專利名稱：一種用于35kV線路配電化的設(shè)計(jì)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)領(lǐng)域，具體涉及一種用于35kV線路配電化的設(shè)計(jì)方法。
背景技術(shù)：
某些地區(qū)因農(nóng)網(wǎng)建設(shè)資金匱乏，35kV電源布點(diǎn)不足，中壓配電網(wǎng)以單電源輻射供電為主，IOkV配套工程建設(shè)開展緩慢，或IOkV線路迂回供電，造成供電半徑長(zhǎng)，線路重載、損耗大，致使線路沿線居民無(wú)法用電或供電電壓偏低，嚴(yán)重影響居民正常的生產(chǎn)生活。目前，在解決這些地區(qū)用電時(shí)，仍按照中長(zhǎng)期規(guī)劃進(jìn)行常規(guī)的35kV或IOkV線路建設(shè)，但常規(guī)線路設(shè)計(jì)和建設(shè)面臨選址難、造價(jià)高、施工周期長(zhǎng)等困難，同時(shí)又由于負(fù)荷增長(zhǎng)緩慢，輸配電設(shè)備利用率低，造成了大量的資源浪費(fèi)
發(fā)明內(nèi)容
為了切實(shí)有效解決上述地區(qū)電網(wǎng)建設(shè)資金不足、電網(wǎng)延伸困難、負(fù)荷分散和供電質(zhì)量差的問(wèn)題，在常規(guī)電網(wǎng)建設(shè)模式的基礎(chǔ)上，本發(fā)明提出了 35kV配電化線路的設(shè)計(jì)思路，35kV配電化線路設(shè)計(jì)，就是在上述地區(qū)用IOkV配電線路的桿塔來(lái)架設(shè)35kV線路，桿塔采用12m和15m鋼筋混凝土桿；桿型按功能主要分為支撐、耐張、轉(zhuǎn)角、終端四種桿，支撐桿塔絕緣子采用橫擔(dān)絕緣子；轉(zhuǎn)角、耐張、終端采用懸式絕緣子。從而實(shí)現(xiàn)降低造價(jià)，縮短建設(shè)周期和維護(hù)成本，降低線損，提高農(nóng)網(wǎng)供電質(zhì)量的目的。本發(fā)明提供的一種用于35kV線路配電化的設(shè)計(jì)方法，其改進(jìn)之處在于，所述方法包括如下步驟(I)設(shè)計(jì)35kV線路架構(gòu)；(2)選擇35kV線路線徑和絕緣子；(3 )設(shè)計(jì)35kV線路桿塔；(4)完成線路設(shè)計(jì)，并形成35kV線路設(shè)計(jì)說(shuō)明、材料清冊(cè)和圖紙。其中，步驟(I)所述設(shè)計(jì)35kV線路架構(gòu)是根據(jù)35kV線路的所帶的負(fù)荷特性、地理環(huán)境和氣象條件，將35kV配電化線路連接方式分為單輻射方式、兩分段分支聯(lián)絡(luò)方式和混合供電方式。其中，所述單輻射方式與35/0. 4kV直配臺(tái)區(qū)配合供電，其供電對(duì)象是分布在35kV線路旁的村莊用電負(fù)荷，其大都遠(yuǎn)離電源點(diǎn)。其中，所述兩分段分支聯(lián)絡(luò)方式與35/0. 4kV直配臺(tái)區(qū)配合供電，其供電對(duì)象是分布在35kV線路旁的村鎮(zhèn)用電負(fù)荷，其對(duì)供電可靠性要求較高，且其大都離電源點(diǎn)較遠(yuǎn)。其中，所述混合供電方式包括35/0. 4kV直配臺(tái)區(qū)、35kV變電站和IOkV線路混合供電。