10kV配网线路标准化.docx
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10kV配网线路标准化
江苏电网输变电工程标准化设计
10kV配电线路施工图
江苏省电力公司
2009年12月
第三篇混凝土电杆
1、主要设计标准、规程规范
2、直线杆、直线小转角杆杆型选取和使用
3、导线线径选取和使用
4、部分预应力混凝土电杆的选取和使用
5、接地装置技术要求
6、跨越杆及大弯距转角混凝土电杆的选取和使用
7、电杆埋深及基础
8、目录及附图
第四篇钢管杆
1、10kV钢管杆的选取和使用
2、目录及附图
第五篇柱上变压器选型与安装
1、设计依据
2使用环境条件、设计范围、设计内容及设备选型
3施工注意事项
4附图
第六篇柱上开关选型与安装
1、柱上真空断路器-ZW系列
2、柱上SF6负荷开关(RL27-12)
3、户外柱上隔离负荷开关
第一篇总论
1.目的、意义和总体原则
1.1标准化设计的目的和意义
推行电网工程标准化设计是江苏省电力公司全面贯彻落实科学发展观,建设“资源节约型、环境友好型”社会,履行社会责任,大力提高集成创新能力的重要体现;是实施集约化管理,标准化建设的重要手段。
为积极贯彻江苏省电力公司关于“转变观念、技术创新”、“三沿少跨,跨则加强”的思路建设江苏电网,根据江苏省电力公司的部署,为统一设计标准、提高工作效率、降低工程造价,体现“资源节约型、环境友好型”的社会需求,推进技术创新成果转化标准化设计,成立了“电网标准化设计工作组”,开展江苏电网工程标准化设计工作。
电网工程标准化设计广泛吸纳了以往输电线路工程的设计成果和建设经验,是对前人成果的总结和借鉴,是提高集成创新能力的具体体现。
开展电网工程标准化设计工作的目的是:
深入贯彻集约化管理思想,统一建设标准,统一材料规范;规范设计程序,加快设计、评审、材料加工的进度,提高工作效率和工作质量;减少设备型式、方便材料招标,方便运行维护;降低建设和运行成本。
1.2标准化设计的总体原则
电网工程标准化设计的总体原则是:
安全可靠、技术先进、保护环境、控制成本、提高效率。
在标准化设计中,着重要处理和解决好标准化设计方案的统一性、适应性、灵活性、先进性、可靠性和经济性及其相互之间的辩证统一关系。
统一性:
建设标准统一,基建和生产的标准统一,体现江苏省电力公司的企业文化特征。
适应性:
综合考虑江苏地区的实际情况,使得标准化设计在江苏省电力公司系统中具备有广泛的适用性,在一定的时间内对不同外部条件的工程均能基本适用。
灵活性:
标准化设计的各模块接口方便,可进行组合使用。
先进性:
标准化设计的方案在技术上具有先进性,注重环保,同时经济指标先进。
可靠性:
适当提高设计标准,保证电网生产的安全可靠性。
经济性:
按照企业利益最大化原则,综合考虑初期投资和长期费用,追求全寿命周期内企业的最优经济效益。
标准化设计坚持“集成创新”、“以人为本”和“可持续发展”的理念,综合考虑“设计内容的合理性”。
1.3标准化设计的工作内容
10kV标准化设计主要由电气部分、混凝土电杆、钢管杆、柱上变压器、柱上开关安装与选型五部分组成。
按照省公司规范设计、提高效率的原则,对应一定的电压等级、一定的导线、地线型号,设计出一套标准化、系列化的模块,满足江苏省电力系统绝大多数地区配电线路工程建设的需要。
2.设计依据
2.1设计依据性文件和相关规定
1)《江苏省配电网技术导则实施细则(试行》(江苏省电力公司,2009年12月)
2)《国家电网公司输变电工程典型设计(2006年版)》
3)《省电生〔2008〕295号关于发布执行“江苏电网污区分布图”(2007版)的通知》
2.2主要规程规范
1)《66kV及以下架空电力线路设计规范》(GB50061-1997)
2)《电气装置安装工程35kV及以下架空电力线路施工及验收规范》(GB50173-92)
3)《额定电压10kV、35kV架空绝缘电缆》(GB14049-93)
4)《额定电压1kV及以下架空绝缘电缆》(GB12527-90)
5)《架空绝缘配电线路设计技术规程》(DL/T601-1996)
6)《交流电气装置的接地》(DL/T621-1997)
7)《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》(GB50169-2006)
