配网设计基础知识培训1

配网设计基础知识培训目录一简介二配电网的组成部分三线路的测量与设计四电网的未来发展趋向一.配网简介电力系统是由发电、变电、输电、配电组成。配网的定义：配电网是从输电网或是地区电厂接受电能，通过配电设施就地分配或按电压逐级分配给各类用户的电力网。1.电力系统组成部分1、输（送）电线路的概念输（送）电线路是连接发电厂与变电站（所）的传送电能的电力线路。2、输电线路的电压等级国内：35kV，66kV，110kV，220kV，330kV，500kV，750kV,±800kV，1000kV，。省内：35kV，110kV，220kV，500kV，±800kV3、输电线路的分类（1）按照传输电流的性质：交流输电线路、直流输电线路；（2）按照结构形式：架空输电线路、电缆线路。2.配网在电力系统的中地位①配电网络是电力系统的一个重要组成部分，它是由线路和配电变电所组成，其作用是将电能分配到工厂、矿山、城市和农村的用电器具中去。②配电网络分为架空线和电缆线路两种。架空配电线路由于造价便宜，取材方便，容易发现故障点，而且便于检修，所以得到广泛应用。但在大城市中采用架空配电线路时，则会影响行人和交通安全，又会影响市容的美观。尤其在雷多地区易遭雷害，所以在城市房屋密集的地方或风景区采用电缆线路。③配电变电所一般分为配电室和柱上变压器两种。对于30kVA及已下的变压器，宜采用落地式变压器台；更大容量的变压器可设配电室。所以说，配电室是设在用量较大的工矿企业和事业单位中，而柱上变压器适用于用电量较小的用户，它可以同时供给几个单位使用。柱上变压器台整体效果◇依据小容量，密布点、短半径、绝缘化原则与村内实际情况，配变安装采取柱上变压器方式◇变台基础做硬化处理，四周安装高1.2米的塑钢围栏，各类标识规范齐全。◇工程施工工艺标准规范，整体效果美观。◇依据小容量，密布点、短半径、绝缘化原则与村内实际情况，配变安装采取柱上变压器方式◇柱上变安装方式占地较少、施工便捷，有利于运行管理单位的运行维护配电网按电压等级来分类配电网高压配电网（35-110kV）中压配电网（6-10kV，南方有20kV）低压配电网220/380V工厂配电网03农村配电网02城市配电网01配电网按照地区供电区域分类二.配电网的组成配电网是由架空线路、电缆、杆塔、配电变压器、隔离开关、无功补偿电容以及一些附属设施等组成的。在电力网中起重要分配电能作用的网络就称为配电网。金具03导线01杆塔、基础和拉线05接地装置06架空输电线路主要组成部件避雷线02绝缘子04（一）、10kV架空线路•1－横担；•2－横梁；•3－避雷线；•4－绝缘子；•5－砼杆；•6－拉线；•7－拉线盘；•8－接地引下线；•9－接地装置；•10－底盘；•11－导线；•12－防振锤；98接地装置俯视图1、导线导线是固定在杆塔上输送电流用的金属线，由于导线常年在大气中运行，经常承受拉力，并受风、冰、雨、雪和温度变化的影响，以及空气中所含化学杂质的侵蚀。导线主要作用：（1）传导电流；（2）起着悬链线的作用，将自重很大的导线通过绝缘子悬挂于杆塔或构架上。现在架空输电线路导线主要采用钢芯铝绞线，其主要特点：（1）通流能力大，取决于铝股的横截面的大小；（2）允许承受的拉力大，主要取决于钢芯的横截面积。钢芯铝绞线按其铝、钢截面比的不同，分为正常型（LGJ）、加强型（LGJJ）、轻型（LGJQ）三种。在高压输电线路中，采用正常型较多。在超高压线路中采用轻型较多。在机械强度高的地区，如大跨越、重冰区等，采用加强型的较多。铝合金线比纯铝线有更高的机械强度，大致与钢芯铝绞线强度相当，但重量比钢芯铝绞线轻，因而弧垂减小，档距可放大，可使杆塔基数减少或降低高度，但导电性能比铝线稍差。因此，铝合金线有一定的优越性，但目前在生产上尚有一定困难，故我国只在个别线路上使用。分裂导线在超高压线路得到广泛应用。