架空线路

10KV输配电线路毕业设计

摘要：为了适应百候镇农村经济发展需要，需从百候镇35kV

变电站新架设一条10kV输配电线路。通过线路导线截面的选择、线路的无功补偿、导线的防振等措施改善电网结构，提高供电可靠性，解决农村电网线损高的问题。

关键词：路径走向、定位 截面选择 无功补偿 杆塔结构

一、设计概述：

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为了适应百候镇农村经济发展需要，解决百候镇双隆村、石坪子林场、帽山村用电负荷紧张局面，改善电网结构，提高供电可靠性，解决农村电网线损高的问题，支持山区农村经济建设，需从百候镇35kV变电站新架设一条10kV输配电线路。

二、线路路径走向、定位：

架空线路在地面上通过的地带称为线路路径。线路路径的选择，要在做好调查研究和方案比较的基础上，综合考虑地理地质、运行维护，基建施工，交通运输和路径长度等因素，并经过技术经济比较的综合权衡之后，决定最佳路径方案。具体选定线路路径时应注意到的有关问题以参照《输配电线路施工》课程第四章第三节所罗列的最经济合理的线路路径选择条例。

路径确定之后，通过现场测量确定杆位。常用测量工具是花杆和线尺（百米尺），有条件时采用经纬仪。

对于规模较大、电压较高的线路工程，为了确保对地距离，又要充分利用杆高和地形，做到安全节约，宜采用导线最大弧模板进行排定杆位，在选定线路路径和排定杆位的同时要绘制线路设计图。

一般35kV及以上工程要绘制纵断面图，本配电线路设计，由于工程规模较小，其测量程序可简化，只需绘出平面图，并

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在图上分别标出地形、跨越物、杆位号、档距长，导线规范和是否设置拉线等内容即可。

1)路径走向：经踏勘，线路工程提出如下路径方案：线路从百候变电站10kV构架出线后，左转沿田坑子、横坑仔经高礤水库，到双隆村；跨越双隆村至石坪子林场村公路直到石坪子林场，右转到帽山村。全长5.70千米，曲折系数1.18，路径详见路径图。

2)交通运输：本线路地处边远山区，主要运输道路有县城至百候镇公路，线路途间有乡村公路，小路可到达线路附近，材料中心站可设在大埔县供电局供销仓库。

3)地形地物：本线路途径地形以山地为主，其中山地为75%，高山大岭25%，山上多为松树、灌木和茅草。

经实地勘查跨越物；通讯线2处，小河1处。（详见线路施工设计平面布置图）

三、线路导线截面的选择：

输配电线路的导线是输送电能的主要元件。它在线路造价所占重可达30%以上，正确地选择导线截面，将直接关系到线路的投资规模和经济效益，使有限资金发挥最大经济效益，达到投资与效益最佳匹配。

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目前实际工作中有两种选择方法：①按允许的电压损失条件选导线截面；②按金属消耗量最小条件即经济电流密度，分段选择导线截面；后一种选择方法虽然比较科学经济，但是由于本设计规模较小，为了简化设计、施工、方便维护、运行实现系列化，标准化，加快电力工业的建设速度，在同一电网中导线型号不宜选择得过多，因此采用前一种设计选择导线截面方案。

现已知需架设的10kV线路长5.7千米，导线间的几何均距Dcp=1000mm,负荷如图（1）所示，单位用kV或kVAR表示，距离用km表示，总的电压损失允许值为5%。

1130—j848 a 500—j375 b 250—j166 c 1.6km 3.55km 0.55km

630KVA 250KVA 250KVA

1)电压损失计算： △U=10000×5%=500V 设0=0.35/km， 0=32 △Ur=

0QLUH

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=

0.358481.63753.551660.5510

=97.27V

△U0=△U—△Ur=500—97.27=402.72V

2)导线截面不变选择计算： S=

PL0UU0

3H11301.65003.552500.5510=

32402.7210

≈28.9mm2

式中： Q—无功功率 △U—电压损失 L—线路长度 UH—额定电压 P—有功功率 ro—导线电阻 选用LGJ—35型导线

因实际截面35mm2,大于28.9mm2,且LGJ—35在Dcp=1000mm时，其单位长阻抗为0j00.85j0.366/km 校验： ①电压损耗为：

U11011300.858480.3661.65000.853750.366

3.552500.851660.3660.55

= 417.97V △ＵAC=

417.97100%4.18% 100005

全线 ②机械强度：

③发热温度：由表查得LGJ—35长期允许最大电流为IO=175A,得实际线路最大电流为：

11302848231081.57A

远小于导线允许最大电流故满足发热条件的要求。

四、线路的无功补偿：

为了减少线路的电能损耗，减少线路传输的无功电能，提高线路的功率因数，同时也为了提高线路末端的电压质量，可在10kV线路上采用安装并联电容器组的方法，使功率因数得到大幅度提高，改善电压质量，使10kV考核线损得以明显下降。

