安全系數(shù)K = 6計算),根據(jù)轉(zhuǎn)角大小可采用不同使用彎矩的自制角鐵橫擔(dān)鋼管桿。在工程使用中發(fā)現(xiàn),廠方因考慮鋼管桿橫擔(dān)的通用性,設(shè)計較保守,單根橫擔(dān)重量可達百余千克,甚至幾百千克,在鋼管桿總重中占有相當?shù)谋戎?而鋼管桿是按重量計價的,故像普通砼桿一樣采用自制角鐵橫擔(dān)可以降低相當?shù)馁M用。同時自制橫擔(dān)因安裝靈活,具有明顯的優(yōu)越性。

根據(jù)經(jīng)驗,為減少自制角鐵橫擔(dān)規(guī)格,該種鋼管桿統(tǒng)一采用φ230梢徑為宜,拔梢率一般1/60,以全高13m桿子為例,最大允許使用彎矩可設(shè)計150 kNm、200 kNm、250 kNm等多種,以供不同受力桿型需要。但因受梢徑限制,最大允許使用彎矩不宜超過250 kNm。這種桿子重量(不計地腳螺栓)約在1000～1500 kg之間。

2.2.3 基礎(chǔ)是鋼管桿不可缺少的部分,鋼管桿與基礎(chǔ)連接 一般有插入式和法蘭式兩種,前者的特點是立桿靈活,容易控制橫擔(dān)與線路夾角,但不利于桿子重復(fù)利用;后者的特點是桿子可重復(fù)利用。當采用自制橫擔(dān)時,橫擔(dān) 與線路的夾角控制也不再是問題。比較兩者,更傾向于后者。因為使用壽命長是鋼管桿的一個短期內(nèi)不易發(fā)覺的優(yōu)點,當若干年后,線路改道,砼桿紛紛拆除報 廢時,鋼管桿只要未到使用年限,拆遷后可如新使用。

2.3 絕緣化改造 配電線路絕緣化改造主要有采用電纜和架空絕緣導(dǎo)線兩種方式。電纜線路因投資巨大,前幾年即使城區(qū)電網(wǎng)中,也只是小范圍使用。近年來,隨著中國城市化進程的加快,城市建設(shè)向著高標準、高品位方向發(fā)展,城區(qū)“無桿化”呼聲越來越高,架空線路電纜化已是大勢所趨,但考慮到投資費用,電纜線路的使用應(yīng)結(jié)合城市市政建設(shè),按照總體規(guī)劃、分步實施的原則,把城區(qū)等級較高地段,如繁華商業(yè)街道、高等級住宅小區(qū)、公共娛樂廣場等場所按照重要性排序,分步、分批進行無桿化改造。使用架空絕緣導(dǎo)線是近年來配電線路絕緣化改造中用得最為廣泛的一種方式。架空絕緣導(dǎo)線的優(yōu)點是不言而喻的,它通過覆蓋于導(dǎo)線表面的XLPE絕緣層可減少線路接地、相間短路等故障,從而提高供電可靠性;在通道狹窄的城鎮(zhèn),在安全距離保證的前提下,它通過縮小線間距離使導(dǎo)線排列更緊湊,與建筑物靠得更近,從而使普通導(dǎo)線不能穿越地方,它能暢通無阻。

電纜和架空絕緣導(dǎo)線的推廣使用,對線路支接設(shè)備、線路金具、安裝工藝等,帶來了新的技術(shù)問題,以下是我們在使用電纜及絕緣導(dǎo)線中的一些經(jīng)驗:

2.3.1 電纜分支箱是電纜線路中搭接負荷的常用設(shè)備,電纜分支箱選型時,需盡量選用帶SF6分支總斷路器的設(shè)備。同時,為便于線路施工接地,要求斷路器配備隔離開關(guān)與接地開關(guān)。

2.3.2 為不使電纜分支箱體積過大,影響城市美觀,分支線回數(shù)一般設(shè)計2~3回,至多4回,并根據(jù)負荷發(fā)展,應(yīng)預(yù)留分支回路。

2.3.3 架空絕緣導(dǎo)線分支與主線搭接,耐張桿引流搭接可使用JJC型穿刺絕緣并溝線夾,避免了普通并溝線夾使用時剝皮帶來的絕緣層損壞。

2.3.4 為解決架空絕緣導(dǎo)線線路檢修時掛接地線困難的問題,可在線路的適當位置安裝JYD型穿刺接地線夾。該線夾的特點如上JJC型并溝線夾,安裝時無需剝皮破壞絕緣層,而能保證接地線的正常懸掛。

2.3.5 架空絕緣導(dǎo)線接頭,在導(dǎo)線搭接處剝皮后用JT型或JBY型接續(xù),然后套上熱縮絕緣層和XLPE絕緣層。如此處理的絕緣導(dǎo)線保證了絕緣層的完整性。

2.3.6 柱上電氣設(shè)備如斷路器、變壓器、熔絲等與絕緣導(dǎo)線連接處,可采用專用絕緣罩絕緣

2.4 可持續(xù)化發(fā)展 因條件限制,縣城電網(wǎng)改造中許多方面不可能做到一步到位,如線路電纜化、環(huán)網(wǎng)化、絕緣化改造,應(yīng)根據(jù)縣城電網(wǎng)總體規(guī)劃,按照分步實施的原則,盡量避免重復(fù)建設(shè)和“短命工程”。為此,我們的做法是:

2.4.1 線路設(shè)計時,根據(jù)遠期規(guī)劃設(shè)計桿型和檔距。

2.4.2 電纜溝砌筑或排管敷設(shè)時,根據(jù)遠期規(guī)劃預(yù)留電纜管線,避免重復(fù)剖路。

2.4.3 向規(guī)劃部門提供電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃,要求在城市總體規(guī)劃中預(yù)留高壓走廊及開閉所、變電所場地。

2.4.4 加強與城市規(guī)劃部門聯(lián)系,避免在規(guī)劃變動區(qū)、未定區(qū)內(nèi)新建線路。

3 結(jié)束語

城網(wǎng)改造的最終目的是建立一個運行安全、調(diào)度靈活、結(jié)構(gòu)合理的供電網(wǎng)絡(luò)。除此之外,結(jié)合城市整體規(guī)劃,從電力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中,體現(xiàn)并提升城市的格調(diào)與品位,是一個不容忽視的問題。為此,應(yīng)積極采用新技術(shù)、新設(shè)備、新工藝,使電力最終為城市的建設(shè)與發(fā)展服務(wù)。

參考文獻:

[1]SDJ 206-87. 架空配電線路設(shè)計技術(shù)規(guī)程.

[2]《建筑電氣設(shè)計與施工》2版.