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架空电力线路技术要求解析

时间:2023-06-15 理论教育 版权反馈
【摘要】:(一)架空导线截面的选择架空导线的选择应使所选导线具有足够的导电能力与机械强度,能满足线路的技术、经济要求,确保安全、经济、可靠地传输电能。规程规定,铝及钢芯铝绞线在正常情况下运行的最高温度不得超过70℃,事故情况下不得超过90℃。当作用力过大时,可能造成断线事故。表5-7架空配电线路的档距单位:m35kV架空线路耐张段的长度不宜大于3~5km,10kV及以下架空线路的耐张段的长度不宜大于2km。

架空电力线路技术要求解析

(一)架空导线截面的选择

架空导线的选择应使所选导线具有足够的导电能力与机械强度,能满足线路的技术、经济要求,确保安全、经济、可靠地传输电能。

1.导线截面选择的条件

(1)满足发热条件 在最高环境温度和最大负荷的情况下,保证导线不被烧坏,导线中通过的持续电流始终是允许电流。

(2)满足电压损失条件 保证线路的电压损失不超过允许值。

(3)满足机械强度条件 保证线路在电气安装和正常运行过程中导线不被拉断。

(4)满足保护条件 保证自动开关或熔断器能对导线起保护作用。

(5)满足合理经济条件 保证投资、运行费用综合经济性最好。

2.导线截面选择的方法

(1)按经济电流密度选择导线截面 电流密度是指单位导线截面所通过的电流值,其单位是A/mm2。经济电流密度是指通过各种经济、技术方面的比较而得出的最合理的电流密度,采用这一电流密度可使线路投资、电能损耗、运行维护费用等综合效益为最佳。我国现在采用的经济电流密度值见表5-3。

表5-3 经济电流密度J值 单位:A/mm2

按经济电流密度选择导线截面时,必须首先确定电力网的计算传输容量(电流)及相应的年最大负荷利用小时数。在确定传输容量时,一般应考虑电网投运后5~10年发展的需要,年最大负荷利用小时数一般根据电力网输送负荷的性质确定。当已知最大负荷电流IL和相应的年最大负荷利用小时数TL后,可在表5-3中查出不同材料导线的经济电流密度J,并按下式计算导线经济截面S,即

S=IL/J (mm2

根据计算所得的导线截面,再选择最适当的导线标称截面。

(2)按发热条件校验导线截面 当导线通过电流时,会产生电能损耗,使导线发热、温度上升。如果导线温升过高,超过其最高容许温度,将出现导线连接处加速氧化,导线的接触电阻增加,接触电阻的增大又使连接处温升更高,形成恶性循环,致导线烧断,发生断线事故。对于架空导线,温度过高将使导线弛度过大,致导线对地安全距离不足,危及安全;对于绝缘导线或电缆,温度过高将加速导线周围介质老化、绝缘损坏。因此,为使电网安全可靠运行,对按经济电流密度选择的导线截面,还应根据不同的运行方式以及事故情况下的线路电流,按发热条件进行校验。

规程规定,铝及钢芯铝绞线在正常情况下运行的最高温度不得超过70℃,事故情况下不得超过90℃。为方便使用,表5-4提供在导线容许长期运行的最高温度为70℃和周围环境温度为25℃的条件下的导线允许载流量

表5-4 裸铜、铝及钢芯铝绞线的允许载流量(环境温度+25℃,最高容许温度+70℃)

如果导线周围环境温度不是25℃时,则应将表5-4中对应的导线允许载流量乘以校正系数K值(表5-5)。

表5-5 环境温度(非25℃时)允许载流量校正系数K值

在电网发生事故情况下,导线最高允许温度为90℃,允许的载流量应比表5-4中相应数值提高20%。

(3)按允许电压损失校验导线截面 按允许电压损失选择导线截面应满足下列原则条件:线路电压损失≤允许电压损失。

线路电压损失可按下式计算:

式中 P——有功负荷,kW;

   Q——无功负荷,kvar;

   R——线路电阻,R=r0·l,Ω;

   X——线路电抗,X=x0·l,Ω;

   UN——线路额定电压,kV;

   r0——每千米线路的电阻,Ω/km;

   x0——每千米线路的电抗,Ω/km;

   L——线路长度,km。

根据已选的线路导线的r0、x0和线路长度L、额定电压UN,用已知的负荷功率便可计算线路的电压损失。如果线路电压损失≤允许电压损失,则所选导线截面可用,否则应另选导线截面,并重新进行核算。