它除具有表面电位梯度小，临界电晕电压高的特性外，还有以下优点：（1）单位电抗小，其电气效果与缩短线路长度相同；（2）单位电纳大，等于增加了无功补偿；（3）用普通标号导线组成，制造较方便；（4）分裂导线装间隔棒可减少导线振动，实测表明双分裂导线比单根导线减小振幅50%，减少振动次数20%，四分裂减少更大。10kV配电网导线的选取和使用按照Q/GDW1738-2012《配电网规划设计技术导则》的要求，出线走廊拥挤、树线矛盾突出、人口密集的A+、A、B、C类供电区域推荐采用JKLYJ/JKLGYJ系列铝芯交联绝缘架空电缆（简称绝缘导线）；出线走廊宽松、安全距离充足的城郊、乡村、牧区等D、E类供电区域可采用裸导线(LGJ钢芯铝绞线)。10kV架空配电线路根据不同的供电负荷需求可以采用50、70、95、120、150、185、240mm2等多种截面的导线。简单公式为：（1）导线型号截面选取（1）导线型号截面选取（2）变电站出线按照Q/GDW1738-2012《配电网规划设计技术导则》的要求，根据各类供电区域变电站主变压器容量、10kV出线间隔数量，确定10kV架空主干线及分支线截面。具体详见下表：35~110kV主变容量（MVA）10kV出线间隔数10kV架空主干线截面（mm2）10kV架空分支线截面（mm2）6312及以上240、185150、12050、408~14240、185、150150、120、9531.58~12185、150120、95206~8150、12095、7012.5、10、6.34~8150、120、9595、70、503.15、24~895、7050（3）气象条件气象区ABC大气温度（℃）最高+40最低-10-20-40覆冰-5最大风+10-5-5安装0-10-15外过电压+15内过电压年平均气温+20+10-5风速（m/s）最大风352530覆冰10安装10外过电压151010内过电压17.51515覆冰厚度（mm）51010冰的密度（kg/m3）0.9×103（4）导线使用档距国网2014年典型设计规定：绝缘导线适用档距不超过80m，裸导线适用档距不超过120m。武汉地区采用档距一般是采用市区40m左右，一般不超过50m；郊区50m，一般不超过60m，对于部分档距过大的，采用裸导线（钢芯铝绞线）。垂直档距与水平档距水平档距垂直档距2、避雷线避雷线，也称架空地线，其作用是防止雷电直接击于导线上，并把雷电流引入大地。避雷线悬挂于杆塔顶部，并在每基杆塔上均通过接地线与接地体相连接，当雷云放电雷击线路时，因避雷线位于导线的上方，雷首先击中避雷线，并藉以将雷电流通过接地体流入大地从而减少雷击导线的几率，起到防雷保护作用。35kV线路一般只在进、出发电厂或变电站两端架设避雷线，110kV及以上线路一般沿全线架设避雷线。避雷线的种类：镀锌钢绞线、钢芯铝绞线、光纤复合架空地线（OPGW）。3、金具在输电线路上，将杆塔、绝缘子、导线、地线及其他电器设备按照设计要求，连接组装成完整的输电线路所用的定型零件统称为金具。金具的作用：在架空线路上用于悬挂、固定、保护、联结、接续架空线或绝缘子以及在拉线杆塔的拉线结构上用于连接拉线。按照其性能与用途分类：线夹、连接金具、接续金具、防护金具、拉线金具。耐张线夹在一个线路耐张段的两端固定架空线的金具，主要用在耐张、转角、终端杆塔的绝缘子串上。悬垂线夹用于悬挂导线（跳线）与绝缘子串上和悬垂地线于横担上。用于绝缘子串与杆塔、绝缘子串与其他金具、绝缘子串之间的连接，承受机械荷载的金具。常用的连接金具有：球头挂环、碗头挂环、U型挂环、直角挂板等。连接金具用于导线的接续及架空地线的接续，耐张杆塔跳线的接续。接续金具的类型：钳接续金具、液压接续金具、螺栓接续金具、爆压接续金具。用于保护导线、绝缘子及其他金具免受机械振动、电腐蚀等损伤。防护金具类型：防振金具、防舞动金具、防电晕金具。4、绝缘子绝缘子的作用：（1）支持导线，并使导线与杆塔可靠绝缘。（2）承受导线垂直荷载和水平荷载的作用。