全寿命低压线路设计改造技术探索和应用 9页

全寿命低压线路设计改造技术探索和应用　　摘要：以国网龙岩供电公司为例，探讨了低压线路设计改造中存在的问题，给出全寿命低压线路设计改造的原则和实施细则，可从根本上解决低压台区低电压的供电质量不高、低压线路频繁发生故障、故障难以查找、查找了难以抢修等一系列问题。关键词：全寿命；低电压；降损；供电可靠性；故障查找作者简介：陈天伍（1978-），男，福建漳平人，国网龙岩供电公司，助理工程师。（福建龙岩364000）中图分类号：TM75文献标识码：A文章编号：1007-0079（2013）33-0233-02长期以来低压台区改造随意，各地方设计改造没有一个统一标准，有些地方甚至只凭借技术人员、维护人员的维护经验或施工人员的施工经验来决定所改造低压线路截面及低压相数，更谈不上低压线路改造实践与理论相结合，由理论指导。现有低压线路难以适应居民用电负荷的快速增长，其“线路频繁烧毁、低压台区末端‘低电压’9 ，低压线损高”的特点突出。为满足用电发展需求不断进行低压线路重复改造，已改造的低压线路“发生故障难以查找、查找了故障难以抢修”的现象时有发生，严重影响了供电可靠性及优质服务水平、企业工作效率和经济效益。国网龙岩供电公司根据龙岩地区低压台区的实际状况及居民用电发展趋势，从长远负荷发展、长期运行维护、快速抢修多角度综合考虑低压线路设计改造，不断探索低压线路设计改造的新技术、新模式、新方法，进行低压线路设计改造的理论摸索与实践，提出了“全寿命低压线路设计改造”的概念。一、全寿命低压线路设计改造目标充分预计低压负荷增长，新建或新改造低压线路在相当长时间内（10年）不发生大面积重复改造问题，不发生“低电压”的供电质量问题，不发生频繁故障的可靠性问题，不出现故障难以查找、查找难以抢修的优质服务问题，不出现低压台区高损问题。二、目前低压线路设计改造存在的问题第一，低压线路依据现有配变容量进行导线截面设计，负荷发展后低压线路无法承载新配变增容后负荷增长需求。第二，出现“故障难以查找，查找了故障难抢修”的状况：三相线路套PVC管沿墙架设，故障发生在PVC管内；生活小区进楼道集中表箱采用埋墙穿管敷设，故障发生在埋墙穿管内；低压电缆直埋，故障发生在直埋电缆上。9 第三，发生故障难以抢修或增加抢修难度、延长抢修时间的状况：低压线路沿墙架设改造，架设高底过高（6米左右即三层楼），导致抢修困难；低压线路同杆双电源，抢修时需停两台配变；高低压同杆架设时，低压线路越过高压线路的分段开关或分段刀闸，抢修停电时需扩大到配变所T高压主线段相邻主线段。第四，出现烧毁等频繁故障的状况：同一T接点多层低压分支线，下层低压分支线仅抛接至上层低压分支线导致抛线易烧断；相、零线来自不同配变台区，采用单相架设，负荷不平衡导致线路烧毁。三、全寿命低压线路设计改造的原则1.全寿命低压线路设计改造应明确的基本概念配变容量：能满足现低压用电负荷所需的配变容量。配变最终容量：能满足长远低压负荷发展所需安装的配变容量。线路供电容量：确保电能质量下低压线路所能供电的容量。用户电表容量：满足用户最大用电需求的电表容量。用户电表最终容量：能满足用户在较长时间内最大用电需求的电表容量。2.低压线路改造分类低压线路按是否进行全面改造可分为局部改造与全面改造；按改造资金充裕度可分为重点改造与全面改造；按改造目标的绝缘化可分为绝缘化改造与已绝缘升级改造。3.公用配变最终容量及配变容量设计原则9 （1）按用电负荷密度确定公用配变最终容量：城郊区、城镇中心按400kVA设计，农村地区按200kVA设计，特别边远农村负荷密度小按100kVA设计。（2）配变容量以现有配变运行负荷为基础，配变负荷不超80%为限定条件核定配变容量。当配变负荷超80%时，原配变容量增容1倍。4.用户电表容量设计原则按现代化家庭需要的电器可能同时出现用电情况核算用户电表容量。（1）家庭现有的用电电器：电脑300W、洗衣机1000W、冰箱200W、空调1500W-2000W、电视300W、电磁炉2000W、电饭煲600W、电热水器3000W、微波炉1300W、照明等其他负荷600W。（2）城区、城郊家庭可能同时使用的最大电器负荷：电脑300W、冰箱200W、空调1500W-2000W、电视300W、电磁炉2000W、电饭煲600W、照明等其他负荷600W，共计负荷6000W，考虑其他电器及可能出租情况，用电电表容量应按8kW至12kW设计，用户电表最终容量按12kW设计。9 （3）农村家庭可能同时使用的最大电器负荷：电脑300W、冰箱200W、电视300W、电磁炉2000W、电饭煲600W、照明等其他负荷100W，共计负荷3500W，考虑其他电器及可能增加电器并需留更大裕度，用电电表容量应按6kW至8kW设计，用户电表最终容量按8kW设计。（4）特别边远农村地区可能同时使用的最大电器负荷：冰箱200W、电视300W、电饭煲600W、照明等其他负荷100W，共计负荷1200W，考虑其他电器使用及随时可能增加的电器并需留更大裕度，用电电表容量应按4kW至6kW设计，用户电表最终容量按6kW设计。