专利名称：一种用于35kV线路配电化的设计方法
技术领域：
本发明涉及电力系统领域，具体涉及一种用于35kV线路配电化的设计方法。
背景技术：
某些地区因农网建设资金匮乏，35kV电源布点不足，中压配电网以单电源辐射供电为主，IOkV配套工程建设开展缓慢，或IOkV线路迂回供电，造成供电半径长，线路重载、损耗大，致使线路沿线居民无法用电或供电电压偏低，严重影响居民正常的生产生活。目前，在解决这些地区用电时，仍按照中长期规划进行常规的35kV或IOkV线路建设，但常规线路设计和建设面临选址难、造价高、施工周期长等困难，同时又由于负荷增长缓慢，输配电设备利用率低，造成了大量的资源浪费
发明内容
为了切实有效解决上述地区电网建设资金不足、电网延伸困难、负荷分散和供电质量差的问题，在常规电网建设模式的基础上，本发明提出了 35kV配电化线路的设计思路，35kV配电化线路设计，就是在上述地区用IOkV配电线路的杆塔来架设35kV线路，杆塔采用12m和15m钢筋混凝土杆；杆型按功能主要分为支撑、耐张、转角、终端四种杆，支撑杆塔绝缘子采用横担绝缘子；转角、耐张、终端采用悬式绝缘子。从而实现降低造价，缩短建设周期和维护成本，降低线损，提高农网供电质量的目的。本发明提供的一种用于35kV线路配电化的设计方法，其改进之处在于，所述方法包括如下步骤(I)设计35kV线路架构；(2)选择35kV线路线径和绝缘子；(3 )设计35kV线路杆塔；(4)完成线路设计，并形成35kV线路设计说明、材料清册和图纸。其中，步骤(I)所述设计35kV线路架构是根据35kV线路的所带的负荷特性、地理环境和气象条件，将35kV配电化线路连接方式分为单辐射方式、两分段分支联络方式和混合供电方式。其中，所述单辐射方式与35/0. 4kV直配台区配合供电，其供电对象是分布在35kV线路旁的村庄用电负荷，其大都远离电源点。其中，所述两分段分支联络方式与35/0. 4kV直配台区配合供电，其供电对象是分布在35kV线路旁的村镇用电负荷，其对供电可靠性要求较高，且其大都离电源点较远。其中，所述混合供电方式包括35/0. 4kV直配台区、35kV变电站和IOkV线路混合供电。其中，步骤(2)选择35kV线路线径根据目标负荷的最大负荷利用小时数和导线类型确定导线的经济电流密度，然后再根据负荷容量确定导线的线径大小(如导线选钢芯铝绞线，最大负荷利用小时数为3000h，经济电流密度查表可得为1.52A/mm2，若按照负荷的容量为8MVA考虑，，则经计算导线截面积应用95mm2)；导线截面根据规划区域内饱和负荷值和转供负荷情况，按经济电流密度依次选定。其中，步骤(2) 35kV线路绝缘子的选择包括I)支撑杆塔选用横担绝缘子或柱式绝缘子；2)功能杆选用悬式绝缘子。其中，步骤(3 )设计35kV线路杆塔包括支撑杆采用钢筋混凝土单杆； 杆塔的高度选用12m或15m ;转角、耐张、终端采用A型杆，T接点处采用门型杆；杆塔的档距，根据受横担绝缘子的抗弯强度和最大风速引起对混凝土杆弯矩确定。其中，确定杆塔的档距包括如下步骤①根据35kV线路所在的地区和气象条件，确定线路的气象条件类型；②根据35kV线路所在的气象条件类型，计算线路在该气象类型下的综合比载g ;③根据线路选定横担绝缘子的能承受最大抗弯负荷Fn、线路截面积S和线路综合比载g，通过公式(I)计算出该线路的最大档距Lv
TFNLv = --:~-
k X g X S其中k安全系数；其中，步骤①所述气象条件类型根据地域、温度、风速、覆冰厚度情况，包括A类型气象条件,其最大风速25m/s、最低温度_20°C和最大覆冰5mm、IOmm,该气象条件适用于华中、华北和西北低海拔地区。B类型气象条件，其最大风速30m/s、最低温度_30°C和最大覆冰10mm，该气象条件适用于西北高海拔地区。C类型气象条件,其最大风速30m/s、最低温度_20°C和最大覆冰5mm、IOmm,该气象条件适用于华中、华北山区和沿海地区。D类型气象条件,其最大风速35m/s、最低温度_10°C和最大覆冰Omm,该气象条件适用于华东沿海。与现有技术比，本发明的有益效果为I、本发明提供了一种适用不同地域不同气象条件下的非常规35kV线路设计方法。2、本方法能够解决偏远地区农村用电需求与电网建设资金匮乏之间的矛盾，可以有效缓解35kV电源布点不足，IOkV配套工程建设开展缓慢，或IOkV线路迂回供电，造成供电半径长，线路损耗大，电能质量差的问题。3、本发明可以提高农村电网的规划效率和规划质量。
