10kV 配电网线路建设及改造的研究

谢惠君

（国网鄂州鄂城供电公司，湖北 鄂州 436000）

10kV 配电网是电力系统的主要构成部分，如果运行出现问题，将会对供配电产生不良影响。10kV 配电网构成部分多，线路是其中最为基础与重要的部分，运行异常或者故障将会使供配电失去可靠性，常常会引发停电事故，对生活与生产用电产生影响，并且存在安全风险。基于此，电力企业要做好10kV 配电网线路建设，合理进行规划设计与全面控制建设质量，并要对线路进行优化改造，通过这种方式保证线路满足用户用电需求，降低线路故障发生率，促进线路运行效率提升，使得10kV 配电网线路更好地服务我国电力事业。

1 线路建设及改造的重要性与存在的问题

1.1 重要性

10kV 配电网线路建设及改造具有重要意义，能够使供配电更为安全与稳定。配电网在电力系统中发挥着纽带作用，线路建设可促进电能传输，合理规划、建设、改造下，线路运行可靠性与稳定性会提升，电能传输也就能更好地进行，不会轻易出现问题，从而实现持续性供电，供电质量也会更有保障。配电网线路在满足用户用电需求的同时，需落实安全供电要求与提高供配电经济效益，推动我国电力事业发展，更好地造福人民与服务社会生产活动。

可持续战略发展背景下，国家对于各个行业发展作出指示，要求朝着节能降耗转向，电力行业发展也要紧跟趋势，最大程度地控制能耗。10kV 配电网线路建设出现问题，或者是未能对老旧线路及时改造，势必会造成电能损耗大。10kV 配电网线路科学合理的建设与改造下，可有效地降低能耗，促进电能利用率提升，电能供应经济效益与社会效益将显著提高。

1.2 存在的问题

10kV 配电网线路建设及改造之中，存在未能全面分析与综合考量的情况，相关规划设计缺乏科学性与合理性，进而导致建设与改造不能满足需求与难以达到要求，线路实际运行易出现问题。配电网线路建设及改造施工没有做好质量管控，具有不符合技术标准的情况，线路正式运行以后故障率高，严重影响电能供应，同时会诱发事故，造成一定的经济损失，还可能引发人员伤亡，且检修维护压力大和成本高，不利于电力企业发展。

当前10kV 配电网线路建设有分布点过少的状况，受其影响供电半径过长，难以契合日益增多的供电需求。10kV 配电网线路建设没有做好细节性问题考虑与处理，常常会出现负载率过大的情况，不仅会使得供电效率低，还会使线路运行出现问题。随着社会发展生活与生产用电需求快速增长，原有的10kV 配电网线路无法满足供电需求，需要进行改造。现实情况是有些地区受各个方面影响，未及时进行线路改造，电力供应依赖原有线路具有负荷过大的问题，运行安全性与可靠性得不到保障。部分地区线路改造仅关注当前需求，忽视长远考虑。

2 线路建设及改造策略

2.1 综合考虑与分析

10kV 配电网线路建设及改造涉及各个方面，在实际施工前必须要综合考虑与分析，根据各个方面需求与相关标准，科学合理地进行规划设计，然后制定建设与改造施工方案，这样才能确保线路建设及改造满足要求。线路建设及改造要结合电网运行实际情况展开，通过运行监测与巡检，掌握各项参数与明确问题，在此基础上对配电网架构的情况与设备运行状况以及供电能力、线路损耗、供电质量等方面进行研究，从优化与完善角度出发进行线路建设及改造规划设计。

实际规划设计要结合相关规范与要求，同时要考虑影响因素，比如气候条件、风速、导线与线杆风荷载[1]。线路建设及改造之前要全面搜集架设地的气候资料，做好分析，通常要掌握附近正在运行的近似线路的情况，还有近10 年内很少出现的气候数值，在配电网线路建设及改造中，一定要保证设计具有科学性与标准性。配电网线路建设及改造中要了解所在地的最大风速，要求搜集近10 年最大风速相关数据信息，准确计算线路最大风速，依据计算结果进行线路规划设计。期间会遇到没有相关资料说明的状况，可结合地形确定风速值，比如平原风速值在25m/s 以上，山区则为平原的1.1 倍[2]，最终依据其对线路最大风速展开计算与设计。导线与电线杆存在风荷载，对于线路建设与改造会产生影响，故而要依据公式准确计算，依据结果合理确定风荷载。

