10KV架空配电线路设计.docx
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10KV架空配电线路设计
10KV架空配电线路
设
计
规
划
2016年3月29日
第一章总说明
1.1概述
采油厂油区为近年发展较快区域,电力负荷增长较快,,本次
2
规划分支线采用(LGJ-70mm或JKLYJ-10/70)。
10KV架空配电线路设计包括架空配电线路的气象条件、导线型
号的选取及导线应力弧垂表、多样化杆头布置、预应力及非预应力直
线杆的选用、无拉线转角杆及带拉线转角杆的选用、金具及绝缘子选
用、绝缘导线防雷、柱上开关及电缆头布置、耐张及分支杆引线布置
等。
1.2气象条件
线路所经地段地质
采油厂地处境内,沿线为典型的陕北黄土塬、梁、峁地貌。
地形起伏较大,沟壑纵横,冲沟发育,地形较破碎。
海拔高度在
1100~1300m,相对高差在50~100m,属于一般山地地形。
土壤电阻率
不大于3.0×104Ω.cm
具体参数如下:
土壤容重
γ=16t/m3
抗剪角
β=30°
上拔角
α=20°
地耐力
P=15t/m2
2.气象条件
气象条件为西北Ⅲ级气象,风速30米/秒,覆冰厚度10mm。
项目
大
气
温
度
(
℃
)
风速(v/s)
覆冰
气象区
西北Ⅲ级气象区
最高气温
40
最低气温
-30
覆冰
-5
安装
-15
内过电压年平均气温
5
外过电压
15
最大风速
-5
覆冰有风
10
最大风速
30
安装
10
外过电压
10
内过电压
15
冰厚(mm)
10
冰的比重
0.9
1.3导线选取和使用
1.3.1导线截面的确定
(1)10KV架空配电线路导线根据不同的供电负荷需求可以采用
2
50、70、95、120、150、185、240mm等多种截面的导线。
(2)同杆架设的380/220V架空配电线路导线根据不同的供电负
2
荷需求可以采用50、70、95、120、150、185mm等多种截面的导线。
(3)使用时应根据各自的需要选择3~4种常用截面的导线,可使杆型选择、施工备料、运行维护得以简化。
1.3.2导线型号选取、导线适用档距、安全系数及允许最大直线转
角角度
(1)出线走廊拥挤、树线矛盾突出、人口密集的城区、集镇推
荐采用JKLYJ系列交联架空绝缘铝线;出线走廊宽松、安全距离充足、
空旷的乡村地区均可采用裸导线。
(2)导线的适用档距是指导线可以使用到的最大档距,实际运
用中要结合电杆的使用条件最终确定导线的使用档距。
(3)考虑到绝缘导线多用于城区、乡镇,其适用档距不超过80m。
(4)裸导线最大使用至100m,超过100m的使用档距不在本典
型设计考虑的范围之内。
2
(5)为减少小截面裸导线的断线几率,95mm及以下的裸导线均
采用LGJ钢芯铝绞线。
2
(6)120mm及以上的裸导线用于80m及以下使用档距时采用LJ
铝绞线,超过80m使用档距时采用LGJ钢芯铝绞线。
2
(7)95mm及以上的裸导线用于80m以上使用档距时安全系数取
值较用于80m以下使用档距时小。
(8)10KV各气象区导线型号选取、适用档距、安全系数及允许
最大直线转角角度详见表1-2。
表1-210KV导线型号选取、适用档距、安全系数及允许最大直线转角角度
导线适用档
分类距(m)
10KV
绝缘L≤80
导线
L≤80
10KV
裸
导线
80<L
≤100
导线型号
安全系数
允许最大直线
A区
B区
C区
转角(°)
JKLYJ-10/50
3.0
3.0
3.0
15
JKLYJ-10/70
4.0
3.5
3.5
15
JKLYJ-10/95
4.5
4.0
4.0
15
JKLYJ-10/120
