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1、广州市某村电力增容改造设计摘要:如今随着广州市城中村的不断发展,工业区、商业区、住宅区的不断扩张,这需要保证供电的稳定性、可靠性与高质量。而广州大部分的10kV配电网设计都是早年的设计,如今飞速增长的用电需求早已超出当时的用电负荷增长预测。同时随着我国电力行业的不断与时俱进,为保障供电的可靠性、稳定性与高质量,配网的架构引来了革新,对于一些架空电缆,尤其在市区中心的配网架构,都需要改造成地下电力走廊。本课题主要研究了广州市某村电力增容改造设计工程,总结了原设计中存在的问题,并对村用电负荷进行了调整。依靠我国在电力行业近20年的发展经验,总结出了较为完善的设计原则以及设计流程与步骤,用改进后的1
2、0kV配电网设计来解决原村用电负荷设计因技术落后所遗留下来的不安全、不可靠、不可控、不稳定等问题。相比较于原来落后的用电设计,本文所设计出的电力增容改造工程,更加地安全可靠,落地实施性更强,同时也保证技术、设备、网架以及各方面的先进性。关键词:电力增容,10kV配电网设计、可靠性,稳定性,高质量 Design of capacity expansion and reconstruction of a village in GuangzhouAbstract:Nowadays, with the continuous development of urban villages in Guangz
3、hou, the continuous expansion of industrial areas, commercial areas, and residential areas requires the stability, reliability and high quality of power supply. Most of the 10kV distribution network designs in Guangzhou are early years. Design, the rapidly growing demand for electricity has already
4、exceeded the forecast for the growth of the electricity load at the time. At the same time, as Chinas power industry continues to advance with the times, in order to ensure the reliability, stability and high quality of power supply, the structure of the distribution network Innovation has been intr
5、oduced.For some overhead cables, especially the distribution network architecture in urban centers, they need to be transformed into underground power corridors.This project mainly researched the design of a power expansion and reconstruction project for a village in Guangzhou, summarized the proble
6、ms existing in the original design, and adjusted the village electricity load. Based on Chinas nearly 20 years of development experience in the power industry, it concluded Relatively complete design principles and design processes and steps, using the improved 10kV distribution network design to so