其中，步驟(2)選擇35kV線路線徑根據(jù)目標(biāo)負(fù)荷的最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)和導(dǎo)線類型確定導(dǎo)線的經(jīng)濟(jì)電流密度，然后再根據(jù)負(fù)荷容量確定導(dǎo)線的線徑大小(如導(dǎo)線選鋼芯鋁絞線，最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為3000h，經(jīng)濟(jì)電流密度查表可得為1.52A/mm2，若按照負(fù)荷的容量為8MVA考慮，，則經(jīng)計(jì)算導(dǎo)線截面積應(yīng)用95mm2)；導(dǎo)線截面根據(jù)規(guī)劃區(qū)域內(nèi)飽和負(fù)荷值和轉(zhuǎn)供負(fù)荷情況，按經(jīng)濟(jì)電流密度依次選定。其中，步驟(2) 35kV線路絕緣子的選擇包括I)支撐桿塔選用橫擔(dān)絕緣子或柱式絕緣子；2)功能桿選用懸式絕緣子。其中，步驟(3 )設(shè)計(jì)35kV線路桿塔包括支撐桿采用鋼筋混凝土單桿； 桿塔的高度選用12m或15m ;轉(zhuǎn)角、耐張、終端采用A型桿，T接點(diǎn)處采用門型桿；桿塔的檔距，根據(jù)受橫擔(dān)絕緣子的抗彎強(qiáng)度和最大風(fēng)速引起對(duì)混凝土桿彎矩確定。其中，確定桿塔的檔距包括如下步驟①根據(jù)35kV線路所在的地區(qū)和氣象條件，確定線路的氣象條件類型；②根據(jù)35kV線路所在的氣象條件類型，計(jì)算線路在該氣象類型下的綜合比載g ;③根據(jù)線路選定橫擔(dān)絕緣子的能承受最大抗彎負(fù)荷Fn、線路截面積S和線路綜合比載g，通過(guò)公式(I)計(jì)算出該線路的最大檔距Lv
TFNLv = --:~-
k X g X S其中k安全系數(shù)；其中，步驟①所述氣象條件類型根據(jù)地域、溫度、風(fēng)速、覆冰厚度情況，包括A類型氣象條件,其最大風(fēng)速25m/s、最低溫度_20°C和最大覆冰5mm、IOmm,該氣象條件適用于華中、華北和西北低海拔地區(qū)。B類型氣象條件，其最大風(fēng)速30m/s、最低溫度_30°C和最大覆冰10mm，該氣象條件適用于西北高海拔地區(qū)。C類型氣象條件,其最大風(fēng)速30m/s、最低溫度_20°C和最大覆冰5mm、IOmm,該氣象條件適用于華中、華北山區(qū)和沿海地區(qū)。D類型氣象條件,其最大風(fēng)速35m/s、最低溫度_10°C和最大覆冰Omm,該氣象條件適用于華東沿海。與現(xiàn)有技術(shù)比，本發(fā)明的有益效果為I、本發(fā)明提供了一種適用不同地域不同氣象條件下的非常規(guī)35kV線路設(shè)計(jì)方法。2、本方法能夠解決偏遠(yuǎn)地區(qū)農(nóng)村用電需求與電網(wǎng)建設(shè)資金匱乏之間的矛盾，可以有效緩解35kV電源布點(diǎn)不足，IOkV配套工程建設(shè)開展緩慢，或IOkV線路迂回供電，造成供電半徑長(zhǎng)，線路損耗大，電能質(zhì)量差的問(wèn)題。3、本發(fā)明可以提高農(nóng)村電網(wǎng)的規(guī)劃效率和規(guī)劃質(zhì)量。
圖I為本發(fā)明提供的35kV線路單輻射配電方式。
圖2為本發(fā)明提供的35kV線路兩分段分支聯(lián)絡(luò)配電方式。圖3為本發(fā)明提供的35kV線路混合供電方式。圖4為本發(fā)明提供的35kV配電化線路支撐桿桿型設(shè)計(jì)示意圖。圖5為本發(fā)明提供的35kV配電化線路支撐桿桿型設(shè)計(jì)示意圖。圖6為本發(fā)明提供的35kV配電化線路A型桿塔示意圖。
