浅谈城乡35kV农网改造线路设计

黄建敏

摘要：对城乡电网输电线路的设计，不仅要考虑它的经济性或者可行性，更要对实际进行多方面的考察，比如路径的选择、气象条件、测量、排杆等等方面的设计进行汇总和考察，只有做好设计工作，才能充分保证输电线路的工程质量。本文着重就马山-白山35kV电网输电线路的设计做出论证。

关键词：城乡电网；输电线路；设计

Abstract: the urban and rural power grid transmission line design, not only to consider the economy or feasibility, more to the practical aspects of inspection, such as the choice of the path, weather condition, measurement, row stem and so on aspect the design and research summary, only making design work, can fully guarantee the project quality of transmission lines. The paper emphatically mashan-35 kV power grid baishan transmission lines to the design of the argument.

Keywords: urban and rural power grid; Transmission lines; design

中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：

随着经济的发展，城乡一体化的结合，为了贯彻政府电网的改造方案，35kV电网输电线路显得格外重要。输电线路作为从发电厂或变电站向用户输送电能的桥梁，在电力系统中起很重要的作用。而线路设计中的路径选定、气象条件、测量、排杆等方面对线路设计有很大影响。本文结合220kV马山变电站至35kV白山变电站农网改造升级工程实际，对路径选择，测量，排杆方式等等进行总结与设计，找出客观的规律，达到优化线路的目的。

1工程概况

本线路路径所经地区多数为丘陵，大部分线路距离二级公路和村路不远，汽车基本上都可以通过公路或者村路到达线路附近。不过由于线路经过的部分地方是山林，加上有些地方距离公路、村路比较远，所以拖杆和搬运材料、工具都比较困难。

考虑运输方便，材料保管及生活方便等因素，材料点设在马山供电公司物资仓库内。施工器材、线路安装材料集散点选在乔利供电所及苏博物资仓库。汽车运输平均距离：8km；人力运输平均距离：水泥杆平均运距1km，其他材料平均运距 0.8km。本线路较长，所经地区多数为丘陵，由于线路距离二级公路和村路不远，汽车基本上都可以通过二级公路或者村路到达线路附近。

2路径走向设计

2.1设计原则

线路的路径直接关系着线路的可靠性以及工程的造价，作为选线人员，应当从地图上进行认真的分析，并且务必到现场进行实地勘察，然后再对方案的可行性进行确定。设计的好坏不仅体现了设计的智慧，更决定了工程是否能够顺利的进行。所以设计者务必遵循以下的几大原则进行分析考证：尽可能选择较近的路径走向；考虑交通方便，如沿公路的路径走向；避开高赔偿的林区、耕作区、开发区、风景区等；避免穿过城镇和村庄的建筑物；尽量不跨越通讯线、铁路、公路、河流、水库等；避开地质灾害及洪涝灾害频发地带；避开国防通讯电缆及电气化铁路电线；绕开农民坟地及农村庙宇等风水迷信地带；避开高污染、高危险区域（如石场、烟花爆竹厂、油库等）。

2.2线路走向方案

本条线路从220kV马山变电站35kV母线构架开始，经苏博、乔利、乐圩后，接至原35kV东风线，然后沿着原35kV东风线路径直到巴徐，直到35KV白山变电站。线路长度共计18.982公里。

2.3线路途径的地形情况及交叉跨越情况

3导线截面及避雷线确定

3.1设计原则

根据系统规划提供的负荷资料及所选定的导线截面，结合目前了解到的当地社会经济发展规划进行校验。由于我国国民经济发展速度较快，加上个别行业缺乏长远规划，往往当线路一建成，很快就达到满负荷运行。经过几年后，多数线路都在超负荷的情况下运行，不仅损耗高，而且导线连接点发热，运行很不安全。因此，导线截面的选择宜偏大而不宜偏小。导线确定后根据规程要求选定避雷线型号。本工程导线选择按工程终期输送容量（2×8000kVA）来考虑。