7、lve the unsafe, unreliable, uncontrollable, unstable problems left by the original village electricity load design due to backward technology. Based on the original backward power consumption design, the power capacity expansion and reconstruction project designed in this article is more secure and
8、reliable, and the implementation of the ground is stronger.At the same time, the advancement of technology, equipment, grids and other aspects is also guaranteed.Keywords: power industry, 10kV distribution network design, reliability, stability, high quality目 录第1章 绪 论11.1我国10kV配电网研究的背景和意义11.1.1我国10k
9、V配电网背景分析11.1.2 我国10kV配电网的研究意义11.2 我国10kV配电网的现状情况21.3 我国10kV配电网设计存在的问题21.3.1 不合理的配电网设计21.3.2 配电网建设对居民生活的影响31.3.3 配电网中不可靠的路径选择31.3.4 技术与网络的平台建设不完善4第2章 项目的建设性与可行性52.1 项目现状分析52.2 负荷发展预测62.3 主要存在问题6第3章 可行性研究设计方案83.1 标准与要求83.2 主要内容93.3 方案描述9第4章 配网设计在配网工程中的实践114.1 新建配电站位置与选型114.2 10kV电源系统接入点124.3 10kV电力电缆的
10、选择144.4 10kV电力电缆敷设方式选择164.5 10kV高压环网柜选型184.6 10kV变压器选型234.7 0.4kV配网自动化设备选型254.8 0.4kV配电低压柜设备选型294.9 台区负荷调整29第5章 结论33致谢36附录37第1章 绪 论1.1我国10kV配电网研究的背景和意义1.1.1我国10kV配电网背景分析我国的10kV配电网通过与用户的连接,可以反映用户的使用状况和电网运输情况。在10KV配电网的设计和使用中,随着我国经济的发展,对我国10kV配电网的改进和完善受到了高度重视。提高10kV配电网的安装设计质量,可以稳定电力系统,提高电力系统输电的稳定性。城市化进
11、程的加快,促进了10kV电力公司配电网的建设和发展,新增工程和改造工程数量也有所增加。配电网系统的设计存在许多不足。为进一步促进10kV配电网的发展,建立更完善的设计方法和实施新的设计手段具有很强的实践意义。我国10kV配电网是我国电网中规模最大、分布最广的电网,是重要的输电介质。由于我国对配电网工程管理系统的研究起步较晚,随着经济建设和信息化建设的发展,配电网工程管理系统逐渐得到发展。1.1.2 我国10kV配电网的研究意义随着中国社会经济的发展,电力工业的发展步伐也随之加快,中国人民对电力的需求也在不断增长。电力工业的发展是国民经济发展的基础。因此,配电网建设技术的发展直接影响到电力工业的
12、可持续发展。国内外对于中低压配电网络的规划方法、接线模式和符合预测等问题都进行了大量较为深入的研究,也得到了较为良好的理论研究成果,但是结合实际情况的研究较少。虽然国家对电网的改造工作取得了阶段性的成果,但是由于我国电网存在电源先天不足的缺点,致使配网网架优化成为供电部门的难题。城市化进程越高,对电网网架要求越高。国外配电网工程信息管理的研究和发展历史比较早,形成了较为成熟的理论体系。然而,根据对我国国情的分析,国外配电网工程理论还不完全适用于我国配电网的设计,因此很少有值得学习的资料。因此,根据我国国情进行配电网工程设计迫在眉睫1.2 我国10kV配电网的现状情况(1)较低的供电可靠性,多线