电容器组的接线方法有四种：1）三只单相电容器接自动投退装置，通过跌落式保险接入线路。2）三只单相电容器直接通过跌落保险接入线路。3）三只单相电容器尾端接高压保险丝,套保险管（10~15cm）接入线路。4）三相电容器通过跌落保险接入线路。

第一种方法是目前常用的一种接线方法，虽然投资较大，安装复杂，但工作稳定，检修方便。一旦某相跌落式保险或电

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容器故障，巡视人员能及时发现，断开跌落保险就可直接更换，并能根据线路负荷大小自动投退。本设计因此采用第一种电容器组接线方法。

而安装电容器组应遵循的原则是，一条线路上可分别安装一组或多组电容器，安装几组视线路上负荷而定。但一般一条线路上安装的电容器组不宜超过3组，超过3组时对降低线损的效果不再明显。但可明显地提高线路末端电压。

如果线路上的电容器安装2组时，应多采用前两种接线方法相互配合的接线方式：一组通过一套自动投退装置及跌落保险接入线路，另外一组直接通过跌落保险接入线路。当线路负荷大时，两组都正常工作；当需减少补偿电容容量时，带自动投退装置的一组自动退出工作，这种运行方式既合理又节能。

现已知线路a点双隆村的变压器容量为630kVA，10/0.4kV；b点石坪子林场，c点帽山村的变压器容量各为250kVA，10/0.4kV。满载时，补偿前功率因数cos＝0.6,现要求功率因数达到cos2＝0.9。

１）求用户的有功功率： a点：Ｐ＝S cos1= 6

×0.6 = 378 (kW) ×0.6 = 189 (kW)

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c、b点：Ｐ＝S cos1= 2

查三角函数表达式运算得cos和tg的对应值为： cos等于：0.6 、0.9 、1.0 tg等于：1.33、0.48、0、 补偿容量为： a点 △Q = P（tg1——

tg2

）

=378 ×(1.33—0.48) =321.3 (kVAR) c、b点 △Q = P（tg1——

tg2

）

=150×(1.33—0.48) =127.5 (kVAR)

查《电力容器参数》表，a点选YL0.4—20—1型并联电容器16台（容量16×20=320kvar）；b点选YL0.4—20—1型并联电容器6台（容量6×20=120kvar）；c点选YL0.4—20—1型并联电容器6台（容量6×20=120kvar）；

重述：上述计算是针对变压器出现最大负荷时进行的，即满足了无功补偿的最大需要，而在运行中，某一段时间的实际负荷，全低于最大负荷，此时用户所需的无功功率也会减少，如电容器仍按全部补偿容量投入，则会出现“过补偿”问题，所以在设计时可将一定容量的电容器，有计划的接成几组，使

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用时可按不同的无功需要随时进行投切。

因此，计算所选用的a点双隆村的16台电容器，可分为两组，每组8台，b点石坪子林场与c点帽山村的6台电容器，各可分为两组，每组3台。

五、线路机电部分：

1）气象条件：

根据梅州市气象资料和现有线路运行经验，本输电线路气象条件采用广东省第I类气象区，其气象条件如下： 气象条件 最高气温 最低气温 最大风速 覆 冰 大气过电压 内部过电压 年平均气温 安装情况 事故情况 2）导线结构：

本工程选择导线型号LGJ—35/6钢芯铝绞线，设计安全系

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气温(℃) 40 -10 -5 15 15 15 20 -5 -5 风速(m/s) 0 25 0 10 10 15 0 10 0 冰厚（mm） 0 0 0 5 0 0 0 0 0