8)《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》(DL/T620-1997)
9)《10kV及以下架空配电线路设计技术规定》(DL/T5220-2005)
以上版本若有新的版本,应参照新版本执行。
3.工作方式及过程
3.1工作方式
总体工作方式是:
统一组织、突出重点、广泛调研、控制进度、按期完成。
统一组织:
为了加强标准化设计的协调组织工作,成立电网工程标准化设计工作组,并进行集中封闭设计,按照“转变观念、技术创新”的指引思想,结合调研情况,开拓思路、创造性地开展工作。
明确目标:
能够覆盖上述电压等级全省80%的设计量,同时在设备材料选型方面尽量减少种类,提高建设管理效率,使得物资采购标准化量达到80%。
将配电线路电气部分标准化,可以为输电线路标准化设计打下坚实的基础,可以为物资采购标准化做好准备。
广泛调研:
为了保证输电线路标准化设计成果的适用性,总结了推广应用国家电网公司输变电工程标准化设计的经验,在输电线路标准化设计工作过程中开展了更加深入的调研工作。
控制进度、按期完成:
在标准化设计工作中,通过定期召开协调会,检查、控制设计工作进度,推进整个设计工作的顺利开展,确保整个标准化设计工作的按期完成。
3.2工作过程
2009年11月18日~12月5日,进行方案设计、框架设计及原则评审。
2009年12月5日~19日,进行具体设计、中间评审。
2009年12月19日~21日,成果内部校核、审核。
2009年12月21日~24日,根据校审意见完成送审稿编制。
2009年12月24日~25日,提请专家组审查。
2009年12月25日~31日,根据审查意见,进行修改完善并发布。
4.模块划分
4.1设计模块的划分原则
电压等级:
本标准化设计主要为10kV电压等级。
海拔高度:
由于江苏地区海拔高度均在1000m以下,因此本册标准化设计适用海拔高度范围为≤1000m。
导线型号:
根据江苏省中低压配电网技术导则实施细则规定,10kV架空线路采用以下4种导线型号:
JKLYJ-10/150、JKLYJ-10/240、LGJ-150/20、LGJ-240/30。
同杆架设0.4kV架空线路采用JKLYJ-1/120、JKLYJ-1/185。
设计内容:
根据配电线路设计主要内容将本次标准化设计分为电气部分、混凝土电杆、钢管杆、柱上变压器、柱上开关安装与选型五部分。
4.2设计模块的划分及编号
江苏电网10kV标准化设计根据电压等级、导线类型设计内容进行统一规划,具体划分如下:
模块编号
设计内容
导线
电压等级
气象条件
海拔高度
PW-10-DQ
电气
JKLYJ-10/150
JKLYJ-10/240
LGJ-150/20
LGJ-240/30
10kV
导线覆冰5mm
基本风速25m/s
≤1000m
PW-10-DQ-JX
导线架线
PW-10-DQ-JJ
绝缘子及金具
PW-10-DQ-JD
接地装置
PW-10-DG
混凝土电杆
PW-10-GG
钢管杆
PW-10-ZB
柱上变压器
PW-10-ZK
柱上开关
5.主要设计原则和方法
5.1设计气象条件
为适应标准化架线设计的需要,结合江苏地区气象条件的实际情况,遵照《66kV及以下架空电力线路设计技术规定》中的典型气象区,归纳出适合江苏地区10kV架空线路使用的气象条件见表5-1。
表1-1架空配电线路标准化设计气象条件
序号
气象工况
气温t(℃)
风速v(m/s)
覆冰厚度b(mm)
1
最高气温
40
0
0
2
最低气温
-10
0
0
3
覆冰情况
-5
10
5
4
最大风速
10
25
0
5
安装情况
0
10
0
6
平均气温
15
0
0
7
大气过电压
15
10
0
8
操作过电压
15
15
0
5.2导线的选取和使用
导线型号的确定:
根据省公司“江苏省中低压配电网建设与改造技术导则”,中压架空线路选择铝芯导线,铝芯导线截面主干线为240mm2,分支线为150mm2,配变引下线采用50mm2。
在市区、城镇、林区、人群密集区域、线路走廊狭窄,架设常规裸导线线路与建筑物间的距离不能满足安全要求地区和污秽严重地区宜采用中压架空绝缘线路。
10kV线路选用以下5种导线型号:
LGJ-240/30、LGJ-150/20、JKLYJ-10/240、JKLYJ-10/150、JKLYJ-10/50,其中JKLYJ-10/50仅用于配变引下线。
同杆架设0.4kV线路选用JKLYJ-1/120、JKLYJ-1/185。
导线参数:
10kV绝缘导线参数参照GB14049-93《额定电压10kV、35kV架空绝缘电缆》。
10kV绝缘导线的绝缘层均采用普通绝缘厚度,为3.4mm。
10kV裸导线参数参照《圆线同心绞架空导线》(GB/T1179-1999)。
各导线参数详见表5-2~表5-3。
表1-210kV裸导线参数表
型号
LGJ-150/20
LGJ-240/30
结构
根数/直径(mm)
铝
24×2.78
24×3.60
钢/铝包钢
7×1.85
7×2.40
截面积(mm2)
铝
145.68
244.29
钢/铝包钢
18.82
31.67
总计
164.50
275.96
外径(mm)
16.67
21.60
综合弹性系数(MPa)
73000
73000
线膨胀系数(1/℃)
0.0000196
0.0000196
计算质量(kg/km)
549.4
922.2
计算拉断力(N)
46630
75620
最大使用张力(N)
5828.75
9452.5
表1-310kV绝缘导线参数表
型号
JKLYJ-10/240
JKLYJ-10/150
JKLYJ-10/50
电压(kV)
10
10
10
构造(根数×直径,mm)
铝
37×2.9
37×2.32
7×3.00
绝缘厚度(mm)
3.4
3.4
3.4
截面积(mm2)
铝
244.39
156.41
49.48
外径(mm)
26.8
23
16
单位质量(kg/km)
948
652
283
综合弹性系(MPa)
56000
56000
56000
线膨胀系数(1℃)
0.000023
0.000023
0.000023
计算拉断力(N)
34679
21033
7011
表1-40.4kV绝缘导线参数表
型号
JKLYJ-1/120
JKLYJ-1/185
构造(根数×直径,mm)
铝
19×2.90
37×2.58
绝缘厚度(mm)
1.6
2.0
截面积(mm2)
铝
125.5
193.43
外径(mm)
16.8
20.8
单位质量(kg/km)
400
618
综合弹性系(MPa)
56000
56000
线膨胀系数(1℃)
0.000023
0.000023
计算拉断力(N)
17339
26732
导线的安全系数及允许最大直线转角角度:
10kV、0.4kV导线的安全系数及允许最大直线转角角度详见表5-4。
表1-510kV导线安全系数选取及允许最大直线转角角度
导线分类
导线型号
安全系数
导线允许
最大直线转角角度(°)
10kV裸导线
LGJ-150/20
8.0
8
LGJ-240/30
8.0
8
10kV绝缘导线
JKLYJ-10/150
5.0
8
JKLYJ-10/240
5.0
8
0.4kV绝缘导线
JKLYJ-1/120
6.0
8
JKLYJ-1/185
6.0
8
5.3绝缘配合
依照《66kV及以下架空电力线路设计规范》GB50061-97和《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》(DL/T620-1997)进行绝缘设计,使线路能在工频电压、操作过电压和雷电过电压等各种情况下安全可靠地运行。
根据苏电生〔2008〕295号关于发布执行“江苏电网污区分布图(2007版)”的通知,江苏省污秽等级图中污秽等级为C2级~E2级,对应如下10kV架空线路各污秽等级的额定爬电比距如下:
表1-610kV架空线路各污秽等级的额定爬电比距
现场污秽度等级
中性点经消弧线圈接地线路及中性点不接地线路额定爬电比距(cm/kV)
C2
3.0
D1
3.36
D2
3.6
E1
3.84
E2
4.2
根据2010版江苏省中低压配电网技术导则实施细则,设计爬电比距均按不小于3.6cm/kV进行设计。
5.4金具选择
1)耐张线夹
采用节能型、压缩式铝合金耐张线夹。
绝缘导线使用楔形耐张线夹,安装时不剥除导线的绝缘层,而采用楔形夹紧机构直接握紧绝缘导线,线夹承受绝缘导线的使用张力。
裸导线使用螺栓式铝合金耐张线夹。
2)绝缘导线穿刺线夹
绝缘导线穿刺线夹无需破除绝缘导线的绝缘层,用于线路末端支接用户引下线、配变引下线与主线的连接,每相使用一只。