绝缘子的分类：（1）按介质分类：盘形悬式瓷质绝缘子、盘形悬式玻璃绝缘子、半导体釉和棒形悬式复合绝缘子。（2）按连接方式分类：球型和槽型。（3）按承载能力的大小分为：40、60、70、100、160、210、300kN七个等级。每种绝缘子又分为：普通型、耐污型、空气动力型和球面型等类型。5、杆塔、基础和拉线架空线路的杆塔一般根据其材质、用途、导线回路数、结构形式等进行分类。（1）按材质分类：钢筋混凝土电杆、钢管杆、角钢塔、钢管塔。（2）按用途分类：直线（杆）塔、耐张（杆）塔、分歧（杆）塔、直线小转角（杆）塔、跨越（杆）塔。（3）按回路数来分类：单回路、双回路、三回路、四回路、多回路。（4）按结构形式分类：拉线型铁塔、自立式铁塔、自立式钢管铁塔。水泥杆角钢塔钢管杆钢管塔（1）杆型的划分10kV配电网采用杆型主要为水泥杆和钢管杆，水泥杆分为非预应力水泥杆、预应力水泥杆和部分预应力水泥杆，依照最新国网典设，水泥杆按杆长分为10、12、15、18m四种规格；钢管杆按杆长分为10、13、16、19、22m五种规格。武汉地区实际使用中，水泥杆还会涉及到8、9m水泥杆，钢管杆设计通常是根据实际情况进行设计。杆塔埋深：直线杆耐张杆101215181.71.92.32.81012151.71.92.3（2）杆塔回路数单回10kV线路，多数杆型可同杆架设单回380/220V线路；双回10kV线路，多数杆型可同杆架设单回380/220V线路；三回10kV线路，多数杆型可同杆架设单回380/220V线路；四回10kV线路，不考虑架设380/220V线路；主角钢插入式基础地脚螺栓式基础金属预制基础灌注桩基础基础是杆塔的地下部分，基础的类型如下：基础预制基础现浇基础桩式基础金属基础电杆基础：电杆的基础通常称为三盘，底盘、卡盘、拉盘。基本特点：采用钢筋混凝土或天然石材制作而成，石材三盘宜选用抗压强度高、吸水率小、抗冻及耐磨性好的岩石，基础三盘示意图如图2-1所示。现浇混凝土基础：主要有地脚螺栓基础和插入式基础两种。钢筋混凝土基础：混凝土标号不宜低于C15，其优点：尺寸、形式多样化，满足不同塔型的要求；材料可零星运至塔位，较预制混凝土基础方便；缺点：混凝土量大，耗费人工多，存在现场养护的问题，施工质量难以保证。适用范围适用于土质满足要求（粘性土、砂土、碎石等抗压强度较高的土质），交通方便，砂、石料来源充足，水源有保证的地区。现浇混凝土基础：现浇混凝土基础的基本形式为立柱台阶式，其结构有主柱和底盘（台阶）两个部分，主柱有直柱和斜柱两种，台阶有一层或多层。直柱式基础直柱式基础是一种传统的立柱台阶式基础形式，已经在电力线路基础及其它工业与民用建筑中广泛使用，直柱式基础如图2-2所示。特点：支模、浇制施工方便，但缺点是立柱为直柱，不便于荷载传递，且立柱部分受弯，易在立柱与底盘交处折断。模型图掏挖式基础：属于现浇基础，又称原状土模基础。在500KV平-武线中推广应用，经济效益明显。掏挖式基础系将柱的钢筋骨架用混凝土直接浇入人工掏挖成形的土胎模内。掏挖式基础与普通大开挖基础相比，土质结构未被破坏，可充分发挥原状土的承载能力，同样荷载条件下，基础可减小尺寸，这样一来，土石方量大量减少，节约钢材、混凝土和模板；施工中没有支模、撤模及回填土等工序，简化了施工，掏挖式基础示示意图如图2-4所示。模型图桩式基础：适用于输电线路跨越江河或经过湖泊、沼泽地等软弱土质（淤泥、淤砂）地区时。这种土质通常在不太深处有较厚的坚实土层，且地下水位较高，施工时排水困难。桩式基础的桩尖部均埋置于原状土中，基础受力后变形小、抗压抗拔抗倾覆的能力强，且节约土石方。从埋设深度将桩式基础分为：浅桩基础、深桩基础。按施工方式不同分为：打入桩式、爆扩桩式、机扩桩式、钻孔灌注桩式基础。由杆塔至地锚之间连接、固定、调整和保护拉线的金属器件，用于拉线的连接和承受拉力之用。主要包括：可调式UT型线夹、钢线卡子、及双拉线联板等。（1）接地体安装接地体置于沟槽内并打入地下，垂直接地体的间距不