圖7為本發(fā)明提供的35kV配電化線路門型桿塔示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。本實(shí)施例提供的一種用于35kV線路配電化的設(shè)計(jì)方法，包括如下步驟一)35kV線路架構(gòu)設(shè)計(jì)按照35kV線路的所帶的負(fù)荷特性、地理環(huán)境、行政區(qū)劃等條件將35kV配電化線路連接方式分為三類，分別是1)單輻射方式，即單電源輻射方式；2)兩分段分支聯(lián)絡(luò)方式；3)混合供電方式。所述35kV線路單輻射方式與35/0. 4kV直配臺(tái)區(qū)配合供電(直配臺(tái)區(qū)即由35/0. 4kV配電變壓器供電的配電臺(tái)區(qū))，如圖I所示，其供電對(duì)象是分布在35kV線路旁的村莊用電負(fù)荷，其大都遠(yuǎn)離電源點(diǎn)。所述兩分段分支聯(lián)絡(luò)方式與35/0. 4kV直配臺(tái)區(qū)配合供電，如圖2所示，其供電對(duì)象是分布在35kV線路旁的村鎮(zhèn)用電負(fù)荷，其對(duì)供電可靠性要求較高，且其大都離電源點(diǎn)較遠(yuǎn)。所述混合供電方式包括35/0. 4kV直配臺(tái)區(qū)、35kV變電站和IOkV線路混合供電，如圖3所示，其適用于在35kV線路沿線有一定負(fù)荷，在遠(yuǎn)離電源點(diǎn)的35kV線路末端地區(qū)有大面積分散負(fù)荷的情形。二)35kV線路線徑和絕緣子的選擇35kV配電化線路線徑的選擇根據(jù)目標(biāo)負(fù)荷的最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)和導(dǎo)線類型確定導(dǎo)線的經(jīng)濟(jì)電流密度，然后再根據(jù)負(fù)荷容量確定導(dǎo)線的線徑大小(如導(dǎo)線選鋼芯鋁絞線，最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為3000h，經(jīng)濟(jì)電流密度查表可得為1.52A/mm2，若按照負(fù)荷的容量為8MVA考慮，，則經(jīng)計(jì)算導(dǎo)線截面積應(yīng)用95_2)。35kV配電化線路的支撐桿塔絕緣子采用橫擔(dān)絕緣子或柱式絕緣子，絕緣子可以是復(fù)合絕緣子或瓷絕緣子，其它功能桿如轉(zhuǎn)角桿、耐張桿、終端桿等采用懸式絕緣子。三)線路桿塔的設(shè)計(jì)35kV配電化線路的線路支撐桿采用鋼筋混凝土單桿，桿塔的高度在平原開闊地的選用12m，在有跨越和特殊地段選用15m，在A、C氣象條件區(qū)域的支撐桿宜選用圖4所示的桿型，在B、D氣象條件區(qū)域的支撐桿宜選用圖5所示的桿型；線路轉(zhuǎn)角、耐張、終端采用A型桿,如圖6所示；T接點(diǎn)處采用門型桿；如圖7所示。線路桿塔的檔距設(shè)計(jì)要兼顧經(jīng)濟(jì)性和可靠性，由于35kV配電化線路中橫擔(dān)絕緣子抗彎能力相對(duì)較小，且其主要受到彎矩力的作用，故35kV配電化線路的檔距主要受橫擔(dān)絕緣子本身的抗彎強(qiáng)度和最大風(fēng)速引起對(duì)混凝土桿彎矩所控制，其允許使用檔距也有二者決定。桿塔的檔距的確定可通過(guò)以下步驟(I)根據(jù)線路所在的地區(qū)和實(shí)際氣象條件，確定線路的氣象條件類型。氣象條件類型根據(jù)地域、溫度、風(fēng)速、覆冰厚度情況可分為A、B、C、D中類型。(2)根據(jù)線路所在的氣象條件類型，計(jì)算線路在該氣象類型下的綜合比載g ;綜合比載由線路的自重比載、覆冰比載、風(fēng)壓比載共同組成。(3)根據(jù)線路選定橫擔(dān)絕緣子的能承受最大抗彎負(fù)荷Fn、線路截面積S和線路綜合比載g，通過(guò)下面公式計(jì)算出該線路的最大檔距Lv，其中安全系統(tǒng)k可取3。
FLy = -