13、事故。在过去的市区线主要是架空线,架空线路故障率的建设是比较高的,且易受雷击,大大减少了城市供电可靠性。而最老的线网结构不尽合理,导致发生事故时转电与检修工作不容易进行,从而导致停电时间过长,同时也降低了配电网供电可靠性。(2)供电半径长,电源布点不科学。城市规划在过去,我国的电源点的城市配电网的大部分是不合理的,常见的供电半径过长,导致线损大,问题主变压器负载的不平衡的大大降低了分布网络的操作经济性。(3)电网建设用地紧张,电网负荷不断增长。农村居民不断提高的生活水平,特别是家电下乡后,农村家电蓬勃发展,间隙的能力越来越越是大。事实上,即使农综变本可满足当前农村电力需求,设计配电网时,还需要
14、考虑电力增长超过10的用电需求,考虑到适度的电力配置提前。 (4)电网运行方式灵活性低,配网结构不合理。低功率工作模式的灵活性,分配不合理的网络结构。配电网结构不合理,严重限制了原计划来进行维护,如迎峰度夏和故障恢复工作。在实际工程中,经常在搬迁变电站,变电站当站停电,低负荷不能转移出甚至需要添加一个新行或接触线,这大大降低了工程效率和经济效益。1.3 我国10kV配电网设计存在的问题1.3.1 不合理的配电网设计在10kV配电网的设计中,由于配电网的设计过程没有得到有效的监控,许多功能在实际的设计过程中不能起到有效的作用,也不能发挥配电网的实际应用价值,这些问题容易导致配电网的运行崩溃、瘫痪
15、等等。还有10kV配电网设计故障没有得到有效和根本的解决,在一定程度上增加了用电隐患,导致配电网设计出现问题。还有一种情况是,10kV配电网的横截面积以及容量设计存在问题,要考虑相应区域的电力规划情况,分析工程外部因素会对配电网的选择产生重要的影响。1.3.2 配电网建设对居民生活的影响10kV配电网建设在实际实施的环境当中应充分考虑供电用地的占地位置,目前供电占地多为电房和户外箱式变。决定供电占地前要充分考虑用地面积的充足与建设对周边影响的程度,与当地负责人签订用地协议。还有输电方式中通常多采用架空敷设,但近年来随着技术以及社会环境的发展,直埋同样成为重要的敷设方式。直埋敷设涉及路面开挖,会
16、对附近周围的居民日常生活产生一定的影响,所以设计人员在设计前期应尽量挑选对周围居民影响较小的施工路劲,以及与当地的负责人协调好施工的进场的情况。1.3.3 配电网中不可靠的路径选择由于10kV配电网的例行设计通常采用的是现场调查的方法,根据配电网的实际情况,选择适当的线路方向,尽量减少重复供电的情况。一旦选线不明确,将直接影响10kv配电网的安装和设计,设计路径是电力系统配电网选择的重要因素之一。10kV配网的重要实现方式之一是架空敷设方式,导线、绝缘子串、架空地线、杆塔以及相关的接地设备等都是它的主要构成。在对架空线路展开设计的过程中,必须对线路的走向和布局作出综合的考虑,路径距离应当实现优
17、化,并且转角应当保持在一定范围内,在实现有效疏通和施工的基础上,尽可能避免重复供电。对于架空线路路基的设计,应当将非自然因素以及其他自然环境因素纳入到整个系统中加以考虑,同时还应当为地面环境留足对应的空间。对于电缆的供电线路的路劲设计优化,要便于投入使用之后的检修和维护工作展开,尽量少穿越公共交通环境。1.3.4 技术与网络的平台建设不完善目前我国10kV配电网网络平台还不够完善,由于10kV配电网的设计对自动化系统及相关设计有较高的要求,但根据目前我国电力系统的建设实践,可以看出我国配电网系统不能满足设计要求。另外,受多种因素的影响,电力产品的适应性和可靠性相对较低,难以提高设计实施的效果。
18、第2章 项目的建设性与可行性2.1 项目现状分析图2.1 项目现状负载曲线现位于广州市白云区的白山站F6白山村村民楼#2公变房和白山站F6白山东街#1公变房出现配变过载,现需根据广州白云供电局2019年配电网常规基建项目勘察设计项目库对白山村一带进行新增配变,解决当地用电紧张问题。具体情况如下,原配变台区为白山站F6白山村村民楼#2公变房和白山站F6白山东街#1公变房,位于广州市白云区同和镇白山村,划分为属于C类供电区域。两个台区由白山发电站F6馈线引入电源,供电对象为居民以及普通商业用电。变压器为两台均为S11-630,油浸式,配变容量为630KVA。白山站F6白山村村民楼#2公变房配变变压