穿刺线夹采用铜质三组四刀片结构,提高导电能力;采用可拧断的力矩螺母,便于施工;采用内核全塑封装结构,提高耐压强度;采用绝缘脂溢填技术,提高抗沿面放电能力并起到防水作用。
3)验电接地环
在绝缘线路主线每250米、耐张杆、十字杆、终端杆的导线上、柱上开关两侧杆塔上、电缆上杆处、杆上变的高压引线与主线搭接处和双电源或有自备电源用户的进线杆塔上均需安装一组接地环,以便于在线路检修和改造中悬挂接地线。
宜采用穿刺型接地环。
4)导线接续
导线承力接续宜采用对接液压型接续管,导线非承力接续宜采用液压型导线接续线夹或其他连接可靠线夹,设备连接宜采用液压型接线端子。
5.5绝缘子选择
根据江苏省中低压配电网技术导则实施细则6.6.5条规定,以及对江苏地区已投运10kV线路工程的调研,本次标准化设计中绝缘子统一考虑如下:
导线耐张串采用2片U70C瓷质绝缘子和FXBW-10/70合成绝缘子,直线杆、直线转角杆绝缘子及耐张杆上跳线绝缘子选用PS-15/5.0瓷质绝缘子或FPQ-10/5.0合成绝缘子;绝缘导线直线杆、直线转角杆绝缘子及耐张杆上跳线绝缘子选用防雷支柱绝缘子。
表1-710kV瓷绝缘子主要技术参数一览表
型号
PS-15/5
FPQ-10/5
FXBW-10/70
U70C/146
名称
柱式瓷绝缘子
柱式复合绝缘子
棒形悬式复合绝缘子
盘式瓷绝缘子
雷电全波冲击耐受电压(峰值)不小于(kV)
105
105
165
100
工频湿耐受电压(有效值)不小于(kV)
40
40
50
40
最小公称爬电距离(mm)
360
460
480
295
额定机械破坏负荷(kN)
5(弯曲)
5(弯曲)
70(拉伸)
70
结构高度(mm)
205
310
415
146
盘径(mm)
255
表1-8防雷柱式绝缘子主要技术参数一览表
绝缘子名称
雷电冲击临界闪络电压(kV)
额定机电破坏负荷,kN
耐受电弧电流(kA)
耐受时间(s)
公称爬电距离
mm
工频湿耐受
电压,kV
雷电冲击全波耐受电压,kV
防雷柱式绝缘子
130
4
16
0.3
360
30
75
5.6绝缘导线的防雷
本标准化设计可采取以下防雷措施:
1)防雷柱式瓷绝缘子、互感式避雷器
防雷柱式瓷绝缘子、互感式避雷器安装于直线杆及直线转角杆。
互感式避雷器与普通柱式瓷绝缘子并联安装。
根据各地配网的运行经验,可考虑在每基或每隔1基直线杆及直线转角杆的每相导线安装防雷柱式瓷绝缘子或互感式避雷器。
2)普通氧化锌避雷器
耐张杆可每相导线加装普通氧化锌避雷器。
一部分耐张杆因安装开关而安装的避雷器,同时可兼做绝缘导线防雷用避雷器。
5.7中性点运行方式及接地
本次标准化设计中性点运行方式按不接地方式设计。
10kV架空线路杆塔的接地部位详见下表:
表1-9不同类型杆塔的接地部位一览表
线路类型
中性点不接地系统
直线杆
直线转角杆
安装防雷柱式瓷绝缘子或避雷器的横担、支架
耐张杆
安装避雷器的横担、支架
和0.4kV线路同杆架设的电杆
低压终端杆、耐张杆、分支杆、较长耐张段(一般为400米以上的耐张段)线档中间的直线杆的低压横担
5.8杆型选取和使用
根据《江苏省中低压配电网技术导则实施细则》,10千伏架空线路一般在农村地区选用12m及以上砼杆,在城镇地区选用15m及以上砼杆。
繁华市区受条件所限,转角杆、耐张杆可选用钢管杆或法兰型大弯矩砼杆。
架空配电线路导线排列方式单回路采用水平排列,双回线路采用垂直排列或上、下两层三角排列。
四回线路采用垂直排列、上下两层双三角排列(三回路采用4回路结构)。
标准化设计中水平档距为60米,垂直档距为80米,最大档距为70米进行设计。
因各地地形、地质情况各异,本通用图未统一杆塔基础设计。
使用时,根据现场情况以及受力状况优化杆塔基础设计。
单双回直线杆塔基础,优先采用底、卡盘型式基础,法兰杆及钢管杆宜采用现浇法兰砼基础、灌注桩基础。
5.9柱上变压器及开关安装
标准化设计列出了柱上变压器及开关设备的安装图。
柱上变压器采用分笼式布置和紧凑式布置方式。
变压器容量选用100kVA、200kVA、400kVA三种规格。
柱上开关选用真空断路器、真空负荷开关以及隔离刀闸。
6.标准化设计使用总体说明
6.1标准化设计文件
本次10kV标准化设计中,主要不同的设计内容分成了为电气部分、混凝土电杆、钢管杆以及柱上设备。
