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架空线路设计说明

安顺供电局纳雍县供电局2012年配电网升级改造项目

安顺供电局纳雍县供电局2012年10kV及以下配网升级改造项目

10kV纳林线架空线路工程设计说明书

XXXX设计有限公司

勘测设计证号：

二〇一二年二月

第一卷10kV纳林线架空线路工程设计说明书

批准

：

审核

：

校核

：

设总

：

设计

：

一、工程总述

1设计依据

1.1任务依据

1）《关于印发安顺供电局2012年第一批10千伏及以下配网项目可行性研究的批复》（1250）

2）设计合同：

顺德电力设计院有限公司与纳雍电局签订的勘察设计合同

3）《纳雍县2012年配网工程中标通知书》、纳雍县供电局上报的2011-2012计划设计项目表

1.2技术规范

《电力工程电缆设计规范》GB50217-2007

《高压电缆选用原则》DL/T401-2002

《城市电力电缆线路设计技术规定》DL/T5221-2005

《10kV及以下变电所设计规范》GB/50053-1994

《低压配电设计规范》GB/50054-1995

《电力工程电缆设计规范》GB50217-2007

《供配电系统设计规范》GB50052-2009

《10kV及以下架空配电线路设计技术规程》DL/T5220-2005

《城市中低压配电网改造技术原则》DL/T599-2009

《环型混凝土电杆》GB/T4623-2006

《架空绝缘配电线路设计技术规程》DL/T601-1996

《交流电气装置的接地设计规范》DL/T621-1997

《贵州冬季冰冻的气象研究及冰区划分》2008年12月

《中国南方电网公司110kV及以下配电网装备技术导则》Q/CSG10703-2009

《中国南方电网公司城市配电网技术导则》Q/CSG10012-2005

《中国南方电网公司县级电网规划技术导则》（南方电网计〔2005〕79号）

《中国南方电网公司110kV及以下配电网规划指导原则》（南方电网生〔2009〕4号）

《中国南方电网城市配电网技术导则》《南方电网设计规划导则》Q/CSG100132-2005

《中国南方电网公司10kV和35kV配网工程标准设计》（2011版）

2工程概况及规模

10kV纳林线架空线路工程，距县城南面3km，工程施工条件较好。

2.1、10kV部分

1）、新建10kV纳林线主线线路1.310km；导线型号：

JKLYJ-10/185，电缆长度0.150km，电缆型号YJV22-3×240，新立电杆24根；新增ZW32-10/630A型柱上开关1台；

2）、新建新城区59号公变支线0.252km；导线型号：

JKLYJ-10/70，新立电杆5根；

3）、新建新城区61号公变支线0.046km；导线型号：

JKLYJ-10/70，新立电杆1根；

2.2、0.4kV低压部分

1）、新建新城区59号公变，配变容量315kVA，0.4kV架空线路0.811km；导线型号：

JKLYJ-1/185，新立电杆12根；

2）、新建新城区60号公变，配变容量315kVA，0.4kV架空线路0.288km；导线型号：

JKLYJ-1/185；

3）、新建新城区61号公变，配变容量315kVA，0.4kV架空线路0.160km；导线型号：

JKLYJ-1/185，新立电杆4根。

建设规模见下表1-1、表1-2：

表1-110kV部分规模汇总表

序号

项目名称

电压（kV）

建设性质

导线（km）

开关（台）

接线模式

建设地点

供电范围

型号

长度

型号

数量

近期

远期

起点

途经

终点

1

10kV纳林线新建工程

10

新建

JKLYJ-10/185

1.31

ZW32-10/630A

1

单联络

110kV纳雍变

10kV纳城Ⅰ回32#

2

新城区59号公变支线

10

新建

JKLYJ-10/70

0.252

10kV纳林线12#

新城区59号配变

3

新城区61号公变支线

10

新建

JKLYJ-10/70

0.046

10kV纳林线22#

新城区61号配变

表1-2配变及以下部分规模汇总表

序号

项目名称

电压（kV）

建设性质

导线

配变（kVA）

无功补偿（kVar）

供电户数

建设地点

供电范围

型号

长度（km）

型号

数量

（台）

容量

组数

起点

途经

终点

1

新城区59号公变

0.4

新建

JKLYJ-1/185　

0.811　

S11-315/10

1

100

5×5+5×15

132

2

新城区60号公变

0.4

新建

JKLYJ-1/185　

0.288

S11-315/10

1

100

5×5+5×15

103

3

新城区61号公变

0.4

新建

JKLYJ-1/185　

0.160

S11-315/10

1

100

5×5+5×15

109

　合计　

1.259

3

300

344

3工程投资

本工程总投资142.0592万元。

其中:

序号

工程名称

动态投资（万元）

备注

一

10kV工程

70.7462

1

10kV纳林线主线新建工程

64.4949

2

新城区59号公变支线

4.9975

3

新城区59号公变支线

1.2538

二

配电变压器及以下工程

71.313

1

新城区59号公变

30.7938

2

新城区60号公变

20.1585

3

新城区61号公变

20.3607

合计

142.0592

4建设单位及建设时间

建设单位：

安顺供电局纳雍县供电局

设计单位：

XXXX设计有限公司

建设年限：

2012年-2013年

二、路径方案选择

1选择原则

路径方案的选择综合考虑纳雍县总体规划与十二五配电网规划要求，结合工程特点，综合施工、运行、供电区域等条件进行比选，原则如下：

（1）缩短线路长度，使线路路径走向经济合理；

（2）避让森林风景区、保护区、减少林木砍伐、保护自然生态环境；

（3）避让或缩短通过严重覆冰地区和不良地质地段，提高安全可靠性，降低工程造价；

（4）靠近现有公路，以改善施工、运行条件，同时应充分考虑地形、地质条件等因素对送电线路可靠性及经济性的影响；

（5）综合协调、兼顾本工程与沿线已建、规划的电力线路及其它设施关系。

（6）施工中立杆需保证足够的倒杆距离，必要时需停电施工。

2各工程路径方案选择见改造后配变台区供电范围示意图。

3工程的路径，地质、地形、运距的选择。

表2-110kV及以下部分工程路径，地质、地形、运距的选择情况表

序号

工程名称

线路

路径

地质（%）

地形（%）

运距（km）

长度（km）

起点

途径地点

终点

普通土

坚土

松砂石

岩石

平地

丘陵

一般山地

高山

泥沼地带

沙漠

汽车运距

人力运距

人工凿石

爆破

一

10kV纳林线项目

1

10kV纳林线新建工程

1.31

110kV纳雍变

10kV纳林线35#杆

20

30

20

30

40

40

20

10

0.3

2

新城区59号公变支线

0.252

10kV纳林线12#

新城区59号配变

30

25

25

20

100

5

0.2

3

新城区61号公变支线

0.046

10kV纳林线22#

新城区61号配变

30

25

25

20

100

5

0.2

表2-2配变及以下工程路径，地质、地形、运距的选择情况表

序号

工程名称

类别

路径

地质（%）

地形（%）

运距（km）

起点

途径地点

终点

普通土

坚土

松砂石

岩石

平地

丘陵

一般山地

高山

泥沼地带

沙漠

汽车运距

人力运距

人工凿石

爆破

1

59号公变低压台区新建工程

0.4kV线路

59号公变

新规划公路

居民

30

25

25

20

100

5

0.2

2

60号公变低压台区新建工程

0.4kV线路

60号公变

新规划公路

居民

30

25

25

20

100

5

0.2

3

61号公变低压台区新建工程

0.4kV线路

61号公变

新规划公路

居民

30

25

25

20

100

5

0.2

4耐张段的划分及导线排列方式

根据各工程的路径，地质、地形选择结果，耐张段的划分导线排列方式详见下表：

表2-3耐张段的划分导线排列方式表

序号

工程名称

线路回长（km）

耐张段划分

导线排列方式

备注

分段数

起点杆号

终点杆号

1

10kV纳林线新建工程

1.310

1

0

3

三角形

2

3

15

三角形

3

15

17

三角形

4

17

29

三角形

5

29

31

三角形

6

31

35

三角形

7

35

53

三角形

2

新城区59号公变支线

0.252

1

0

5

三角形

3

新城区61号公变支线

0.046

1

0

1

三角形

三、气象条件选择

1最大风速的确定

本工程建设在纳雍县，经调查工程途经区域内历年统计最大风速20.4m/s，根据临近线路按风速25m/s进行设计,长时间来运行正常，选定本工程设计最大设计风速为25m/s。