19、器年度最大负载率发生在2019年7月数值为99.50%、年度最大负荷626.88KW;白山站F6白山东街#1公变房变压器年度最大负载率发生在2019年7月数值为86.89%、最大负荷547.4KVA。分析得白山站F6白山村村民楼#2公变房和白山站F6白山东街#1公变房变压器都均为重载。其中白山村村民楼高低压开关房内配置为全绝缘全密封环网柜高压柜(K)柜2台、(R)柜2台,每台变压器各低压出线2回供电,主线为4*BVV-185;白山东街高低压开关房内配置为全绝缘全密封环网柜高压柜(K)柜2台、(R)柜3台,每台变压器各低压出线2回供电,主线为4*BVV-185。目前,供电局会针对部分由于中压台区
20、、低压台区等配变重载情况,每年进行34批配电网常规基建项目勘察设计项目。供电局会下达相关项目清单与方案,并派设计单位的设计人员到过载台区的供电范围进行勘察,并确定有效合理的设计方案,经过一系列的设计规范与流程最后把施工图纸交给施工单位,最终由施工单位按图纸施工。为了实现解决该台区的配变过载问题,应对该台区进行新增配变,调整该台区负荷,解决当地用电紧张问题。 2.2 负荷发展预测经现场一带摸查,目前白山站F6白山村村民楼#2公变房和白山站F6白山东街#1公变房台区供电区域内部分地块正在开发建设,有大量房屋在建或建成。通过与供电局营销部反馈,该区域内已受理客户用电报装和增容申请多宗,正在规划阶段。
21、台区供电区域内有部分地块已规划于2020年投入建设,预计至2021年6月,该区域新增用电负荷容量达220kW。2.3 主要存在问题通过登录广州白云区供电计量自动化系统,所采集和统计的数据显示,2019年1月至2019年9月间。白山站F6白山村村民楼#2公变房台区配变负载率大于80%,并且该负载率大于80%,并且该负责率持续时间大于30分钟的情况共23次。登录广州供电局计量自动化系统,借用电能表终端所得白山站F6白山村村民楼#2公变房变压器低压侧一年里出现的最大负荷电流为:A相971A、B相955A、C相807A,即配变最高负载率为99.50%,因此该配变处于重载运行状态,白山站F6白山村村民楼
22、#2公变房变压器2019年最高负载曲线附图2.2。白山站F6白山东街#1公变房台区配变负载率大于80%,并且该负载率持续时间大于30分钟的现象共17次。登录广州供电局计量自动化系统,借用电能表终端所得白山站F6白山东街#1公变房变压器低压侧一年里出现果的最大负荷电流为:A相709A、B相819A、C相798A,即配变最高负载率为86.89%,因此该配变处于重载运行状态,白山站F6白山东街#1公变房变压器2019年最高负载曲线附图2.3。图2.2 白山站F6白山村村民楼#2公变房变压器2019年最高负载曲线图2.3 白山站F6白山东街#1公变房变压器2019年最高负载曲线35第3章 可行性研究设
23、计方案3.1 标准与要求1、配网工程项目可行性研究,内容如下:(1)对该区域电网现状的分析,含本期工程涉及到的变电站中性点接地方式描述、主变负荷、线路或配变(台区)的装接容量、最大允许电流、最大负荷、负载率、供电半径、网架状况等基础数据;(2)结合现状分析及负荷发展趋势,提出存在问题,如网架薄弱、电网供电可靠性差、供电尾端电压普遍偏低、电气设备过于破损老旧、供电线路的负载率达到80%以上,大部分变压器的负载率达到80%以上等一系列问题,是否用户投诉等;(3)提出解决措施,论述本项目建设可实施性。2、现根据我国配电网项目的可研和施工图设计,实施过程中相应的服务。10kV配电网应有一定的备用容量,
24、其供电安全应满足以下要求:(1)对于环网线路,当发生线路故障时,非故障段经操作,应恢复正常供电。对于放射式线路,当发生线路故障时,故障段的前半段可以通过将中段的刀闸拉开,以达到正常供电的要求。(2)根据南网的标准要求,每个馈线都需要有联络点,特别负荷密度较小的农村区域,变电站之前至少需要两段母线的联络,以形成环网的配电网络,要求变电站之间必备互相转供。(3)配网网架之间应该满足转供能力。(4)在负荷密集地的城市中心,在检查变电站时,必须要将该变电站所带负荷转供到其他变电站,以保证居民用电的不断电性;当变电站出现故障时,则必须保证原变电站的重要负荷得到其他变电站的不间断转供电。(5)在设计线路过