5.5
5.0
5.0
15
JKLYJ-10/150
6.0
5.0
5.0
12
JKLYJ-10/185
6.0
5.0
5.0
10
JKLYJ-10/240
6.5
5.0
5.0
8
LGJ-50/8
7.5
6.0
6.0
15
LGJ-70/10
8.5
7.0
7.0
15
LGJ-95/15
10.5
8.5
8.5
15
LJ-120
6.0
5.0
5.0
15
LJ-150
6.0
5.0
5.0
12
LJ-185
6.5
5.0
5.0
10
LJ-240
7.0
5.5
5.0
8
LGJ-50/8
4.5
3.5
3.5
12
LGJ-70/10
5.0
4.0
4.0
10
LGJ-95/15
6.0
5.0
5.0
8
LGJ-120/20
7.0
6.0
6.0
8
LGJ-150/20
7.5
6.5
6.5
8
LGJ-185/25
10.0
8.0
8.0
8
LGJ-240/30
12.0
10.0
10.0
8
(9)同杆架设的380/220V各气象区导线型号选取、导线适用档
距、安全系数及允许最大直线转角角度详见表1-3。
表1-3同杆架设的380/220V导线型号选取、适用档距、安全系数及允许最大直线转角角度
导线
适用档
安全系数
允许最大直线
分类
导线型号
转角(°)
距(m)
A区
B区
C区
JKLYJ-1/50
3.8
3.2
3.2
15
JKLYJ-1/70
4.5
4.0
4.0
15
380/220V
JKLYJ-1/95
5.0
4.5
4.5
15
绝缘
L≤80
导线
JKLYJ-1/120
5.5
5.0
5.0
15
JKLYJ-1/150
6.0
5.0
5.0
12
JKLYJ-1/185
6.5
5.0
5.0
10
LGJ-50/8
7.5
6.0
6.0
15
LGJ-70/10
8.5
7.0
7.0
15
380/220V
LGJ-95/15
10.5
8.5
8.5
15
L≤80
裸导线
LJ-120
6.0
5.0
5.0
15
LJ-150
6.0
5.0
5.0
12
LJ-185
6.5
5.0
5.0
10
1.3.3导线参数
(1)目前我国导线采用的标准为GB/T1179-1999《圆线同心绞架空导线》,该标准于1999年颁布实施,用于替代1983的同样标准。
但1999标准中导线结构型式与原1983标准相比减少很多,原设计常用的导线结构型式新标准中没有,考虑到目前各地10kV线路的导线结构仍为原1983年标准中的型式,故本次典型设计裸导线仍沿用GB1179-1983标准中的导线结构型式。
(2)10KV绝缘导线及同杆架设的380/220V绝缘导线参数分别
根据GB14049-1993《额定电压10KV、35KV架空绝缘电缆》及GB
12527-1990《额定电压1kV及以下架空绝缘电缆》,标准中对绝缘导
线的导体中最小单线根数、绝缘厚度、导线拉断力均有明确规定,但
导线的外径、重量和计算截面在标准中尚无明确的规定。
在对国内多
家绝缘导线厂家调研的基础上,选取绝缘导线外径、重量、计算截面
较大者作为典设推荐的计算参数,以确保设计的安全裕度。
(3)10KV绝缘导线的绝缘层均采用普通绝缘厚度,为3.4mm。
1.3.4导线应力弧垂表的使用
导线的架线弧垂根据导线应力弧垂表进行查取,并根据导线类型
及使用档柜对导线的初伸长采取不同程度的补偿。
1.4杆型选取和使用
1.4.1杆塔回路数
(1)单回10KV线路可同杆架设单回380/220V线路。
(2)双回10KV线路可同杆架设单回380/220V线路。
(3)三回10KV线路,不考虑低压线路同杆架设。
1.4.2杆高选择