图I为本发明提供的35kV线路单辐射配电方式。
图2为本发明提供的35kV线路两分段分支联络配电方式。图3为本发明提供的35kV线路混合供电方式。图4为本发明提供的35kV配电化线路支撑杆杆型设计示意图。图5为本发明提供的35kV配电化线路支撑杆杆型设计示意图。图6为本发明提供的35kV配电化线路A型杆塔示意图。
图7为本发明提供的35kV配电化线路门型杆塔示意图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的具体实施方式
作进一步的详细说明。本实施例提供的一种用于35kV线路配电化的设计方法，包括如下步骤一)35kV线路架构设计按照35kV线路的所带的负荷特性、地理环境、行政区划等条件将35kV配电化线路连接方式分为三类，分别是1)单辐射方式，即单电源辐射方式；2)两分段分支联络方式；3)混合供电方式。所述35kV线路单辐射方式与35/0. 4kV直配台区配合供电(直配台区即由35/0. 4kV配电变压器供电的配电台区)，如图I所示，其供电对象是分布在35kV线路旁的村庄用电负荷，其大都远离电源点。所述两分段分支联络方式与35/0. 4kV直配台区配合供电，如图2所示，其供电对象是分布在35kV线路旁的村镇用电负荷，其对供电可靠性要求较高，且其大都离电源点较远。所述混合供电方式包括35/0. 4kV直配台区、35kV变电站和IOkV线路混合供电，如图3所示，其适用于在35kV线路沿线有一定负荷，在远离电源点的35kV线路末端地区有大面积分散负荷的情形。二)35kV线路线径和绝缘子的选择35kV配电化线路线径的选择根据目标负荷的最大负荷利用小时数和导线类型确定导线的经济电流密度，然后再根据负荷容量确定导线的线径大小(如导线选钢芯铝绞线，最大负荷利用小时数为3000h，经济电流密度查表可得为1.52A/mm2，若按照负荷的容量为8MVA考虑，，则经计算导线截面积应用95_2)。35kV配电化线路的支撑杆塔绝缘子采用横担绝缘子或柱式绝缘子，绝缘子可以是复合绝缘子或瓷绝缘子，其它功能杆如转角杆、耐张杆、终端杆等采用悬式绝缘子。三)线路杆塔的设计35kV配电化线路的线路支撑杆采用钢筋混凝土单杆，杆塔的高度在平原开阔地的选用12m，在有跨越和特殊地段选用15m，在A、C气象条件区域的支撑杆宜选用图4所示的杆型，在B、D气象条件区域的支撑杆宜选用图5所示的杆型；线路转角、耐张、终端采用A型杆,如图6所示；T接点处采用门型杆；如图7所示。线路杆塔的档距设计要兼顾经济性和可靠性，由于35kV配电化线路中横担绝缘子抗弯能力相对较小，且其主要受到弯矩力的作用，故35kV配电化线路的档距主要受横担绝缘子本身的抗弯强度和最大风速引起对混凝土杆弯矩所控制，其允许使用档距也有二者决定。杆塔的档距的确定可通过以下步骤(I)根据线路所在的地区和实际气象条件，确定线路的气象条件类型。气象条件类型根据地域、温度、风速、覆冰厚度情况可分为A、B、C、D中类型。(2)根据线路所在的气象条件类型，计算线路在该气象类型下的综合比载g ;综合比载由线路的自重比载、覆冰比载、风压比载共同组成。(3)根据线路选定横担绝缘子的能承受最大抗弯负荷Fn、线路截面积S和线路综合比载g，通过下面公式计算出该线路的最大档距Lv，其中安全系统k可取3。
FLy = -
kxgxS本实施例气象条件类型划分说明I) A类型气象条件,其最大风速25m/s、最低温度_20°C和最大覆冰5mm、IOmm,该 气象条件适用于华中、华北和西北低海拔地区。2) B类型气象条件，其最大风速30m/s、最低温度_30°C和最大覆冰10mm，该气象条件适用于西北高海拔地区。3) C类型气象条件,其最大风速30m/s、最低温度_20°C和最大覆冰5mm、IOmm,该气象条件适用于华中、华北山区和一般沿海地区。4)D类型气象条件,其最大风速35m/s、最低温度_10°C和最大覆冰Omm,该气象条件适用于华东沿海。四)线路设计的完成根据线路的绝缘子和杆塔类型，选择合适的连接金具；最后形成线路设计说明、材料清、图纸，并进行概、预算编制。本发明能够解决偏远地区农村用电需求与电网建设资金匮乏之间的矛盾，可以有效缓解35kV电源布点不足，IOkV配套工程建设开展缓慢，或IOkV线路迂回供电，造成供电半径长，线路损耗大，电能质量差的问题。最后应当说明的是以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解依然可以对本发明的具体实施方式