25、程中,当故障的是0.4kV低压线路,则可以实行局部停电或使用发电车供电,正常恢复用电则需在检修完成之后。3.2 主要内容本课题采用Auto-CAD对设计图纸进行绘制,最终绘制出广州市白云供电局立所立下的2019年配电网常规基建设计项目工程项目名称: 新增白山站F6白山东路20号双公变综合房#1、#2配变解决白山站F6白山村村民楼#2公变房、白山站F6白山东街#1公变房配变重载。其中图纸主要包括分图:设计说明、主要工程量表、10kV电缆走向图、10kV电缆走廊图、0.4kV台区低压线走向图、电房平面及其电气一次结线图等、土建部分建筑图等。本次设计为广州电力设计院的设计项目,以完善10kV电力配网
26、架构、解决10kV配电过载为目的,设计出施工方案及施工图纸。原配变台区位于:广州市白云区白山村白山东路23号。新增配变台区位于:广州市白云区白山村白山东路20号。经纬度:113.3304895178604,23.200764282680474本设计的任务是通过寻找到合适的10kV电源点后接入新增配变台区,在原台区供电范围寻找适当位置解口,驳接新增台区的低压出线,进行合理调负。使本配电网设计达到以下目的:1、解决当前原配变台区过载问题; 2、满足设计项目所在区域未来用电增长趋势; 3、项目实施后,能给该项目所在区域稳定、安全、高质量的供电;3.3 方案描述根据白云供电局2019年度夏紧急立项中低
27、压配电网基建项目(xxx),新增白山站F6白山东路20号双公变综合房#1、#2配变解决白山站F6白山村村民楼#2公变房、白山站F6白山东街#1公变房配变重载项目工程更动如下:1、 主供电源:百山站F6;在白山村村委提供的白山东路20号附近空地,新建白山东路20号双公变综合房型配电站1间;2、 在白山东路20号双公变综合房中新装SCB11-1000kVA干式变压器2台;新装配800kVA,GGR(K)型进出线柜(一进6出 )2台;新装GGR(K)型联络柜1台;新装配电自动化装置(DTU,三遥,主控,6回路,壁挂式)/2套;新装全绝缘环网柜(K)4面,(R)2面,编号依次为G01-G06柜;3、
28、白山F6白山村村民楼高低压开关房内原有广州东芝白云电气设备有限公司品牌全绝缘环网柜(K)1面,(R)2面;在该房内新拼广州东芝白云电气设备有限公司品牌全绝缘环网柜(K)3面,房内全绝缘环网柜柜号重编,编号依次为G01-G06柜;4、拆除白山F6白山东街高低压开关房至白山F6白山村#1高低压开关房原有电缆ZRYJV22-8.7-15kV-370mm2/105m;5、拆除白山F6白山村#1高低压开关房至白山村村民楼高低压开关房原有电缆ZRYJV22-8.7-15kV-370mm2/310m;6、由白山F6白山村#1高低压开关房至白山东街高低压开关房新敷电缆ZRYJV22-8.7-15kV-3300
29、mm2/105m;7、由白山东路20号高低压开关房至白山村村名楼高低压开关房新敷电缆ZRYJV22-8.7-15kV-3300mm2/190m;8、由白山村#1高低压开关房至白山东路20号高低压开关房新敷电缆ZRYJV22-8.7-15kV-3300mm2/250m;9、由白山F6白山村村民楼高低压开关房新拼G03柜新敷电缆ZRYJV22-8.7-15kV-3300mm2/770m至白云山化学药厂开关房;第4章 配网设计在配网工程中的实践4.1 新建配电站位置与选型所有变电站、开关房和变压器的摆放位置,应该尽可能地建设在负荷中心的周边。经白云供电局与白山村村委交涉,提供可新建配电站的地块。本人
30、以设计身份现场勘查,确定新增配变用地位置。由于项目主要解决白云区白山村一带配变重载问题,确定在白山东路20号新建配电站。确定新建配电站位置后,需要对新增配变用地位置地进行物探勘查,确定地下各类型的管道,避免施工单位施工时损坏原有地下的电力、水力、通信管道等。所以配电网设计必须提供物探图给施工单位作为地下埋管依据。现场勘察后确定新建配电站位置见附图4.1。图4.1 现场勘察后确定新建配电站位置经过现场勘查,现址基本符合配电站选址的要求:(1)应当选择在负荷中心四周;(2)附近存在电源点;(3)10kV电缆进出线难度较低;(4)方便设备的运输;(5)周围没有污染源, 或位于污染源的下风侧;(6)附
