10kV配网线路及杆塔基础设计研究

发表时间:2020/5/22   来源:《电力设备》2020年第3期   作者:林斯聪
[导读] 摘要:电力工程是现代社会生活、生产中,重要的能源供应建设工程,本文对10kV配网线路及杆塔基础设计展开研究。
        (东莞电力设计院有限公司  广东东莞  523000)
        摘要:电力工程是现代社会生活、生产中,重要的能源供应建设工程,本文对10kV配网线路及杆塔基础设计展开研究。首先对10kV配网线路设计进行了分析,其后对配网线路设计中杆塔基础设计进行了探讨,以期为现代10kV配网发展提供借鉴。
        关键词:10kV;配网线路;杆塔基础;设计
        现代城市化发展中,对于电力供应的需求不断在增加,对于原配电网可靠性、配电设备质量要求更高[1]。目前城市大力推广10kV配网线路网,本文对其配网线路设计及配网线路设计中的重点—杆塔基础设计展开分析。
        一、10kV配网线路设计
        1、电网结构优化
        对于环网点要合理的进行规划,选择网格式配网结构来达成分区供电的效果,也能够减少同一供电区各配电网重叠现象。配电网主线的选择,可以是闭环接线、开环运行的结构形式,这一结构形式在配电网中应用能够使电源之间的联络互供得到强化,进而为电源之间互供能力提供一定保障。对于环网点进行科学规划以外,也要保证环网设备的合理选择,将10kV开闭所环网柜、柱上分段断路器、高压配电室环网设备等作为环网设备,同时预留配网自动化接口,若是有故障发生,设备能够自动对故障点进行隔离,是供电能够保持正常。
        2、环网供电方式
        现阶段,电网技术基本已经达成绝缘化,线路故障发生几率也降至极低,这都是因为智能设施应用带来的帮助。通过环网供电的就地保护,对故障进行隔离,通过系统管理对负荷进行转移和优化,以此使设备使用效率得到提升,技术上能够避免10kV环网线路因保护需要发生供电不足的情况,与技术发展趋势相符。环网供电就是运用智能技术对故障点进行搜寻,在搜寻到故障点时能够就地进行保护,从而实现故障的隔离。就地保护主要有时限顺送和逆送,比如时限锁定、电源锁定等。可以实现事故的迅速处理,避免配电网过度依赖通信,从而使大范围停电现象发生。环网供电线路要达成以下要求:线路选择和设计要有互带性;配电线路要进行分段,使线路故障导致停电发生的范围减小,保证分段数量及位置有效;干线分段要保证负荷及线路长短均等,用户数量均等;设备能够在线路故障发生时自动隔离、恢复供电;联络开关的设置位置要保证合理。
        3、配电自动化
        供电可靠就要保证配电的自动化水平,自动化主要为以下几个方面:变电站自动化,能够实现数据采集、再计算、再处理,开关控制、信息交换、状态监视等功能;馈线自动化,能够实现对线路进行检测、操控、故障排除、故障隔离、网络重构等功能;需求管理,利用经济策略及技术措施,让双方共同参与到供用电的管理中;配电管理,能够实现配电设备的管理、电网监控、用户管理、自动绘图、数据获取、数据监测、地理信息系统等功能。
        4、线路导线的合理选择
        在电网中发生电能损耗时,和电阻有着一定关系,因此在10kV配网线路中选择合理的导线截面,能够使线路损耗得到有效减少。我国10kv配网线路和用户连接,同时供电线路相对补偿,因此不改变输送负荷条件的情况下,能够通过导线截面增大,来使导线电阻减小,进而使线路损耗减小。
        5、线路杆塔设计的科学性
        杆塔是10kv配网线路中的重要组成部分,按照材料的不同能够将杆塔分作钢管杆、铁塔、钢筋混凝土电杆等,钢筋混凝土电杆又可以分作预应力型和普通两种。实际在进行选择的过程中,要根据设计标准及要求合理的进行选择,以此保障杆塔形式的准确性,此类因素是对10kv培养运行进行保障的前提及基础。在杆塔设计中,杆塔基础又是最为关键的部分,其为整体配网线路的安全提供了重要基础,在进行配网线路的设计中要着重进行强调适用的杆塔基础设计。


        二、杆塔基础设计