5.全寿命低压线路设计基本原则（1）新建或新改造低压线路的线路供电容量按配变最终容量一次性投资建成。（2）当配变因负荷增长需要进行增容时，应确保低压线路无需进行重新改造；当达到配变最终容量时，应在低压线路中、后端新增配变，而非继续对原配变进行增容，确保低压线路不因超负荷而频发故障及重复改造。　　（3）线路供电容量按用户电表最终容量乘以单根导线的同时系数进行核算。（4）低压台区局部改造、重点改造应能融入全部改造；低压线路改造目标为交联聚乙烯的绝缘导线，为节省资金对已绝缘的低压线路容量裕度可降低一个档次。（5）全寿命低压线路改造后因负荷发展需要线路改造及加装配变时仅需局部改造。（6）低压线路设计与改造应利于快速抢修。6.低压无功补偿设计原则9 低压无功补偿装置应按分散补偿设计，安装于低压线路负荷距中、后端，提高低压台区末端电压，降低低压台区线损率。四、全寿命低压线路设计改造基本原则的实施细则1.按用电负荷密度确定公用配变最终容量（1）居民建筑面积占区域土地70%以上，如城区、城效、乡镇等配变最终容量按400kVA设计。（2）居民建筑面积占区域土地20%至70%，如乡村、农村等配变最终容量按200kVA设计。（3）居民建筑面积占区域土地20%以下，如特别边远农村等配变最终容量按100kVA设计。2.按导线额定载流量确定低压导线截面因低压供电半径短，低压用电负荷沿导线呈均匀状分布，按导线额定载流量确定低压导线截面，可不考虑经济电流密度等其他指标。（1）低压主线导线截面确定：按配变最终容量85%负荷单向辐射供电来确定低压主线导线截面，见表1。表1配变最终容量低压主线导线截面配变容量负荷率导线截面0.80.850.9400460.8490.76518.4JKLYJ-1kV/240200230.4245.38259.2JKLYJ-1kV/959 100115.2122.69129.6JKLYJ-1kV/35（2）低压分支线导线截面确定：按用户电表最终容量乘以现有电表数量乘以同时率来确定，同时系数可根据接在同一相电源上的户数选取，见表2。表2同时系数推荐值同一相户数361014182225101200以上同时系数10.730.580.470.440.420.40.350.30（3）低压进户线导线截面确定：按承受低压电表容量12kW核定低压进户线导线截面。（4）变压器容量根据负荷测算结果配备，用电设备的功率因数按0.9计算，负载率按0.8计算。3.有利于快速抢修的全寿命低压线路设计与改造实施细则（1）低压线路沿墙架设，架设高底不得超过二层楼，避免低压线路架设过高无法快速抢修。（2）确无低压线排列架设走廊时，应采用地下管埋电缆或采用PVC管套低压电缆沿墙敷设，严禁采用PVC管套低压绝缘导线敷设，避免PVC管内套低压导线因故障发热、破皮失地、断线而难以查找、抢修（进表线仍可使用PVC管套低压线路）。9 （3）居民小区住宅采用穿管暗埋敷设低压线路时，应将低压线路改造至墙体外进行明线架设或电缆敷设，避免穿管暗埋敷设因低压线路发热、破皮失地、断线难以抢修。（4）严禁低压线路同杆双电源设计改造，避免双电源电杆检修（抢修）时需停两台配变。（5）低压线路架设不得越过该配变所T接的高压线路分段开关或刀闸，避免越过高压分段刀闸或开关的高低压同杆架设的低压线路抢修时，需停分段刀闸或开关的所有高压线路，扩大停电范围。（6）低压电缆土建应按管埋、工井设计，严禁电缆直埋，避免因电缆故障影响快速故障查找与抢修。4.全寿命低压线路设计及改造施工工艺要求（1）严禁低压电缆双缆并联运行，避免单条电缆烧断时另外一条也同时烧断。（2）单杆多层低压分支线，每层低压分支线的T接抛线均应连接到低压主线上，避免低压抛线因截面不足而频繁烧断。（3）居民小区的集中装表的低压出线采用共用零线的供电方式时应要求同时改造表出线，避免因表出线共用零线烧断故障发生时与客户产生供电职责争论。（4）严禁不同分支线、不同配变共用零线，避免因负荷分配不均、导线线径不同导致某一分支线或配变的零线断线。5.低压台区局部改造、重点改造应能融入全部改造9 （1）架空低压线路部分改造成低压电缆时，不应按原有线路的相数来设计，应按核算电表个数设计，即使原架空线路为单相架设，其电缆敷设也必须按三相设计，剩余两芯备用。（2）当进行低压台区局部改造、重点改造时，不论低压主线大小，不论未改造的前、后端线路，均按全寿命低压线路改造方法进行设计改造。五、全寿命低压线路设计改造的评估办法全寿命低压线路改造后发生故障是否有利于故障快速查找及抢修；全寿命低压线路改造后在相当长时间内（10年）是否频繁发生故障；全寿命低压线路改造后在相当长时间内（10年）是否发生低电压等电能质量不合格事件。六、结束语自2007年以来通过对全寿命低压线路设计改造技术的探索与实践，共有340个台区进行全寿命低压台区改造。有效地避免低压线路重复改造、故障频发、电压低、线损高等一系列长期困扰低压台区改造的传统问题，很好地满足了居民不断增长用电的需求，取得了良好的经济与社会效益。9