2.2 做好负荷预测

配电网线路建设及改造之前需做好负荷预测，这是一项极为重要的工作，一定要确保其准确性。配电网线路建设及改造是为了更好地供电，满足用户用电需求，而实现目标必须要考虑线路负荷，否则投入使用的线路易出现问题。实际操作中应依据线路电压等级预测负荷，另外变电站与环网箱设置也要展开负荷预测，最终依据预测结果合理规划设计与建设。

负荷预测要了解城市发展规划情况，根据当前发展情况准确预测，还要兼顾未来发展，分析对于电能供应的需求，在综合考虑的基础上准确预测负荷，根据需要合理地进行线路规划设计、建设、改造。对于配电网建设及改造的用电需求进行调查，一般要向该区域供电分公司了解相关情况，明确生活用电与生产用电当前需求，还要预测未来发展需求[3]，确定总装机容量，然后对于负荷预测，根据需要合理规划。这既能满足当前与未来用户电能供应需求，又能与城市发展保持一致，避免频繁进行线路建设及改造。

2.3 完善电网结构

配电网线路建设及改造需要针对电网结构进行研究，进一步完善与优化，以此增强电能供应安全与可靠性，降低线路问题出现率，控制受影响范围，尽可能缩小停电范围与缩短停电时间，此外要强化负载转换率。线路建设及改造要合理设置分布点，供电半径不宜过长，对于不可抗因素导致的供电半径比较长的情况，应当对负荷分析，并要结合杆塔的位置进行研究，然后通过加装分段开关的方式进行故障控制，确保故障影响面不会太大，这样检修也就不需要大面积停电。一般既要在主线路上设置开关，又要在负荷大的分支线路上设置开关。

针对变电站母线出线线路，需要在后面部分设置联络开关，实际操作要结合线路负载率。线路出现故障，或者是在检修与高负荷状态下，一般要进行负载转换。此外线路处于高负载状况下，难以依靠自身进行负荷转换，应转换思路，规划与建设新线路，以此分割与承接原来线路负荷，并要在过程中对已有线路进行改造。配电网线路建设及改造要强化防雷能力与抗风能力，还要有效防污，通常需要在雷区、风区、污秽区采取相关技术措施，提高相关区域线路抗灾能力，降低运行故障率，促进高效与高质量电能供应。新时期，电网结构优化要与时俱进，合理运用自动化与智能化技术，通过自动监测、管理、调整、检测等，助力配电网线路稳定与安全运行。过程中要针对主站与子站进行自动化与智能化建设，还要对配变终端与站房进行改造，全面提升电网自动化与智能化水平。

2.4 做好导线选择与设计

配电网线路建设及改造要合理选择导线，一定要严格依据相关技术标准确定要使用的导线，同时要满足性能与质量要求。导线要具备良好的绝缘性，满足安全性、最大负荷、电气性能、机械性等要求[4]，负荷要留出裕度，兼顾当前与远期增长需求。此外需要根据建设要求确定导线截面，通常情况下单相制零线截面与相线截面相同，而三相四线零线截面与相线截面不一样，前者应在后者50%以上。当前导线主要有铝合金线、铝纹线、铜芯铝绞线，具体选择哪种材质导线需要结合建设要求，需要注意的是，配电线路尽量不用单股铝合金线与铝线。导线选择要依据所处的环境，如果处于腐蚀性环境中，那么导线要选用防腐蚀性好的，或者是通过技术手段提高这个方面的能力。

合理确定配电网起点与终点，规划好线路布设路线，尽可能避免后期过多迁移，还要尽量保证路线简单与架设可操作性强。线路路径要优先选择直线，此外要绕开环境恶劣、会对线路运行产生影响的区域。线路设计要依据交叉跨越的要求、线路与地面的距离确定。线路设计要明确风险因子，准确计算最大风险，主要涉及覆冰情况、最大风速等。线路建设及改造要计算最低距离，需要考虑安装偏差，不用考虑电流、覆冰不匀称等因素。导线与地面距离要依据相关要求确定，通常要计算最小距离，非居民区与居民区10kV 配电网线路距离地面最小距离分别为5.5m 与6.5m。导线处于人少和建筑少的地区，与地面最小距离应为4.5m[5]。