3.2导向截面设计

导线截面按经济电流密度Jn选择：取最大负荷利用小时数Tmax＝3000小时，查表得经济电流密度Jn＝1.65A/mm2。最大负荷电流：

Imax=Ie=Se/(√3×UN)= 16000/(√3×38.5)=239.94A

导线经济截面Sj=Imax/Jn=239.94/1.38=145.42mm2。

上式表明，应选择LGJ-150导线。UN－线路额定电压（kV）(主变额定电压为38.5±2×2.5％/10.5kV)。

線路末端电压损失△U%校验：取cosΦ=0.85，

△U%=(r1×S×cosΦ+x1×S×sinΦ) ×L×100%/UN2

=(0.208×12.6×0.85+0.358×12.6×0.527)×10.668×100%/38.52=3.31％

符合35kV线路末端电压损失不大于10%的要求。

查LGJ-150/25导线允许载流量为445A＞145.42A，按导线长期允许通过电流，导线选用LGJ-150/25导线能满足要求。因此，改造佛子--平山35kV线路工程的导线采用LGJ-150/25钢芯铝绞线。

3.3导线、避雷线及防震措施

导线、避雷线年平均运行应力考虑防震要求控制在破坏力25%以内，在开阔地带不论档距大小均需安装防震锤；档距小于300米的，防震锤个数采用1只，大于300米的采用2只；安装距离采用不等距离安装，b2=0.75b1。导线：采用FD-3型防震锤。避雷线：采用FG-35型防震锤。

3.4绝缘配合

绝缘子：悬式绝缘子串采用钢化玻璃绝缘子LXY-70，耐张转角杆每串4片，直线杆每串3片；S－280瓷横担用于单杆耐张转角杆跳线。变电站进出线构架绝缘子采用XWP－70盘型瓷绝缘子，每串4片。

导线及带电部分对杆塔构件的最小间隙，考虑风偏后不小于：大气过电压0.45m、操作过电压0.25m、运行电压0.1m。

空气间隙配合：导线及带电部分与杆塔构架间的距离，考虑风偏后其最小空气间隙不小于下列数据：大气过电压0.45m、操作过电压0.25m、运行过电压0.10m。

3.5防雷措施

本线路通过的地段为丘陵，但年雷电日达100天，属强雷区。避雷线从线路两端变电站开始架设，长度不能小于1.5km，杆塔避雷线的保护角不大于25度。每基杆塔均需接地，采用放射型水平接地体，为减少跨步电压，水田及居民区采用环形接地体，其接地电阻不大于30Ω，水平接地体和接地引下线均采用Φ12热镀锌圆钢。

4杆塔和基础设计

4.1杆塔设计

在工程设计中,一般应尽量选用典型设计或经过施工、运行考验过的成熟杆塔型式。对新型杆塔的设计,需要充分研究设计原理,一般经过科学试验后再选用。35kV直线杆,单杆杆高15m,特殊情况下为18m；铁塔的高度也是有标准的,一般为9m，12m，15m，18m等。在确定杆型时,首先确定直线杆的杆型,要结合导线选型,决定是用单杆还是双杆；根据线路通过地区的地质情况以及运行单位的运行经验,决定是用深埋式还是浅埋式加拉线杆型；根据电压及运行经验,决定杆高。直线杆的杆型及其尺寸确定后,再确定与其配合的加高直线杆以及转角、终端杆的杆型,对于特殊跨越处和不容易立杆的地段,选用与水泥杆杆型相配合的铁塔。直线杆杆型确定后,就可以按这种杆型确定计算档距了。

4.2基础设计

基础型式的选择要按照全线地形、地质、水文等情况,以及基础受力条件,来确定基础型式。钢筋混凝土杆和铁塔的基础按其受力型式划分,可分为:上拔、下压类基础和倾覆类基础。前者主要承受上拔力和下压力,如电杆的拉线盘、底盘,均属于这种基础；后者主要承受倾覆力矩,如卡盘,就属于这种基础。铁塔基础一般采用装配式预制基础,在粘性或沙性土中宜采用灌注桩基础。

4.3杆塔和基础

本工程全线杆塔102基，其中直线杆54基，占52.9%,转角、终端杆48基，占47.1%。水泥砼杆采用预制的底拉盘，自立式铁塔采用现浇混凝土基础。

5结束语

由于城乡电网输电线路的特殊性，设计人员务必不能怕艰苦，耐心细致地积累线路设计的经验，并且针对一系列有可能发生或者存在的问题进行研究和科学分析。

参考文献：

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[2] 胡安民.架空电力线路实用计算[M].北京：中国水利水电出版社出版，2004.

[3] 常维晋．晋北山区农村电网改造35 kV线路设计分析[J]．电力学报，2006，21（4）．

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。