        10kv配网线路的设计中,杆塔基础是需要重点进行关注的对象,其为整体配网线路的运行提供重要的基础支撑,为此,需要对其重点进行论述。
        1、杆塔基础荷载分析
        杆塔基础荷载主要包括有:风力负荷,杆塔转角角度荷重;杆塔、导线、金具、避雷线、绝缘子等自重造成的垂直负重,覆冰荷重和安装工具、附件荷重;组立杆塔、架线时产生的安装负重;避雷线与两侧导线张力不平衡导致的荷载,断线事故产生的张力和冲击力。
        2、杆塔基础设计难点
        在进行杆塔基础设计过程中,因为存在的卡盘安装不合理、杆塔基础塔基下陷、混凝土断裂等引发的杆塔倾倒事故。因为该类事故的频繁发生,所以在进行杆塔基础设计时,需要进行优化:杆塔倒塌及导线断股此类事故中,风力原因占30%以上,所以对杆塔基础结构与风之间的作用展开分析,准确的对其受到风荷载进行分析,才能安全且合理的进行杆塔基础设计,在进行输电线路设计中采取有效抗风手段;现阶段实施杆塔设计过程中,选择的是安全总系数法,但是因为杆塔基础存在的特殊性、复杂性,所以用这一方法已经不能达成相应要求,可以选择跟分项系数设计法。近年来,冰雪灾害的发生频率提升,这一原因导致杆塔倾倒事故发生数量更多,因此要对杆塔基础合理设计,加固杆塔基础,使其稳定性强度提升,减小冰雪灾害影响;杆塔基础建设地位软土体时,需要满足普通杆塔设计要求的同时,要满足塔基沉降量、倾斜度等要求。
        3、不同环境下的塔基设计
        3.1一般环境
        为了使塔杆基础工期减小,工程量减小,进而使成本减小,设计中可以根据环境选择基础形式。地质要求满足时,可以首先是用掏挖类式,如果不能满足,要选择大开挖式,最后则选择灌注桩式。掏挖式根据基础大小和形状来展开掏挖,从而充分利用承载力对基础变形情况进行减小,进而使基础抗倾覆承载、抗拔能力提升。灌注桩式成本适中,同时施工简便、适应性强,在地质条件差的杆塔基础施工中更为适用。但施工难度大,需要使用特定方法进行施工监测。大开挖施工简单,且质量可以保证,但是造价相对更高,适用的范围相对更小。
        3.2斜坡及台阶处
        输电线路构建时,所处的地形环境千变万化,当杆塔位于斜坡或台阶处,塔腿之间必然会存在高差,此时便需要使用高低腿进行平衡,任意四个方向可以进行高低腿连接。塔腿级差一般被设计成1.5m,长短腿差值则通常为9m。地面高差则取得是任意值,若是长短腿没有办法实现完全平衡时,可以使部分主柱穿透地面,同时塔腿级差缩短为1m,长短腿差值最大量能够进行扩大,尽量不开方或者是尽量少开方。进行杆塔基础设计,要考虑到其在陡峭山顶能够对两面根开进行控制,从而使施工基面工程量减少。坡度较大的地形所使用的长短腿能够达到最大高差,无法对高差进行平衡时,可以选择将长腿升高的方式对高差进行平衡,必要时刻利用特殊基础。基础设计无法达成要求导致主柱无法升高,能够适当进行短腿基面的开方。全方位形高低腿,其中4个塔腿多是不等长,能够根据各类不规则地形要求,组成所需各类长度不同的高低腿。
        3.3山区塔基设计
        输电线路在经过山区时,塔基在山坡或者山顶的情况较多,为此便需要合理的研究塔基设计了。山区地质多为风化的岩石或者残积层、岩石覆盖层,一般坚硬粘性土层覆盖层,这一条件下使用原状土式基础,比如直柱或斜桩粘层土层全挖基础、岩石锚杆基础、岩石嵌固基础等。该类基础都并不需要进行大开挖,充分的利用力学性能,使开挖土方量减小、抗拔力提升。
        结束语
        随着现代科学技术的发展、社会需求的提升,电力工程也有了更多的发展方向,在进行配线路及杆塔基础设计时,如何保证实际效益,成为电力工程的重要问题。本文对此展开的探讨,能够为电力工程中的配网线路及杆塔基础设计提供借鉴。
        参考文献:
        [1]彭永晶,陆佳政,方针.10kV配电线路杆塔接地电阻对耐雷水平影响研究[J].电瓷避雷器,2019(4):176-181.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: