低压电网综合保护器 略论农村低压电网的规划设计

 低压电网综合保护器 略论农村低压电网的规划设计


     农村低压网络主要是1 kV及以下配电线路构成的以农牧民群众生活照明、农副产品加工、农田灌溉、乡镇工业等用电形式的配电网络。这种网络往往受当地气候、地形、用电负荷等条件的影响,勘测和规划设计比较复杂,规划设计的合理与否,直接影响当地经济的发展和该网络的安全运行及日常维护,这就要求勘测设计人员要全方位多领域广角度的进行勘测分析。所以,笔者认为,农网低压网络的规划设计,必须严格按照相关标准慎重进行。

  1 路径的选择

  由于我国大部分农村民居依山而建,多数村组坐落在半山腰或沟沟岔岔之中,山体滑坡和山洪暴雨时有发生,而村组建设又几乎无远景规划,经常发生今建明改现象。所以,在选择路径时要充分考虑河流改道、山洪冲刷、山体滑坡、土质松软、地基塌陷等自然灾害对线路构成的威胁和损毁。

  2 网络的选择

  为了使配电变压器能够三相负载平衡安全运行和在线路出现故障或检修时减少停电面积,配电变台应尽量安装在网络负荷的中心位置,尽量把供电半径控制在500 m以内。在规划线路出线时,一般可将低压线路从配电变台出线口引出至少2条三线四线制回路(视现场具体情况分别选择),实行分区分片和动力用户专线供电,在线路发生故障或日常检修时可减少停电面积,但要避免线路迂回现象。无论怎样选择出线回数,都要在保证变压器三相负载平衡运行的前提条件下,根据现场的具体情况合理选择。

  3 勘测定位

  电杆坑、拉线坑及地埋沟、户表集装台及配电变台的勘测定位,是一项工程网络规划设计中最关键的一个环节,它是决定该网络布局设计是否合理的重要一环。所以,无论新建工程还是改造工程,在勘测定位时,一定要遵循以配电变压器为中心,三点一线、忌低好高、重前轻后、侧深拒浅的原则进行。

  4 配电变压器的选择

  配电变压器是一个低压网络的核心,就如同人的心脏一样非常重要。变压器选择得过大,会形成“大马拉小车”的现象,这样不仅增加了铜损和铁损,而且还造成设备的浪费和不合理使用的现象;选择得小又会使其长期过载运行或负荷稍微增大而烧毁变压器,造成更大的经济损失。所以,配电变压器的选择必须根据平时负荷和最大负荷合理进行。

  5 电杆、导线、横担等材料的选择

  5.1 电杆的选择

  由于各村组有着不同的地形条件,而地形条件的不同又影响着电杆型号的不同,所以,在选择电杆时要根据现场具体情况,因地制宜的进行勘测选择。平常确定电杆高度可用以下公式来确定:

  L = L/6 + S + fm + h

  式中 L——电杆高度(m);

  S——导线对地安全距离(m);

  fm——对应于选择一档距导线最大弧垂(m);

  h——横担至杆顶距离,一般取0.15 m;

  L/6——电杆埋深(m)。

  5.2 导线的选择

  在选择导线时,首先应掌握该网络下用电负荷的发展情况,主要考虑过去3~5年负荷的增减和现有负荷情况,结合当地经济发展规划,正确预测和估算未来负荷发展空间。一般可用下列方法进行导线的计算选择。

  方法1:按照允许电压损失条件选择导线截面S的简化公式进行计算

  S = P×L/C×DU

  式中 P——线路输送的有功功率(kw);

  L——线路长度,单位(m);

  DU ——电压损失值,一般取7%~10%;

  C——电压损失系数,对于三相四线制铝导线线路取46,单相铝导线线路取7.7。

  例如:某台区环境温度为25 ℃,低压网络中根据估算最大有功功率为25 kW, 0.38 kV线路长870 m,计算需要多大的钢芯铝绞线?

  解:已知P = 25 kW,L = 870 m,求S=?

  根据公式可得

  S = 25×870/46×8%

  = 37.83

  考虑环境温度不变和负荷不恒定的情况和导线容许电流的条件等因素,我们可以在该0.38 kV线路中选用LGJ-35/6型导线。

  方法2:通过计算负荷电流后与导线容许电流对比来选择导线。

  根据公式 P = 31/2UI×cosφ可计算出配电变压器承载负荷的总电流后,可根据表1进行对比选择。

  例如,某低压台区中架空线路均为三相四线制架设,其最大负荷为53 kW,试计算最小应使用多大截面的钢芯铝绞线?

  解:已知P = 53 kW,U = 0.38 kV,功率因数cosφ视为0.85。

  根据公式可得

  53 = 1.732×0.38×I×0.85

  I = 94.74 A

  根据选择导线截面时按照实际负荷电流1.5倍来选择的要求,应该选择导线的载流量应为142.11 A,所以,在综合各种因素之后,根据表1可查得应选择lGJ-35/6型铝绞线。

  5.3 横担的选择

  横担的选择也比较重要,一般要考虑架设导线的根数,导线的粗细、架设档距的大小和现场具体条件等情况分别选择。选择的过大,就会造成材料的浪费,选择的太小又会留下潜在的隐患,也不符合相关标准。我们常常习惯在三相四线制线路中使用∠50×5×1500型横担,单相线路习惯用∠50×5×800或∠50×5×500型横担,其实在选择横担时,既要考虑架设导线的根数,还要考虑导线截面、档距和气候条件等因素。一般导线在50 mm2 以下,档距在标准范围之内且气候条件正常的情况下,应该选择如上三种型号的横担;但导线截面在50 mm2 及以上或档距过大,档距远远超出标准范围,气候条件恶劣,风沙扬尘天气和雨雪天气较多等情况下,就应该根据导线架设根数选用∠63×6型横担。在选择横担的同时,还要考虑所选择的横担如架设裸铝导线时,还应满足档距在50 m时,相间距离不应小于0.4 m;档距在70 m及以下时,相间距离不应小于0.5 m ;靠近电杆两导线水平距离不小于0.5 m。当架设绝缘电线时,档距在40 m及以下时,相间距离不低于0.3 m;档距在50 m及以下时,相间距离不低于0.35 m;靠近电杆的两导线间距离为0.4 m。

  其它材料诸如碟式绝缘子、针式绝缘子、U型抱箍、M型垫铁的选择,则要遵循以上几种重要材料的选择而对应选择。

  

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