2覆冰厚度的确定

经调查本工程途经区域（县城）内历年统计最大覆冰9mm，根据临近线路按10mm覆冰进行设计,长时间来运行正常，选定本工程设计覆冰厚度为10mm。

3污秽等级

经调查本工程海拔高度1390m～1450m，线路走廊无工业和其它污染，空气清洁，确定为Ⅰ级污秽区级，参照《中国南方电网公司10kV和35kV配网工程标准设计》，绝缘配合已按海拔高度0～2500m选定。

4气象组合

本工程选定E气象区组合，符合《中国南方电网公司10kV和35kV配网工程标准设计》，详见下表：

表3-110kV配电线路标准设计气象组合

气象组合条件

A

B

C

D

E

F

G

大气温度（0C）

最高气温

40

40

40

40

40

40

40

最低气温

-10

-10

-20

-20

0

0

0

最大风速

-5

-5

-5

-5

20

20

20

设计覆冰

-5

-5

-5

-5

0

0

0

安装

-5

-5

-10

-10

5

5

5

大气过电压

15

15

15

15

15

15

15

内部过电压

15

15

15

15

15

15

15

年平均气温

15

15

15

15

20

20

20

风速（m/s）

最大风速

25

25

25

25

25

30

35

设计覆冰

10

10

15

15

0

0

安装情况

10

10

10

10

10

10

10

大气过电压

10

10

10

10

10

10

15

内部过电压

15

15

15

15

15

15

18

设计覆冰（mm）

5

10

20

20

0

0

冰的密度（g/cm3）

0.9

0.9

0.9

0.9

根据历年气象资料，确定本工程雷暴日数为63.1日/年。

四、电气部分

1接线方式选择

本工程接线方式为单联络接线方式。

2导线选择及防振措施

2.1导线型号选择

根据《关于印发安顺供电局（纳雍县局）2011年10kV纳林线架空线路工程项目可行性研究评审意见的通知》确定导线截面，结合工程实际情况，按照气象及地形情况计算，本工程导线选型详见下表：

表4-1导线选型一览表

序号

工程名称

导线

备注

型号

总长（km）

单重（kg）

总重（kg）

一

10kV纳林线项目（10kV线路）

1

10kV纳林线新建工程

JKLYJ-10/185

4.126

769

3173.28

2

新城区59号公变支线

JKLYJ-10/70

0.794

369

292.91

3

新城区61号公变支线

JKLYJ-10/70

0.145

369

53.47

二

低压线路

1

新城区59号公变低压

JKLYJ-1/185

3406.2

618

2105.03

2

新城区60号公变低压

JKLYJ-1/185

1.209

618

747.53

3

新城区61号公变低压

JKLYJ-1/185

0.672

618

415.3

2.2安全系数

按《中国南方电网公司10kV和35kV配网工程标准设计》选取本工程10kV线路安全系数选为5.0，选择导线规格型号及特性详见下表。

表4-2　导线参数表

线规

截面合计（mm2）

导线外径（mm）

计算质量（kg/km）

拉断力（kN）

综合弹性系数（MPa）

线膨胀系数（1/℃）

JKLYJ-10/185

193.43

24.6

769

26732

56000

0.000023

JKLYJ-10/70

75.55

18.4

369

10354

56000

0.000023

2.3防震措施

本项目工程线路无大于500米的档距，且平均运行张力上限都小于18%，所以无需采取防震措施。

3绝缘配合

3.1绝缘配合

本工程设计参照《中国南方电网公司10kV和35kV配网工程标准设计》，绝缘配合已按海拔高度0～2500m考虑，满足本工程要求。

3.2绝缘子与金具组合

绝缘子与金具组合参照《中国南方电网公司10kV和35kV配网工程标准设计》和《贵州电网公司工程标准设计》进行设计。

10kV耐张杆的过引线和直线杆承载采用P-20T（M）型针式绝缘子（除ф150直线杆采用P-15T（M）型针式绝缘子外），耐张杆采用2片XP-70悬式绝缘子串安装。