31、近无不符合建设或危险场所,如明显振动、潮湿、高温区域及有易燃易爆危险可能性的场所;(7)附近有充足的发展和建设空间。根据原台区状况分析、负荷增长预测、白云供电局规划投入2台1000kVA干式变压器,项目拟定新建型配电站。根据广州供电局型配站房内配置规范,房内一般放置2台干式变压器,一段或两段10kV母线,每段母线上不允许超过6面10kV高压开关柜。此外,对于干式变压器外廓与墙壁、门的最小净距也需要按照广州供电局的配电站设计规范。配电站内所安装的变压器的容量范围在100至1000kVA时内,变压器外轮廓与配电站墙体后壁和侧壁之间的距离保持600mm以上,变压器外轮廓与配电站门体之间的距离同样需要
32、保持在800mm以上。白山东路20号新建型配电站平面布置图见附图4.2。图4.2 型配电站平面布置图4.2 10kV电源系统接入点广州地区现有37个变电站,按区域分设。每个变电站站出线约有1030条10kV馈线不等,一些载有的一级负荷的馈线有N-1供电系统。所谓N-1供电系统就是10kV馈线之间设有联络点。譬如,一个配电站的开关房的同一排母线上的环网柜可能存在不同的10kV馈线电源点,但只能存在一个主供电源点,另外一个电源点的开关只能常开,我们称此联络开关所在的环网柜为联络柜。当该主供10kV馈线出现故障或者需要停电维护时,此时运行班人员可以先把主供电源开关断开,再把联络柜常开开关闭合,就可以
33、达到转供电的作用。另外,一条馈线上的10kV用户现状与所串联的开关房的示意图称之为馈线图。经过现场勘查,新建电房点距离南面50m范围内,发现10kV电源点白山站F6白山村村民楼高低压开关房,但由于白山站F6白山村村民楼高低压开关房内无备用环网柜,白山F6白山村村民楼高低压开关房内原有广州东芝白云电气设备有限公司品牌全绝缘环网柜(K)1面,(R)2面;在该房内新拼广州东芝白云电气设备有限公司品牌全绝缘环网柜(K)3面,房内全绝缘环网柜柜号重编,编号依次为G01-G06柜;再由该房新做电力电缆通道,将10kV电源引进新建型配电站。白山站F6白山村村民楼高低压开关房见附图4.3;白山站F6白山村村民
34、楼高低压开关房内环网柜见附图4.4图4.3 白山站F6白山村村民楼高低压开关房图4.4 白山站F6白山村村民楼高低压开关房内环网柜拟定总体10kV电源引入方案为,新建型配电站10kV采用单电源供电方式。新建白山东路20号双公变综合房台区10kV(主供)电源由10kV白山站F6白山村村民楼高低压开关房经新建电力电缆走廊引入。4.3 10kV电力电缆的选择在广州地区的配电网结构中,在大多数情况下,最常被采用的10kV电力电缆通常有:交联聚乙烯电缆,油浸电缆还有聚氯乙烯绝缘电缆及其他型号的电缆等。在所有的10kV电力电缆中属交联聚乙烯电缆的应用最为广泛。另外,配电网设计人员在应根据现场是实际情况需要
35、和现有条件对10kV电力电缆进行选型,如果10kV电力电缆敷设方式为直埋敷设的方式时,设计人员应考虑是否要选择加有钢铠的10kV电力电缆,这样主要是为了可以对10kV电力电缆在施工时进行保护和减少往后因其他外部因素的磨损。根据实际需求来选择电缆截面积确实是电力系统中重要的学问。因为电缆截面积的大小对工程投资资、线耗、使用的寿命、电压的质量等有着重大的决定性的因素。在电力系统实际运行情况中,当电缆出现截面积过小的情况时,会导致电压的质量下降,电力线路的损耗则会不断上升,甚至更有可能导致电缆被烧毁;相反,当电缆的截面积太大,首先肯定的是投入的资金会有所提高,因此,我们首先需凭借施工技术标准对负荷结
36、果进行预测,再站在发展的角度去考虑,才作出对截面积大小的选型,使电缆不仅可以在最大的工作电流的影响下,还可以承受最大的短路电流影响。此外,还要保证安全的持续运营。总之,在选择合适的电缆截面积时,不可能同时达到每一种影响因素的最佳标准,但我们可以通过综合的衡量,达到最佳的效益与最低成本。在广州地区,根据本人实践工作中所观察到广州供电局对10kV电力电缆使用的情况,一些几年前建设的电力线路采用的电力电缆大多数是不带阻燃等级普通YJV22型的电力电缆。但最近几年广州供电局已经取消无阻燃等级的电力电缆物资框架,大多采用C级阻燃等级的铜芯交联聚乙烯绝缘电力电缆。除此之外,广州供电局对所选用的电力电缆的导