(1)混凝土电杆杆高有10,12,15m和18m四种;钢管杆杆高有10,13,16m三种。
(2)12m混凝土电杆和10m钢管杆可构成一使用系列,15m混凝土电杆和13m钢管杆可构成一使用系列;18m混凝土电杆和16m钢管杆可构成一使用系列。
(3)10,l2m混凝土电杆及10m钢管杆仅适用于单回路线路,
15m混凝土电杆及13m钢管杆同时适用于单回路及双回路线路,18m
混凝土电杆及16m钢管杆则适用于三回路线路。
1.4.3同杆架设的低压线
有无低压线对电杆的受力影响非常大,使用时要根据有无低压线
的实际情况客观地选用电杆。
第二章导线应力弧垂表
2.1内容说明
(1)本设计引用了《10KV及以下架空电力线路设计规范》导线应力弧垂表,此表给出了选用导线的外径、截面、拉断力、单位重量、最大使用应力、安全系数、气象区参数及导线的计算比载等。
(2)导线应力弧垂表给出了选用导线在高温、低温、安装、外过、内过、大风、覆冰、平均及架线气象组合等气象条件下的导线应力和弧垂的数值。
2.2导线初伸长补偿的原则
(1)新架导线的初伸长可采用弧垂减小的方法进行,但弧垂减小的幅值与导线的类型、使用档距、安全系数及载流量均相关。
典型设计中仅提出推存的经验数值,使用时须根据导线使用的实际情况做相应调整,使运行一段时间后的导线弧垂与弧垂表的数值保持一致。
(2)考虑到典型设计中导线均采用松弛张力放线,安全系数取值较大,导线的初伸长建议采用以下处理方式:
代表档距60m及以下的耐张段不考虑初伸长的补偿(直接根据弧垂表查取的数值进行架线);代表档距60m以上的耐张段导线的初伸长补偿为:
LJ系列铝绞
线及JKLYJ系列绝缘铝线按弧垂表查取数值乘0.9进行施工,LGJ
系列钢芯铝绞线按弧垂表查取数值乘0.92进行施工。
第三章10KV多样化杆头布置
3.1设计说明
3.1.110kV导线排列方式
依据全国各地线路的设计、安装和运行习惯,10kV配电线路的排列方式采用水平、垂直、三角形共三种基本形式。
对于10kV线路,本次典型设计考虑了单回和双回共杆。
3.1.1.1单回
单回架空线采用三角形和水平排列两种基本方式。
三角形排列方式因采用棒形针式绝缘子和瓷横担又区分为两种。
转角杆不考虑瓷横
担的三角形布置方式。
3.1.1.2双回
双回架空线采用左右对称的双三角形、双垂直、上层三角形加下层水平以及两层水平排列四种布置方式。
本次典型设计对于下层的水平排列做了两种基本形式,一种是横担两边对称电杆布置,另一种是不对称布置,即电杆两侧横担不等长。
前种布置方式较美观,后种布置方式较为节约材料。
各地可依据工程实际情况选用。
3.1.2导线线间距离
3.1.2.1概述
依据《10kV及以下架空配电线路设计技术规程》和《架空绝缘
配电线路设计技术规程》的有关规定,配电线路导线的线间距离,应
结合地区运行经验确定。
表3-1配电线路的最小线间间距
档距
40及
50
60
70
80
90
100
以下
线路电压
KV
1-10
0.6
0.65
0.7
0.75
0.85
0.9
1.0
(0.4
)
(0.5
)
注:
括号内为绝缘导线数值
3.1.2.2线间距离的确定
依据相关规程的规定和全国各地配电线路运行经验,在充分调
研和计算分析的基础上,考虑到配电线路的特点,对于本次典型设计,
导线的线间距离按3-2取值。
表3-2配电线路的线间间距
档距
60及
80
100
以下
线路电压
KV
10
0.9(0.75)
1.1(0.75)
1.6
注:
1、括号内为绝缘导线数值,线间距离考虑了带电作业的需要。
2、表中数值按本次典设的设计条件,经计算分析,进行了合理归并。
3、10KV绝缘线档距使用至80m.