在具体的工程设计中,可根据实际需要选用。
本标准化设计内容适用于江苏省范围内的新建和改造10kV项目的施工图设计。
6.2标准化设计施工图的编号
本着“唯一性、相容性、方便性和扩展性”的原则,对10kV标准化设计的施工图命名规定如下:
施工图编号由下述三部份组成:
[PW]-[电压等级]-[设计内容]--[图纸序号]
PW:
配网线路。
设计内容:
导线架线编码为JX
绝缘子金具编码为JJ
接地装置编码为JD
混凝土电杆编码为DG
钢管杆编码为GG
柱上变压器为ZB
柱上开关为ZK
图纸序号:
阿拉伯数字。
例如:
PW-JX-10-01代表10kV导线架线模块的第一张施工图。
6.3模块选用方法
首先,根据10kV设计内容选择需要模块,再根据工程要求的导线型号选择模块内施工图。
其次,在确定了所选施工图纸后,再根据相应模块设计说明、使用说明按下列要求详细核对设计参数。
1)核对选用导线型号载流量是否满足规划要求
2)核对工程使用的杆型能否适用选择的导线型号。
3)核对工程使用的绝缘子型式。
4)核对实际工程中杆塔使用的最大水平档距、最大垂直档距。
5)核对绝缘配置,是否满足工程实际的绝缘配置及串长要求。
6)根据实际工程中使用的杆型,核对第一金具和杆塔挂孔是否匹配。
7
7.物资选型手册
物资选型手册以物资采购辞典为依据,统一设备规范、减少设备型号规格,方便设计人员及时配合省公司招投标中心完成电气一设备招标材料的编制。
其内容涵盖了配网标准化设计变电部分需报招投标的物资,共分为四部分:
电气设备、混凝土电杆、金具。
7.1物资选型手册编制说明
7.1.1编制原则
当前城乡电网建设任务异常繁重,按照省公司的要求,统一设备规范、减少设备使用规格,方便设计人员及时配合省公司招投标中心完成电气一次设备招标材料的编制。
7.1.2编制依据
7.1.2.1江苏省电力公司物资采购辞典
7.1.2.2配网标准化设计线路部分
7.1.3编制内容
本手册涵盖了配网标准化设计变电部分需报招投标的物资,共分为四部分:
电气设备、材料、铁附件、金具。
7.2物资选型手册
序号
设备名称
型号规格
单位
数量
备注
一
电气部分
(一)
导线
1
铝芯交联聚乙烯绝缘架空电缆
JKLYJ-10/150
2
铝芯交联聚乙烯绝缘架空电缆
JKLYJ-10/240
3
铝芯交联聚乙烯绝缘架空电缆
JKLYJ-1/185
4
钢芯铝绞线
LGJ-150/20
5
钢芯铝绞线
LGJ-240/30
(二)
绝缘子金具
(1)
JKLYJ-10/150导线耐张金具(合成)
1
U型挂环
UL-7
只
1
2
U型挂环
U-7
只
2
3
球头挂环
QP-7
只
1
4
合成绝缘子
FXBW-10/70
只
1
5
碗头挂板
W-7A
只
1
6
耐张线夹
NX-150LY-10或NEJ-150-10
只
1
(2)
JKLYJ-10/240导线耐张金具(合成)
1
U型挂环
UL-7
只
1
2
U型挂环
U-7
只
2
3
球头挂环
QP-7
只
1
4
合成绝缘子
FXBW-10/70
只
1
5
碗头挂板
W-7A
只
1
6
耐张线夹
NX-240LY-10或NEJ-240-10
只
1
(3)
LGJ-150/20导线耐张金具(合成)
1
U型挂环
UL-7
只
1
2
U型挂环
U-7
只
2
3
球头挂环
QP-7
只
1
4
合成绝缘子
FXBW-10/70
只
1
5
碗头挂板
W-7A
只
1
6
耐张线夹
NLJ-7020或NLL-4
只
1
(4)
LGJ-240/30导线耐张金具(合成)
1
U型挂环
UL-7
只
1
2
U型挂环
U-7
只
2
3
球头挂环
QP-7
只
1
4
合成绝缘子
FXBW-10/70
只
1
5
碗头挂板
W-7A
只
1
6
耐张线夹
NLJ-10025或NLL-5A
只
1
(5)
JKLYJ-10/150导线耐张金具(瓷)
1
U型挂环
UL-7
只
1
2
直角环
ZH-7
只
1
3
直角挂板
ZS-7
只
1
4
绝缘子
U70C/146
只
2
5
U型挂环
U-7
只
1
6
耐张线夹
NX-150LY-10或NEJ-150-10
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- 10 kV 网线 路标