37、体横截面也有严格规范,在正常情况下,只允许采用70、240、300三种导体横截面的电缆。当然,本人在实践工作中也在设计现场遇见过诸如50、95、120等少用到的导体横截面的电缆,但这类型的电缆都是比较残旧的,正常情况下配电网设计人员遇见后都需要进行电缆更换的设计。此外,广州供电局对配网设计选用不同导体横截面的电缆时也有一定的规范。正常情况下,开关房之间的环网柜进出线的接线采用300导体横截面的电缆,如果是房内环网柜直接连到变压器、或者附近100m内到用户高压室、专变室等均采用70导体横截面的电缆。而240导体横截面的电缆只允许用于对原有240导体横截面的电缆进行斩断后的驳接。可见,广州地区电力
38、系统对10kV电缆电力的选用在不断进行统一与规范。因为本配电网项目是广州供电局规划内项目,项目所用的物资要优先根据局内的定额物资框架。电缆选用型号为ZRC-YJV22-8.7/15kV-3300阻燃铜芯交联聚乙烯绝缘电力电缆。ZRC为电力阻燃等级、为C级阻燃等级;YJV聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套;22代表电力带铠装的意思。4.4 10kV电力电缆敷设方式选择广州市地下原有走廊并不多,尽管是存在原有走廊也有可能不存在可利用管道的情况。所以说,很多情况下,我们需要新建电缆走廊。按照管线综合规划有相关的规定,电力走廊建设时电力电缆只能敷设在道路的东南侧,这是没有划分电压等级的。但是现在广州市已经很少规划
39、慢车道, 施工单位需要配合道路施工,尽可能减少开挖相同行车道的情况, 所以电缆敷设应该尽量敷设在行人道上。但我们都知道行人道的宽度比行车道宽度小得多,所以配电网设计时所埋下的电力管道多为2层3列的行人排管,这就限制敷设排管的数量。在10kV 配网电缆敷设这一环节中,直埋敷设是最常被采用到的敷设方式。因为直埋敷设的工程量小、施工周期短,同时投资成本也少。直埋敷设施工前的准备有一定要求,施工人员需要对电缆沟和电力管道进行清淤和通管处理,确保电缆沟无过多的杂物且能疏通。我们走在路面行走的时候时常会看到地面上会铁质的电缆警示标志,这是为了提醒人们路面下方存在电力电缆,要注意保护,或者警示某些需要开挖此
40、地的施工单位。电缆沟也有分类型,在电力线路中,主要有砖砌沟和混凝土沟两种。修建砖砌沟时,施工人员应以路面作为标高的基准,根据不同路段行驶的车辆,电缆沟交通承重盖板需要采用的质量也不同,电缆沟内部因为集水坑和排水管道是相通的,所以可以说是所有的电力走廊中排水效果最好的一种。电缆沟内部是设有固定支架的,一般在内墙里两侧纵向的安装,电缆沟内的铁件必须经过热浸镀锌的处理,同时保证做到接地,电缆沟内的接地体在距离电缆沟底部0.1m必须进行全程对应敷设,此外,接地电阻应小于1,这样一来装设电力设备的接地时就方便多了。另外,对于混凝土电缆沟,其主要采用工艺为现场浇筑,伸缩缝间的距离为20m,剩下的施工工艺和
41、砖砌沟也大致相同。另外,在电缆敷设过程中安全措施的采取才是最应当注意的,施工人员应重点做好防潮防火工作,电缆一般采用的是阻燃电缆,并设置防火分离来保证防火等级,通过阻燃材料经电缆封堵好,尽量避免因在施工过程中的环境因素影响会对电缆造成不良影响。对于排管敷设,排管的内径系数是电缆线路外径系数的1.5倍,埋深在地下0.5m 范围内。然而根据在排管敷设时实际施工情况来看,出现排管和其它管道相交叉的案例是常有发生,为了避免排管与其他管道的相互交叉情况的发生,排管和其它管道之间安全距离应当至少保持2cm 的距离,这样一来排管间散热性能才能有效发挥。一般情况下,施工时应保证排管内部及管口是平滑的,这样才能
42、避免在实际施工过程中电缆线路发生被破坏的现象。除此之外,在每个施工环节,应当合理地规划工作井,科学地设置工作井,两个工作井之间的距离不宜过长或过短,一般现场实际应当控制在50200m 范围内。在配电网设计的实践工作中,电力走廊因设计人员摸查不清导致的施工受阻是最常见的设计事故之一,这会造成工程量变更较大。所以在我们设计人员对电力走廊设计这一环节的工作中,一定要步步落实到位,一般含有以下几个步骤:(1)在接到项目清单后,对10kV配电线路的起点开关房,再到接入电源点的新建开关房和10kV电缆截面类型进行确认。(2)熟记电缆走廊沿途经过的路径,画下草图,在初步路径方案落实后,需要设计人员亲自到现场