数 K=2.5，最大使用张力 N，导线的结构和使用情况见表：

导线的结构和使用情况

型 号 及 规 格 结构股数/直径（mm） 钢；1 / 2.72mm 总截面（mm2） 总直径（mm2） 拉断力（N） 最大使用张力 安全系数 单位长度重量（kg／mm） 40.67 8.16 12630×95% 2.5 141 导 线(LGJ—35/6) 铝：6 / 2.72mm 注：按GB1179-83技术标准生产的导线，上表中的“拉断力”为计算拉断力95%。

3）导线的防振措施

本工程采用经运行证明有效的防振作为导线防振措施，导线LGJ—35/6采用FD—1型防振防振。（查输配电线路施工课程Ｐ119表3—６）

六、线路杆塔结构部分：

１、杆塔设计原则：

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杆塔设计原则遵照下列规程：

1）《架空送电线路设计技术规程》（SDJ3—79）

2)《架空送电线设计杆塔结构设计技术规定》（SDGJ94—90）及现行有关专业标准。

２、杆塔杆型：

本线路杆型主要采用150等径预应力水泥杆，杆塔构件均须热镀锌防腐。（全线杆塔形式见杆塔组装图）。

七、附属设备：

本线路所需的维护工具、备件、备用等按照在概算中专列费用，由运行单位自行安排和配置。

杆型一览表

杆号 Ｎ１ Ｎ２ Ｎ３ Ｎ４ Ｎ５ 杆型 直线杆 直线杆 直线杆 直线杆 直线杆 杆高/根 10 / 1 10 / 1 10 / 1 10 / 1 10 / 1 杆号 Ｎ３１ Ｎ３２ Ｎ３３ Ｎ３４ Ｎ３５ 杆型 直线杆 直线杆 直线转 直线杆 直线杆 杆高/根 12 / 1 12 / 1 10 / 1 10 / 1 10 / 1 11

Ｎ６ Ｎ７ Ｎ８ Ｎ９ Ｎ１０ Ｎ１１ Ｎ１２ Ｎ１３ Ｎ１４ Ｎ１５ Ｎ１６ Ｎ１７ Ｎ１８ Ｎ１９ Ｎ２０ Ｎ２１ Ｎ２２ Ｎ２３ Ｎ２４ Ｎ２５ Ｎ２６ Ｎ２７ Ｎ２８

直线杆 直线杆 直线杆 直线杆 直线杆 直线跨 直线跨 直线杆 直线杆 直线转 直线杆 直线杆 直线杆 直线杆 直线转 直线杆 直线杆 直线杆 直线杆 直线杆 直线杆 直线杆 直线杆 10 / 1 10 / 1 10 / 1 10 / 1 10 / 1 10 / 2 10 / 2 10 / 1 10 / 1 10 / 1 10 / 1 10 / 1 10 / 1 10 / 1 10 / 1 10 / 1 10 / 1 10 / 1 10 / 1 10 / 1 10 / 1 10 / 1 10 / 1 12

Ｎ３６ Ｎ３７ Ｎ３８ Ｎ３９ Ｎ４０ Ｎ４１ Ｎ４２ Ｎ４３ Ｎ４4 Ｎ４5 Ｎ４6 Ｎ４7 Ｎ４8 Ｎ４9 Ｎ50 Ｎ51 Ｎ52 Ｎ53 Ｎ54 Ｎ55 Ｎ56 Ｎ57 Ｎ58 直线杆 直线杆 直线杆 直线杆 直线杆 直线杆 直线杆 直线杆 直线杆 直线杆 直线杆 直线杆 直线杆 直线杆 直线杆 直线转 直线杆 直线转 直线杆 直线杆 直线杆 直线杆 直线杆 10 / 1 10 / 1 10 / 1 10 / 1 10 / 1 10 / 1 10 / 1 10 / 1 10 / 1 10 / 1 10 / 1 10 / 1 10 / 1 10 / 1 10 / 1 10 / 1 10 / 1 10 / 1 10 / 1 10 / 1 10 / 1 10 / 1 10 / 1

Ｎ２９ Ｎ３０

直线杆 直线杆 10 / 1 10 / 1 Ｎ59 终端杆 10 / 2

八、参考文献：

《输配电线路施工》丁毓山 王桂英 戴兴君 编 《高压输变电线路设计施工》 秦少武 编

《10kv以上供配电工程设计与施工实用手册》 李群 编

《电力工业技术监督标准汇编》 国家电力公司发输电运营部 编

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