(4)按机械强度的要求导线最小允许截面 架空导线在运行中除了要承受导线自重,还要承受环境温度及运行温度变化产生的应力、风力、覆冰重力等作用力。当作用力过大时,可能造成断线事故。导线截面越小,承受作用力的能力越小。因此,为了保证安全,使导线有一定的抗拉强度,在大风、覆冰或低温等不利气象条件下不致造成断线事故,有关规程规定了架空线路导线的最小允许截面,选用导线时不得小于表5-6所列数值。

表5-6 架空线路导线最小允许截面 单位:mm2

对于小负荷距(线路传送功率与线路长度的乘积)的架空线路,选择导线截面时,要特别注意机械强度问题。

(二)架空配电线路的导线排列、档距与线间距离

1.导线的排列

10~35kV架空线路的导线,一般采用三角排列或水平排列,多回线路同杆架设的导线,一般采用三角、水平混合排列或垂直排列。(www.daowen.com)

2.架空配电线路的档距

架空配电线路的档距,应根据运行经验确定,如无可靠运行资料时,一般采用表5-7所列数值。

表5-7 架空配电线路的档距 单位:m

35kV架空线路耐张段的长度不宜大于3~5km,10kV及以下架空线路的耐张段的长度不宜大于2km。

3.架空配电线路导线的线间距离

1)架空配电线路的线间距离,应结合运行经验确定,如无可靠运行资料时,一般采用表5-8所列数值。

表5-8 架空配电线路导线的最小线间距离 单位:m

由变电所引出长度在1km的高压配电线路主干线,导线在杆塔上的布置,宜采用三角排列,或适当增大线间距离。

2)同杆架设的双回线路或高、低压同杆架设的线路横担间的垂直距离,不应小于表5-9所列数值。

表5-9 同杆架设线路横担之间的最小垂直距离 单位:m

注 表中0.45/0.60是指距上面的横担取0.45m,距下面的横担取0.6m。

3)10kV及以下线路与35kV线路同杆架设时,导线间的垂直距离不应小于2.0m;35kV双回或多回线路的不同回路不同相导线间的距离不应小于3.0m。

4)高压配电线路每相的过引线、引下线与邻相的过引线、引下线或导线之间的净空距离不应小于0.3m;高压配电线路的导线与拉线、电杆或构架间的净空距离不应小于0.2m;高压引下线与低压线间的距离不宜小于0.2m。

(三)架空导线的弧垂及对地交叉跨越

1.弧垂

弧垂是相邻两杆塔导线悬挂点连线的中点对导线铅垂线的距离。弧垂的大小直接关系到线路的安全运行,弧垂过小,容易断线或断股;弧垂过大,则可能影响对地限距,在风力作用下容易混线短路。弧垂大小和导线的重量、气温、导线张力及档距等因素有关。导线重量越大,弧垂越大;温度增高,弧垂增加;导线张力越大,弧垂越小;档距越大,弧垂越大。在同一档距中,各相导线的弧垂应力求一致,其允许误差不应大于0.2m。

2.架空线路对地及交叉跨越的允许距离

1)导线与地面或水面的距离,在最大计算弧垂情况下,不应小于表5-10所列数值。

表5-10 导线与地面或水面的最小距离 单位:m

2)导线与山坡、峭壁、岩石之间的净空距离,在最大计算风偏情况下,不应小于表5-11所列数值。

表5-11 导线与山坡、峭壁、岩石之间的最小距离 单位:m

3)3~35kV架空电力线路不应跨越屋顶为燃烧材料做成的建筑物,对耐火屋顶的建筑物应尽量不跨越,如需跨越应与有关单位协商或取得当地政府的同意。导线与建筑物的垂直距离在最大计算弧垂情况下,35kV线路不应小于4.0m,3~10kV线路不应小于3.0m,3kV以下线路不应小于2.5m。

4)架空电力线路边导线与建筑物的距离,在最大风偏情况下,35kV线路不应小于3.0m,3~10kV线路不应小于1.5m,3kV以下线路不应小于1.0m。

5)架空电力线路通过公园、绿化区和防护林带,导线与树木之间的净空距离,在最大风偏情况下,35kV线路不应小于3.5m,10kV以下线路不应小于3.0m。架空电力线路通过果林、经济作物以及城市灌木林,不应砍伐通道,导线至树梢的距离,在最大计算弧垂情况下,35kV线路不应小于3.0m,10kV以下线路不应小于1.5m。导线与街道行道树之间的距离不应小于表5-12所列数值。

表5-12 导线与街道行道树之间的最小距离 单位:m

6)架空电力线路跨越架空弱电线路时,其交叉角对于一级弱电线路,应≥45°,对于二级弱电线路,应≥30°。

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