4、选用瓷横担的杆型时,因瓷横担结构高度变化,各地应根据实际情况校算线间距离。
3.1.3横担
3.1.3.1横担型式
本次典型设计混凝土杆的横担采用型钢组合结构,钢管杆的横
担使用箱形固定横担。
直线杆采用单横担结构,对于重要的交叉跨越
和直线转角杆采用双横担。
45度及以下的转角杆用单组横担,大于
45度的转角杆用双组横担。
钢管杆的活动横担因其具有施工安装方便、分支引线灵活的特点,在配电线路上使用较广泛。
3.1.3.2横担尺寸和规格的确定原则
本着安全、经济、美观、方便加工、施工和运行的原则。
线间距
离决定着横担的尺寸,配电线路因档距较小,横担长度依据线间距离
分得过小对工程造价影响甚微,并且过多的横担尺寸会给加工和施工
备料带来褚多不便。
同样道理,对于型钢的规格也不宜采用过多。
第四章10KV预应力直线杆
4.1杆型分类依据
导线配置分类。
10kV预应力直线杆按单回路LJ一120,JKLYJ
一10/120,LGJ一120/20,LJ一240,JKLYJ一10/240,LGJ一240/30
型、单回路10kVLJ一240型带单回路低压LJ一185型及单回路
10KVJKLYJ一10/240型带单回路低压JKLYJ一1/185型导线进行分
类。
其中,高低压同杆架设仅考虑用12m和15m电杆。
根据调研收集
到的各地预应力电杆的使用情况,预应力电杆不在多回路情况下使
用。
4.2埋深
电杆埋深见表4-1。
表4-1
单回路电杆埋设深度(
m)
杆高
8
10
12
15
埋深
1.5
1.7
1.9
2.3
4.3选用原则
对于选用小于
2
120mm的
10KV导线,应按下列原则选取杆型
:
选用
LGJ-95/15
型及以下的钢芯铝绞线,当使用档距在
80m及以下时应按
照
LJ-120
型导线来选取杆型;当使用档距在
80m
以上时应按照
LGJ-120/20
型导线来选取杆型;选用
JKLYJ-10/95
型及以下的绝缘
导线,应按照JKLYJ-10/120导线来选取杆型。
对于选用大于
2
2
导线.设计选用时可按
120mm,小于240mm的10kV
2
照同类型240mm的10kV导线选取杆型。
2
对于选用小于185mm的同杆架设的380/220V导线,应按下列原则选取杆型:
选用LGJ-95/15型及以下钢芯铝绞线、LJ-120型及LJ-150型铝绞线,应按照LJ-185型导线来选取杆型;选用JKLYJ-1/150型及以下的绝缘导线,应按照JKLYJ-1/185型导线来选取杆型。
对于高低压同杆架设时,由于本次典型设计仅考虑10KV导线为
单回
2
240mm带单回低压
2
185mm导线的组合。
因此设计选用时应选择
高低压导线截面小于典设组合时选用的导线截面。
第五章10KV预应力直线杆
5.1杆型分类依据
导线配置分类。
10KV非预应力直线杆按单回路LJ-120,JKLYJ
-10/120,LGJ-120/20,LJ-240,JKLYJ-10/240,LGJ-240/30型、单
回路
10kVLJ-240
型带单回路低压
LJ-185
型、单回路
10KVJKLYJ
-10/240
带单回路低压
JKLYJ-1/185
型、双回路
LJ-240,
JKLYJ-10/240型、双回路10kVLJ-240型带单回路低压LJ-185型、双回路JKLYJ-10/240型带单回路低压JKLYJ-1/185型导线进行分类。
其中,高低压同杆架设仅考虑用在12m和15m电杆,双回路及双回路
带低压仅考虑用在
15m电杆。
5.2埋深
电杆埋深见表5-1。
表5-1
单回路电杆埋设深度(m)
杆高
8
10
12
15
埋深
1.5
1.7
1.9
2.3
5.3选用原则
