浅谈10kV电力线路改造

李冠铭

摘要：为安全、可靠、经济地向用户供电，配电网应具有必备的容量裕度、适当的负荷转移能力、一定的自愈能力和应急处理能力、合理的分布式电源接纳能力，提高配电网的适应性和抵御事故及自然灾害的能力。各电压等级电网应协调配合，增强负荷转移和相互支援能力，构建安全可靠、能力充足、适应性强的整体电网结构，保障可靠供电。

关键词：10kV架空线路；10kV电缆线路；自动化改造；土建基础；改造要点。

以下列举自己工作中的工程实例对电力线路改造进行分析总结。工程案例如下：某变电站有一档10KV双回路架空线，该段线路存在以下问题：导线规格较小，在运行过程中出现“卡脖子”现象；由于道路升级改造，架空线路需要迁移；某些大支线负载重，需改造为主线路。改造方案：将其中一回10KV凤凰线#20塔至10KV凤凰线四面光站支线#15塔架空导线换大，另一回10KV永发线#20塔至#31塔线架空导线换大。#31塔至#42架空导线拆除，线路由#31塔沿原有杆塔延伸至凤凰线四面光站支线#15塔，之后采用电缆线路至10KV永发线主干线#42塔为止。将原主线路由“纯架空线”改造为“电缆+架空线”的混合型线路。

该项目的工程内容为：排管内敷设10kV交联聚乙烯电力电缆400米，安装10kV户外终端头2套，安装10kV隔离开关6台，10kV避雷器6只，架设10kV架空绝缘导线7470米，新建双回路转角铁塔1座。本项目在已有架空线路的走廊里架设，原一回线路输送容量受到限制再增加新的出线，故采用绝缘导线。小档距配电线路的档距取50～80米，最大档距取80～100米，线路耐张段长度小于1千米；在高风速设计时，采取小档距设计，并应减少耐张段长度。铁塔选型可选用《10kV和35kV配网标准设计》中的10kV线路铁塔，该系列铁塔安全可靠、经济合理，符合线路设计要求。电力电缆敷设前应按实际路径计算长度，合理安排每盘电缆的长度，减少中间头的个数，并合理安排中间头的位置，尽可能安排在通道宽且查找故障的地方。电缆终端头附近应留有备用长度，备用长度以能重作一终端头或中间接头的长度为准。终端头备用长度：1～1.5m；中间接头备用长度：2～2.5m。电力电缆的终端头的电缆金属屏蔽层及铠装层均应良好接地，接地线应与电缆每相金属屏蔽层分别焊接，每相焊点不少于三处，并保证接地线与金属铠装接触良好。电缆接地线应采用铜绞线或镀锡铜编织线，其截面可根据电力电缆的线径选择。在接地装置中，接地体焊接处、接地引出线都应作防腐蚀的镀锌或涂沥青等措施，接地装置接地电阻要求不大于10欧。合理选择电力电缆的路径及铁塔的安放位置是土建施工时的关键环节，也是涉及工程变更的根本原因，选址需征得当地市政部门的同意。电力电缆敷设方式的选择，应视工程条件、环境特点和电缆类型、数量等因素，并结合电网规划，且按运行可靠、技术先进、经济合理、便于施工和检修维护的原则选择。本工程应采用排管敷设，在开挖施工无法进行或不允许开挖施工的场合（如穿越河流，湖泊，重要交通干线，重要建筑物的地下管线），宜采用顶管的敷设方式。排管工作井设置按以下原则：当路面条件满足时宜采用长井结构，宜80m设置一个长井。当使用短井结构时，宜50m设置一个短井，并且每200m设置一个直线长井作为中间头井使用。铁塔采用现浇混凝土立柱式基础，按基础根开放出基础位置。铁塔现浇基础混凝土标号为C20，垫层混凝土标号为C15。