2.5 合理确定杆塔

配电网线路建设及改造牵扯到多方面，杆塔设计与埋设是重点，必须要满足要求。从目前来看，10kV配电网线路杆塔有四种，除了转角、直线、耐张杆塔，还有终端杆塔，不同杆塔有自身的特点。以线路建设采用直线杆塔为例，操作中要采取支柱或悬式手段将导线固定在上面，常用于耐张段直线处。耐张杆塔建设要控制距离，不能太长，否则一旦出现故障将会造成比较大的影响。这种杆塔常常用在线路分段处，承受两侧张力与荷载。

10kV 配电网线路设计之中，具体选择哪种杆塔要根据建设与改造工程特征与要求，以及各种杆塔结构特点与适合应用的指标。此外，杆塔选择要考虑线路所经区域实际情况、基础建设需求、维护要求等，从整体上分析情况下确定好类型与高度。

2.6 创新网架建设与线路建设

配电网线路建设及改造过程中应创新网架建设，首先要采用联络线方式。这种方式能够使得网架更为简单，在满足需求的同时减少成本投入，且可增强线路运行安全性与稳定性。实际施工架设2 条可综合应用的10kV 线路与1 条联络线就可以。网架建设要采用“手拉手环网”方式，具有施工效率高、经济性好的优势。施工建设要设置分段和联络断路器，依照相关要求合理设置，当配电网出现故障之时，可通过其减小影响范围。对于现有的线路频繁跳闸的情况要做好改造，并要在建设及改造中控制供电半径。

线路路径设计要全面调查相关情况，与附近居民沟通，科学确定路径，规避过去线路路径选择存在的问题。做好电网区域划分，一定要具有独立性，做到区域独立与供电独立，防止相互影响与干扰，还要做到管理独立。施工建设要重视最大负荷管控，防止由于这个方面不当导致施工出现问题，或者致使建成后运行故障频发。施工要加强对各类物料与设备质量管控，同时要对施工质量坚持提前控制干预、精细化管理、全过程控制。每项施工建设都要严格依据标准规范与流程进行，除了过程监督检查以外，还要在完工后质量验收，符合要求再进行后续施工，否则需要返工处理。线路改造要注意，拉线与地面角度要大于60度，如果所在区域地势低，施工要填压，或者是深埋，保证拉力满足要求。在平坦的地区，架空线路终端不能超过500m，沿海地区线路路径为直线情况下，应在每3～5 根电线杆之间建立基直线杆，且要设置支撑点，一般为2 个。配变选择要遵循密集布点与小容量原则，变压器选择既要满足对功能要求，又要坚持低损耗的原则，此外三相负荷要平衡。线路建设及改造应强化防雷措施，选择实用性与适应性强的避雷器，兼顾良好避雷能力与抗氧化性能。线路改造针对绝缘性能不好的，及时地更换或者安装绝缘子。

2.7 加强线路建设及改造施工管理

配电网线路建设及改造规划设计极为重要，但是无论规划设计多么好，施工如果没有严格执行也无济于事，所以需要加强对施工质量的控制。10kV 配电网线路建设及改造设计完成后，在没有问题的前提下进行施工方案制定，施工根据建设及改造的标准选择符合要求的施工人员，组建好队伍，做好线路施工技术交底，然后严格按照技术标准与要求进行施工建设。对于线路建设及改造要结合工程量、所经过地区的气候条件、地形地貌、周边事物等，制定施工计划与工期，在实际建设及改造中执行。

配电网线路建设及改造存在一定风险，施工前应从安全角度考虑，制定安全管理制度，对于施工过程展开安全监督检查，防止出现事故。建立健全线路建设及改造质量管理体系，组建好管理队伍，明确各个部分质量要求，划分好质量管理范围，将质量管控责任具体化，通过责任制强化管理主观能动性。对于线路建设及改造的整个过程进行技术指导，并全方位展开质量监督检查，发现问题及时处理，有效进行线路建设及改造质量管控。对每个环节进行施工质量检测，与设计和相关标准对比，不达标要返工，总之最终需要确保配电网线路建设各个方面都符合要求。

3 结语

综上所述，10kV 配电网线路建设及改造至关重要，能够使得电能供配满足当前与未来发展的需求，还能降低耗损，促进供电经济效益提升，同时可控制故障出现率，增强线路运行安全性与可靠性。当前线路建设及改造要综合分析与考虑各方面因素，并要做好负荷预测、完善电网结构、合理进行导线选择与设计、确定好杆塔、创新网架与线路建设、加强线路建设及改造施工管理。