对于选用小于
2
120mm的
10KV导线,应按下列原则选取杆型
:
选用
LGJ-95/15
型及以下的钢芯铝绞线,当使用档距在
80m及以下时应按
照
LJ-120
型导线来选取杆型,当使用档距在
80m
以上时应按照
LGJ-120/20型导线来选取杆型;选用JKLYJ-10/95及以下的绝缘导
线,应按照JKLYJ-10/120型导线来选取杆型。
22
对于选用大于120mm小于240mm的10KV导线,设计选用时可按
照
2
同类型240mm10KV导线选取杆型。
2
对于选用小于185mm的同杆架设的380/220V导线,应按下列原
则选取杆型:
选用LGJ-95/15型及以下钢芯铝绞线、LJ-120型及LJ-150型铝绞线.应按照LJ-185导线来选取杆型;选用JKLYJ-1/150
型及以下的绝缘导线,应按照JKLYJ-1/185型导线来选取杆型。
第六章10KV无拉线转角杆
6.1杆型分类依据
2
导线配置分类。
10KV无拉线转角杆按单回120mm(既适用于LJ-
2
120型及以下裸导线又适用于JKLYJ-10/120型绝缘导线,以下120mm
2
2
既适用于LJ-185
含义相同)10KV无低压、单回120mm10KV加185mm(
2
型及以下裸导线又适用于JKLYJ-1/185型绝缘导线,以下185mm含义
2
相同)低压、单回240mm(既适用于LJ-240型及以下裸导线又适用于
2
LKLYJ-10/240型绝缘导线,以下240mm含义相同)10KV无低压、单
回
2
2
2
240mm10KV
加185mm低压、双回
240mm10KV无低压、双回240
2
2
mm10KV加185mm低压导线进行分类。
电杆配置分类。
本次典型设计无拉线转角杆均考虑钢管杆型式。
钢管杆杆高有10,13,16m三种。
10m钢管杆仅适用于单回路线路(可
同杆架设单回低压线),13m钢管杆同时适用于单回路及双回路线路
(可同杆架设单回低压线),16m钢管杆则适用于三回路线路(不允许
同杆架设低压钱)。
6.2计算依据
适用于无拉线转角杆的10kV导线有LGJ-95/15型及以下钢芯铝
绞线、LJ120~LJ-240型铝绞线、JKLYJ-10/50~JKLYJ10/240型绝缘
导线。
适用于无拉线转角杆的同杆架设的380/220V导线有LGJ-95/15
型及以下钢芯铝绞线、LJ-120~LJ-185型铝绞线、
JKLYJ-1/50~JKLYJ-1/185型绝缘导线。
10kV同杆架设的380/220V低压线按距高压横担1.5m进行荷载
计算。
为降低钢管杆的耗钢量,钢管杆采用圆形截面、Q345钢板。
10m及
13m钢管杆均为整根制作,16m钢管杆分为两节,中间采用法兰连接。
考虑到钢管杆受力的合理性并节省钢材用量和便于加工,钢管自上而
下逐渐增加壁厚,不同厚度的钢板的焊接需满足相关焊接工艺规范。
钢管杆和基础连接采用法兰式连接方式。
根部弯矩、水平力、下压力
的设计值及标准值计算点取钢管杆底部法兰连接处。
附加弯矩,所有
电杆均取15%。
未考虑横担构件、爬梯、绝缘子及金其产生的风荷载。
根据《架空送
电线路钢管杆设计技术规定》,在荷载的长期效应组合(无冰、风速
5m/s及年平均气温)作川下,钢管杆杆顶的最大挠度不超过杆身高度
的15‰。
6.3选用原则
2
对于选用小于120mm的10kV导线,应按下列原则选取杆型:
选用
LGJ-95/15型及以下的钢芯铝绞线,应按照LJ-120型导线来选取杆
型;
选用JKLYJ一10/95型及以下的绝缘导线,应按照JKLYJ一10/120
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