为提高配电自动化建设标准化水平，提高配电自动化项目设计工作效率，在线路的重要节点处应增加配电自动化装置，通过技术手段实现线路故障快速定位、隔离以及非故障区域快速复电。本项目的自动化改造以10kV架空线路为主，架空线路馈线自动化主干线路采用“电压-时间型”智能成套设备、分支线路采用“断路器看门狗”智能成套设备。自动化节点选点原则为：1、每回10kV线路的架空自动化改造，主干线上电压型自动化开关节点一般为2个，不超过3个，主干线+分支线自动化开关节点不超过4个（不含10kV线路的联络节点）；2、节点选择应综合考虑负荷分布和线路长度情况，如变电站的10kV出线电缆不带负荷，一般情况不选择#1塔作为自动化节点。3、分支线路加装分界开关的原则：（1）线路较长，不少于2公里；（2）故障较多；（3）用户较多，不少3户；（4）纯电缆线路不建议加装分界断路器。4、所选节点具备配网自动化改造条件。柱上自动化负荷开关成套设备功能配置：失压分闸功能，延时合闸功能，闭锁合闸功能。分界断路器功能配置：过流分闸功能，闭锁合闸功能，接地保护功能，通信功能。综上所述，本项目柱上自动化负荷开关的安装位置如下：主干线路的分段根据长度、负荷、用户数的原则，并结合线路实际情况进行分段。安装于较大支线上，作为隔离支线故障用。对于辐射线路分段负荷开关的数量约占线路自动化开关总数的三分之一以下。分界断路器的安装位置如下：对于单个用户线路长度长、设备或线路老旧、故障较频繁或原来曾对主网运行造成影响的用户应单独安装该开关；对于运行负荷较大、故障率高的公网小分支线路，应安装该开关，作为隔离该线路及线路上的多个用户的故障。设备选型采用一二次智能成套设备，应选择免维护、免调试设备，避免增加投运后的运行、维护、检修工作量。本项目保护配合主干线采用电压-时间型负荷开关，与站内出线断路器不存在保护配合问题。分支分界点采用分界断路器，需与变电站出线开关保护配合，要求变电站过流速断时间至少在0.2S以上。通信方式选择采用无线公网（GPRS）方式，及时将信息、处理过程及结果等上传。

下面我总结一些电力线路改造的经验内容。电缆线路：电缆设计做到先进、经济、合理、安全、适用以及便于施工和维护。电缆沟、排管宜考虑配网自动化通道。电缆路径按当地供电部门有关运行要求并经过当地主管部门许可建设电缆走廊。电缆敷设层数不宜超过四层。沉底的电缆沟宜每隔20m设置检查井，每隔60m设置一个工作井，每隔200m设置电缆中间头井。电缆沟宜每隔20m设置自然集水口一个，电缆沟纵向排水坡不小于0.5%。电缆走廊在人行道上设置电缆标志牌；在绿化带或泥土路段设置电缆标志桩。电缆标志牌宜每隔10m处设置。标志桩宜每隔20m处设置。所有电缆井口需设置电缆标志牌。电缆构筑物应满足防止外部进水。人行路段埋管深度不宜小于0.5m，行车路段埋管深度不宜小于1m。架空线路：杆塔的选型应根据不同的材质、气象、导线截面、回路数等条件的组合，确定常用杆塔型式，包含单、双回路电杆，单、双回路铁塔，四回路铁塔以及二、四回路大跨越铁塔。10kV线路铁塔应设置接地装置，居民区、交叉跨越及变电站出线段的钢筋混凝土杆宜接地，接地体与铁塔接地孔或砼杆横担连接。接地体采用以水平敷设为主，垂直敷设为辅，水平接地体采用φ16热镀锌圆钢，垂直接地体采用∠50*5*2500角桩，接地引上线采用φ16热镀锌圆钢，接地引上圆钢宜尽量接至避雷器或设备接地点；垂直接地体采用L50×5热镀锌角钢，接地装置的接地电阻应满足要求。户外柱上断路器及负荷开关作为分断开关时，需在电源侧装设避雷器；作为联络开关时，需要在两侧装设避雷器。避雷器的接地线应与设备外壳相连，接地电阻不应大于4欧姆。

结语：电力线路改造应贯彻国家法律法规和电网公司建设方针，满足电力市场发展需要，提高投资效益，稳步提升电网的规模和质量。应坚持将提高供电可靠性作为核心目标，进行经济技术分析，注重投资效益，确保电网安全经济运行。

参考文献：

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