43、对路径走度进行测量,对地质,道路类型,是否涉及报建,都需要做到胸有成竹。最好利用CAD绘制出10kV电缆走廊图、10kV电缆走向图。(3)根据10kV电缆走廊线路沿途经过地形特点,对需要新建的电力走廊进行选型。(4)做出工程量材料表,然后交给预算人员进行编制工程预算。(5)涉及到的电力走廊设计部分需与供电所属地运行人员、供电局规划人员、配电网专责地人员进行审核,商议方案是否可行与确定是否有需要进行可研方案调整。4.5 10kV高压环网柜选型 环网供电凭借其更优越的经济性与可靠性赢得了在配电网结构电缆化的重要地位。尤其在广州地区,因为现在城市配网对用户供电的方式都主要采用环网供电,所以环网供电的
44、比例将会越来越高。随着环网供电的发展,环网柜将会越来越受到供电部门和用户的重视。广州供电局配电部在2005年后,一直在采用环网供电,这要求环网柜的生产商家需要不断改进工艺。期间,广州供电局也在不断地尝试选用了各种知名品牌的环网柜,力求找到最合适最适合广州配电网结构中环网供电的环网柜。10kV环网柜是内部结构十分特殊的电气设备。观察环网柜内部,我们可以看出每一个带有高压开关元件的间隔,当中每一个间隔都属于环网柜的环网供电单元。在环网柜内部我们可以看见供电网线形状为环状,环网柜就是凭借环状结构实现环网供电的功能。高压熔断器、负荷开关是环网柜内部不可或缺的核心结构电气元件。每个环网柜都配置3到5个开
45、关盒子,从而形成了灵活的链接模式,这样一来,每一个电力分配网络的节点对电能的需求都可以得到有效的满足。环网柜的电源开关设备和硬母线是装载相同的金属外壳,再配上三工位条件的开关,环网柜就是这样实现三相联动的优秀性能,环网柜不仅具有性能较好的弹簧机构,而且能够进行迅速的分开关切换。环网柜正视图见附图4.5。环网柜侧视图见附图4.6。图4.5 环网柜正视图见附图图4.6 环网柜侧视图10kV环网柜之所以被配电网部门广泛应用,其的实际优势主要体现在以下几点:(1)结构密封性良好、具有高度绝缘性能,安装地点的适用点限制性低,无论室内还是室外能都进行安装。(2)环网柜的体积较小,无论安装在室内室外都少有空
46、间问题,较轻的重量使得环网柜具有搬运简便的优势,这样就方便运行人员进行适当的移动。(3)对于安装难度方面,10kV环网柜的安装是比较便捷的,而且操作难度不高,运行人员维修与养护工作难度低。(4)另外环网柜的断口、接地设备都容易被区分出,这样一来,保障操作人员、维修人员等提供了工作安全性与工作便利性。本次项目采用的10kV全绝缘SF6环网柜需要在2019年广州市供电局定额物资框架内,采用非定额物资框架都需要向广州供电局填报。2019年广州市供电局定额物资框架见表4-1。表4-1 2019年广州市供电局定额物资框架广州市供电局2019年10kV负荷开关定额物资框架1北京ABB高压开关设备厂家的负荷
47、开关柜2北京合纵科技厂家的负荷开关柜3北京科锐配电自动化厂家的负荷开关柜4广州霍斯通电气厂家的负荷开关柜5广州南方电力集团电器厂家的负荷开关柜6施耐德(北京)中压电器厂家的负荷开关柜7深圳市惠程电气股份厂家的负荷开关柜8西门子中压开关技术(无锡)厂家的负荷开关柜9施耐德开关(苏州)厂家的负荷开关柜10西门子中压开关技术(无锡)厂家的负荷开关柜11广州白云电器设备股份厂家的负荷开关柜12广东米勒电气厂家的负荷开关柜13北京双杰电气厂家的负荷开关柜14佛山市顺德区永丰机电设备厂家的负荷开关柜15广东阿尔派电力科技厂家的负荷开关柜16广东番开电气设备厂家的负荷开关柜17广东金晖隆开关厂家的负荷开关柜
48、18广东省新会电器厂家的负荷开关柜19厦门华电开关厂家的负荷开关柜20亚洲电力设备(深圳)厂家的负荷开关柜21中能电气厂家的负荷开关柜22库柏爱迪生(平顶山)电子科技厂家的负荷开关柜23广州市金志电气科技厂家的负荷开关柜根据广州市白云供电局配电部设计规范要求,当变压器容量小于630kVA时,环网柜使用R柜(熔丝柜)出线,大于等于800kVA时,环网柜使用D柜(断路器柜)出线,房内直接供给变压器时使用R柜(熔丝柜),其余均采用K柜(负荷开关柜)。此外,环网柜CT需配置为K柜(相C600/5 10P10级,零序100/5 10P10级)、R柜(相C100/5 0.5级,零序100/5 10P10级)、D柜(相C600/5 10P1