4导线对地和交叉跨越

在地形相对平坦、开阔地带，线路档距采用50-120m，地形起伏高差较大时杆塔定位按大跨越档确定，杆型、档距按气象、地质、地形条件进行设计，所有杆塔定位确保对地距离、交叉跨越符合规程、规范要求。

其导线对地、对物最小垂距应满足下表要求：

表4-3　导线与地面（或水面）的最小距离（m）

线路经过地区

线路电压

1kV-10kV

1kV-以下

居民区

6.5

6

非居民区

5.5

5

不能通航也不能浮运的河、湖（至冬季冰面）

5

5

不能通航也不能浮运的河、湖（至50年一遇的水位）

3

3

交通困难地区

4.5（3）

4（3）

步行可以达到的山坡

4.5

3.0

步行不能到达的山坡、峭壁、岩石

1.5

1

导线与树木

3

3

注：

括号内为绝缘线数值。

表4-4室外绝缘导线与建筑物、构筑物之间的最小距离（mm）

敷设方式

最小距离（mm）

水平敷设的垂直距离

距阳台、平台、屋顶

2500

距下方窗户上口

300

距上方窗户下口

800

垂直敷设时至阳台窗户的水平距离

750

导线至墙壁和构架的距离（挑檐下除外）

50

本项目各子项工程的交叉跨越情况见下表：

表4-5交叉跨越（穿越）及树木砍伐情况

序号

工程名称

林木砍伐（棵）

房屋搬迁（m2）

交叉跨越（次）

穿越（次）

跨越房屋

跨越10kV线路

跨越400V及以下线路

跨越通讯线

跨越公路

跨越河流

桥梁

一

10kV纳林线项目

1

10kV纳林线新建工程

2

本项目工程没有特殊的交叉跨越情况，全线路交叉跨越情况及地貌、

地形情况详见线路走向平面示意图。

5电气设备选型

5.1变压器

本工程新装配电变压器3台，容量945kVA，安装地点及型号、配置见下表：

表5-1配变安装地点及型号、配置表

序号

支线/配变名称

性质

配变

类型

安装地点

型号

台数

容量（kVA）

隔离开关/跌落式熔断器配置（A）

备注

型号

工作电流

熔丝

1

新城区59号公变

新建

油浸式

规划区派出所

S11-315/10

1

315

RW10-10/100

18.19

30

2

新城区60号公变

新建

油浸式

规划区防疫站

S11-315/10

1

315

RW10-10/100

18.19

30

3

新城区61号公变

新建

油浸式

规划区北海道

S11-315/10

1

315

RW10-10/100

18.19

30

合计

3

945

90

5.2无功补偿

5.2.1无功补偿计算

本工程新装配变3台，容量945kVA；结合配变负荷性质，需进行无功补偿的配变3台，容量945kVA；补偿容量300kVar。

计算结果如下：

1）新城区59号公变低压台区新建工程

本工程新装配变1台，容量315kVA；结合配变负荷性质，需进行无功补偿的配变1台，补偿容量100kVar（具体补偿情况见表1-2配变及以下部分规模汇总表。

计算公式如下：

Qc=aav×Pc×qc（kVar）

Qc:

补偿容量,kVar

qc:

无功补偿率，kVar\kW,根据规程规范取20％-40％,本次取30％。

aav:

平均有功负荷系数，一般取0.7-0.75，但按最不利条件来考虑取1。

Pc：

变压器容量，KVA

需补偿无功100kVar时，选定配置100kVar无功补偿一台，按照100kVar（5×5kVar+5×15kVar）进行分组配置。

2）新城区60号公变低压台区新建工程

本工程新装配变1台，容量315kVA；结合配变负荷性质，需进行无功补偿的配变1台，容量315kVA；补偿容量100kVar（具体补偿情况见表1-2配变及以下部分规模汇总表。