kxgxS本實(shí)施例氣象條件類型劃分說(shuō)明I) A類型氣象條件,其最大風(fēng)速25m/s、最低溫度_20°C和最大覆冰5mm、IOmm,該 氣象條件適用于華中、華北和西北低海拔地區(qū)。2) B類型氣象條件，其最大風(fēng)速30m/s、最低溫度_30°C和最大覆冰10mm，該氣象條件適用于西北高海拔地區(qū)。3) C類型氣象條件,其最大風(fēng)速30m/s、最低溫度_20°C和最大覆冰5mm、IOmm,該氣象條件適用于華中、華北山區(qū)和一般沿海地區(qū)。4)D類型氣象條件,其最大風(fēng)速35m/s、最低溫度_10°C和最大覆冰Omm,該氣象條件適用于華東沿海。四)線路設(shè)計(jì)的完成根據(jù)線路的絕緣子和桿塔類型，選擇合適的連接金具；最后形成線路設(shè)計(jì)說(shuō)明、材料清、圖紙，并進(jìn)行概、預(yù)算編制。本發(fā)明能夠解決偏遠(yuǎn)地區(qū)農(nóng)村用電需求與電網(wǎng)建設(shè)資金匱乏之間的矛盾，可以有效緩解35kV電源布點(diǎn)不足，IOkV配套工程建設(shè)開展緩慢，或IOkV線路迂回供電，造成供電半徑長(zhǎng)，線路損耗大，電能質(zhì)量差的問(wèn)題。最后應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對(duì)其限制，盡管參照上述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解依然可以對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行修改或者等同替換，而未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種用于35kv線路配電化的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟 (1)設(shè)計(jì)35kV線路架構(gòu)； (2)選擇35kV線路線徑和絕緣子； (3)設(shè)計(jì)35kV線路桿塔； (4)完成線路設(shè)計(jì)，并形成35kV線路設(shè)計(jì)說(shuō)明、材料清冊(cè)和圖紙。
2.如權(quán)利要求I所述的涉及方法，其特征在于，步驟(I)所述設(shè)計(jì)35kV線路架構(gòu)是根據(jù)35kV線路的所帶的負(fù)荷特性、地理環(huán)境和氣象條件，將35kV配電化線路連接方式分為單福射方式、兩分段分支聯(lián)絡(luò)方式和混合供電方式。
3.如權(quán)利要求2所述的涉及方法，其特征在于，所述單輻射方式與35/0.4kV直配臺(tái)區(qū)配合供電，其供電對(duì)象是分布在35kV線路旁的村莊用電負(fù)荷。
4.如權(quán)利要求2所述的涉及方法，其特征在于，所述兩分段分支聯(lián)絡(luò)方式與35/0.4kV直配臺(tái)區(qū)配合供電，其供電對(duì)象是分布在35kV線路旁的村鎮(zhèn)用電負(fù)荷。
5.如權(quán)利要求2所述的涉及方法，其特征在于，所述混合供電方式包括35/0.4kV直配臺(tái)區(qū)、35kV變電站和IOkV線路混合供電。
6.如權(quán)利要求I所述的涉及方法，其特征在于，步驟(2)選擇35kV線路線徑根據(jù)目標(biāo)負(fù)荷的最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)和導(dǎo)線類型確定導(dǎo)線的經(jīng)濟(jì)電流密度，然后再根據(jù)負(fù)荷容量確定導(dǎo)線的線徑大??； 導(dǎo)線截面根據(jù)規(guī)劃區(qū)域內(nèi)飽和負(fù)荷值和轉(zhuǎn)供負(fù)荷情況，按經(jīng)濟(jì)電流密度依次選定。