进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
权利要求
1.一种用于35kv线路配电化的设计方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤 (1)设计35kV线路架构； (2)选择35kV线路线径和绝缘子； (3)设计35kV线路杆塔； (4)完成线路设计，并形成35kV线路设计说明、材料清册和图纸。
2.如权利要求I所述的涉及方法，其特征在于，步骤(I)所述设计35kV线路架构是根据35kV线路的所带的负荷特性、地理环境和气象条件，将35kV配电化线路连接方式分为单福射方式、两分段分支联络方式和混合供电方式。
3.如权利要求2所述的涉及方法，其特征在于，所述单辐射方式与35/0.4kV直配台区配合供电，其供电对象是分布在35kV线路旁的村庄用电负荷。
4.如权利要求2所述的涉及方法，其特征在于，所述两分段分支联络方式与35/0.4kV直配台区配合供电，其供电对象是分布在35kV线路旁的村镇用电负荷。
5.如权利要求2所述的涉及方法，其特征在于，所述混合供电方式包括35/0.4kV直配台区、35kV变电站和IOkV线路混合供电。
6.如权利要求I所述的涉及方法，其特征在于，步骤(2)选择35kV线路线径根据目标负荷的最大负荷利用小时数和导线类型确定导线的经济电流密度，然后再根据负荷容量确定导线的线径大小； 导线截面根据规划区域内饱和负荷值和转供负荷情况，按经济电流密度依次选定。
7.如权利要求I所述的涉及方法，其特征在于，步骤(2)35kV线路绝缘子的选择包括 1)支撑杆塔选用横担绝缘子或柱式绝缘子； 2)功能杆选用悬式绝缘子。
8.如权利要求I所述的涉及方法，其特征在于，步骤(3)设计35kV线路杆塔包括 支撑杆采用钢筋混凝土单杆； 杆塔的高度选用12m或15m; 转角、耐张、终端采用A型杆，T接点处采用门型杆； 杆塔的档距，根据受横担绝缘子的抗弯强度和最大风速引起对混凝土杆弯矩确定。
9.如权利要求8所述的涉及方法，其特征在于，确定杆塔的档距包括如下步骤 ①根据35kV线路所在的地区和气象条件，确定线路的气象条件类型； ②根据35kV线路所在的气象条件类型，计算线路在该气象类型下的综合比载g; ③根据线路选定横担绝缘子的能承受最大抗弯负荷Fn、线路截面积S和线路综合比载g，通过公式(I)计算出该线路的最大档距Lv:
10.如权利要求9所述的涉及方法，其特征在于，步骤①所述气象条件类型根据地域、温度、风速、覆冰厚度情况，包括 A类型气象条件,其最大风速25m/s、最低温度-20 V和最大覆冰5mm、10mm,该气象条件适用于华中、华北和西北低海拔地区。B类型气象条件，其最大风速30m/s、最低温度-30 V和最大覆冰IOmm,该气象条件适用于西北高海拔地区。
C类 型气象条件,其最大风速30m/s、最低温度-20 °C和最大覆冰5mm、10mm,该气象条件适用于华中、华北山区和沿海地区。
D类型气象条件，其最大风速35m/s、最低温度-10°C和最大覆冰Omm,该气象条件适用于华东沿海。
全文摘要
本发明公开了一种用于35kV线路配电化的设计方法，即在一些地区用10kV配电线路的杆塔来架设35kV线路，杆塔采用12m和15m钢筋混凝土杆；支撑杆塔绝缘子为横担绝缘子的线路架设模式，从而实现降低造价和维护成本，缩短建设周期，降低线损，提高农网供电质量的目的。其包括步骤为设计35kV线路架构；选择线路线径和绝缘子；设计35kV线路杆塔；完成线路设计，并形成35kV线路设计说明、材料清册和图纸。本方法能够解决偏远地区农村用电需求与电网建设资金匮乏之间的矛盾，可以有效缓解35kV电源布点不足，10kV配套工程建设开展缓慢，或10kV线路迂回供电，造成供电半径长，线路损耗大和电能质量差的问题。
文档编号H02G1/02GK102761076SQ201210231860
公开日2012年10月31日 申请日期2012年7月5日 优先权日2012年7月5日
发明者宋祺鹏, 方恒福, 李宁, 杨红磊, 王利, 王金丽, 王金宇, 盛万兴 申请人:中国电力科学研究院, 国家电网公司