计算公式如下：

Qc=aav×Pc×qc（kVar）

Qc:

补偿容量,kVar

qc:

无功补偿率，kVar\kW,根据规程规范取20％-40％,本次取30％。

aav:

平均有功负荷系数，一般取0.7-0.75，但按最不利条件来考虑取1。

Pc：

变压器容量，KVA

需补偿无功100kVar时，选定配置100kVar无功补偿一台，按照100kVar（5×5kVar+5×15kVar）进行分组配置。

3）新城区61号公变低压台区新建工程

本工程新装配变1台，容量315kVA；结合配变负荷性质，需进行无功补偿的配变1台，容量315kVA；补偿容量100kVar（具体补偿情况见表1-2配变及以下部分规模汇总表。

计算公式如下：

Qc=aav×Pc×qc（kVar）

Qc:

补偿容量,kVar

qc:

无功补偿率，kVar\kW,根据规程规范取20％-40％,本次取30％。

aav:

平均有功负荷系数，一般取0.7-0.75，但按最不利条件来考虑取1。

Pc：

变压器容量，KVA

需补偿无功100kVar时，选定配置100kVar无功补偿一台，按照100kVar（5×5kVar+5×15kVar）进行分组配置。

5.2.2无功补偿技术要求

1）补偿方式：

动态无功补偿

2）电容器组的接线及补偿方式选择：

星型\三角形混补偿

3）单只电容器容量选择：

5kvar、10kvar、15kvar、20kvar

4）互感器的选择：

LMZW-0.5\LMZ-0.5

5）监控模块的选择：

JKWD

5.2.3综合配电箱

1）.配电功能：

分配电能。

2）.计量功能：

控制器内部集合精确的计量器件，能对电能的各项指标监测记录并保存。

3）.补偿功能：

配电的同时能根据需要自动对线路进行无功补偿。

4）.显示功能：

全中文界面，可实时显示电网三项电压、电流、谐波电压、谐波电流、有功、无功、有功电度、无功电度、功率因数等主要参数。

5）.保护功能：

具有过流（可整定）跳闸功能（塑壳断路器），以保护设备及人身安全。

6）.记录功能：

可以在线记录每月每日各项电压、电流、有功、无功、有功电度、无功电度、功率因数、谐波畸变、电压的最大、最低值及其出现的时间。

本工程选用SLW-10（2～4回出线）型配电箱。

5.3跌落式熔断器

按规程规定：

容量在100kVA及以下者，高压侧熔丝额定电流按变压器容量额定电流的2～3倍选择;容量在100kVA以上者，高压侧熔丝额定电流按变压器容量额定电流的1.5～2倍选择。

变压器低压侧熔丝按低压侧额定电流选择。

1）跌落式熔断器选型原则

1熔断器的载熔体为防潮熔断件管。

2熔断器底座由嵌入式机械结构和绝缘子组成，应可承受开断短路电流时产生的电动力。

3熔断器是具有开合负荷电流性能的。

4应具有优良的电气特性、绝缘强度以及优良的机械刚性、自洁能力。

5钢铁部件均采用防锈处理，铜部件镀银，接线端子镀锡，小螺钉、螺帽和垫圈为不锈钢材料。

6整体机构对中性好，安装方便。

本工程选用RW10-10F/100A型跌落式熔断器。

6防雷和接地

在非居民区对无地线杆塔采用电杆自然接地；在居民区电杆应每基采用人工接地极接地，其杆塔接地电阻不超过10Ω。

乡（镇）和居民区的低压线路，应在各回路中、末端工作接零线采取重复接地，其接地电阻应小于10Ω。

杆上电气设备防雷接地电阻不超过10Ω。

100kVA及以上容量配变接地电阻不超过4Ω。

6.110kV线路防雷及接地

本工程10kV线路防雷共0组，选用YH5SW-17/50避雷器，接地电阻设计阻值小于4欧姆。

6.2400V及以下线路重复接地

本工程400V及以下线路在配变出口端采用共用变压器接地方式，末端重复接地点详见各工程图纸，重复接地电阻设计阻值不大于30欧姆。

6.3设备防雷及接地

本工程变压器采用Y