7.如權(quán)利要求I所述的涉及方法，其特征在于，步驟(2)35kV線路絕緣子的選擇包括 1)支撐桿塔選用橫擔(dān)絕緣子或柱式絕緣子； 2)功能桿選用懸式絕緣子。
8.如權(quán)利要求I所述的涉及方法，其特征在于，步驟(3)設(shè)計(jì)35kV線路桿塔包括 支撐桿采用鋼筋混凝土單桿； 桿塔的高度選用12m或15m; 轉(zhuǎn)角、耐張、終端采用A型桿，T接點(diǎn)處采用門型桿； 桿塔的檔距，根據(jù)受橫擔(dān)絕緣子的抗彎強(qiáng)度和最大風(fēng)速引起對(duì)混凝土桿彎矩確定。
9.如權(quán)利要求8所述的涉及方法，其特征在于，確定桿塔的檔距包括如下步驟 ①根據(jù)35kV線路所在的地區(qū)和氣象條件，確定線路的氣象條件類型； ②根據(jù)35kV線路所在的氣象條件類型，計(jì)算線路在該氣象類型下的綜合比載g; ③根據(jù)線路選定橫擔(dān)絕緣子的能承受最大抗彎負(fù)荷Fn、線路截面積S和線路綜合比載g，通過(guò)公式(I)計(jì)算出該線路的最大檔距Lv:
10.如權(quán)利要求9所述的涉及方法，其特征在于，步驟①所述氣象條件類型根據(jù)地域、溫度、風(fēng)速、覆冰厚度情況，包括 A類型氣象條件,其最大風(fēng)速25m/s、最低溫度-20 V和最大覆冰5mm、10mm,該氣象條件適用于華中、華北和西北低海拔地區(qū)。B類型氣象條件，其最大風(fēng)速30m/s、最低溫度-30 V和最大覆冰IOmm,該氣象條件適用于西北高海拔地區(qū)。
C類 型氣象條件,其最大風(fēng)速30m/s、最低溫度-20 °C和最大覆冰5mm、10mm,該氣象條件適用于華中、華北山區(qū)和沿海地區(qū)。
D類型氣象條件，其最大風(fēng)速35m/s、最低溫度-10°C和最大覆冰Omm,該氣象條件適用于華東沿海。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于35kV線路配電化的設(shè)計(jì)方法，即在一些地區(qū)用10kV配電線路的桿塔來(lái)架設(shè)35kV線路，桿塔采用12m和15m鋼筋混凝土桿；支撐桿塔絕緣子為橫擔(dān)絕緣子的線路架設(shè)模式，從而實(shí)現(xiàn)降低造價(jià)和維護(hù)成本，縮短建設(shè)周期，降低線損，提高農(nóng)網(wǎng)供電質(zhì)量的目的。其包括步驟為設(shè)計(jì)35kV線路架構(gòu)；選擇線路線徑和絕緣子；設(shè)計(jì)35kV線路桿塔；完成線路設(shè)計(jì)，并形成35kV線路設(shè)計(jì)說(shuō)明、材料清冊(cè)和圖紙。本方法能夠解決偏遠(yuǎn)地區(qū)農(nóng)村用電需求與電網(wǎng)建設(shè)資金匱乏之間的矛盾，可以有效緩解35kV電源布點(diǎn)不足，10kV配套工程建設(shè)開展緩慢，或10kV線路迂回供電，造成供電半徑長(zhǎng)，線路損耗大和電能質(zhì)量差的問(wèn)題。
文檔編號(hào)H02G1/02GK102761076SQ201210231860
公開日2012年10月31日 申請(qǐng)日期2012年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月5日
發(fā)明者宋祺鵬, 方恒福, 李寧, 楊紅磊, 王利, 王金麗, 王金宇, 盛萬(wàn)興 申請(qǐng)人:中國(guó)電力科學(xué)研究院, 國(guó)家電網(wǎng)公司