配电线路培训课件南方

南方电网配电线路培训课件第一章配电线路基础概述配电线路的定义与作用什么是配电线路配电线路是电力系统中连接变电站与终端用户的重要环节,承担着电能输送与分配的关键任务它将从变电站输出的电能,通过架空或地下线路输送到工业、商业及居民用户手中核心功能•主要负责10kV及以下电压等级电能的输送•实现电能的合理分配与灵活调度•保障供电可靠性与电能质量•支持智能电网与分布式能源接入南方电网概况覆盖区域配电网规模技术标准服务广东、广西、云南、贵州、海南五省区,10kV及以下配电网线路总长度超过150万公严格执行2018版业扩受电工程技术导则,确供电面积100万平方公里,服务人口超过

2.5亿里,配电变压器容量达到3亿千伏安保工程质量与安全标准南方电网地处亚热带和热带气候区,配电网面临高温、高湿、多雷暴等特殊环境挑战近年来,随着城市化进程加快和用电负荷持续增长,配电网建设与改造任务艰巨通过标准化设计、规范化施工和智能化运维,南方电网不断提升配电网的供电能力和服务水平配电线路的组成要素配电线路是一个复杂的系统工程,由多种设备和部件组成每个组成部分都承担着特定的功能,共同保障电能的安全可靠传输杆塔导线支撑导线的主体结构,包括水泥杆、铁塔等,承受导线重量及风压荷传输电能的载体,常用铝线、铜线或架空绝缘导线,需满足电流容量载要求绝缘子横担实现导线与杆塔的电气隔离,防止漏电,常用瓷质或复合材料制成固定在杆塔上用于安装导线和绝缘子的横向构件,承受导线荷载金具拉线连接、固定导线和绝缘子的金属配件,包括线夹、挂环、U型环等稳固杆塔的钢绞线,防止杆塔倾倒,在耐张杆和转角杆处尤为重要南方电网架空配电线路示意10kV图上图展示了典型的10kV架空配电线路结构从上至下依次为:避雷线保护线路免受雷击、三相导线A、B、C三相、横担固定导线、绝缘子实现电气隔离、杆塔主体支撑结构、拉线加强稳定以及接地装置各部件协调配合,构成完整的配电系统关键技术参数安全距离要求•额定电压:10kV±10%•导线对地距离≥6米•导线截面:50-240mm²•导线交叉跨越≥

1.2米•杆塔高度:10-15米•对建筑物水平距离≥

1.5米•档距:50-150米•对树木垂直距离≥3米第二章杆塔类型与结构设计杆塔是配电线路的骨架,其类型选择和结构设计直接关系到线路的安全性和经济性根据在线路中的作用和受力特点,杆塔分为多种类型,每种类型都有其特定的应用场景和设计要求直线杆塔与耐张杆塔直线杆塔耐张杆塔直线杆塔是配电线路中数量最多、结构最简单的杆塔类型它主要承受导线的垂直重量和横向风力,不承受或仅承受很小的纵向耐张杆塔用于承受导线的纵向拉力,防止线路事故时倒杆断线范围扩大它是线路的关键受力点,需要加强设计拉力结构特点结构特点•承受导线的纵向拉力•结构简单,施工便捷•必须配置拉线或采用铁塔结构•主要承受垂直荷载和横向风压•将线路分段,限制事故范围•一般不设拉线,依靠自身强度•耐张段长度一般为1-2公里•适用于线路直线段转角杆塔与分支杆塔转角杆塔分支杆塔当线路需要改变走向时使用转角杆塔转角处导线对杆塔产生合力作当主干线路需要引出分支线路时使用分支杆塔根据分支方式不同,用,转角越大,合力越大,需要配置的拉线数量和强度也相应增加分为丁字分支和十字分支两种结构形式设计要点结构类型•转角≤15°:单拉线加固丁字分支:主干线路一侧引出分支线路,受力不对称,需单侧拉线平衡•转角15°-45°:双拉线加固十字分支:主干线路两侧对称引出分支线路,受力相对平衡•转角45°:采用铁塔或多拉线•分支线路容量一般不超过主干线路的50%•拉线方向与角平分线方向一致•应考虑将来负荷发展预留空间终端杆塔与特殊杆塔终端杆塔终端杆塔设置在线路的起点或终点,承受单方向的全部导线拉力这种单向受力特性决定了终端杆塔必须有足够的强度和稳定性技术要求•必须装设拉线平衡单向拉力•拉线方向与导线方向相反•拉线数量按导线数量配置•基础埋深应大于常规杆塔•导线固定采用耐张线夹特殊杆塔特殊杆塔是为适应特殊需求而设计的杆塔,包括高压同杆架设杆塔、跨越杆塔、防风加强杆塔等,需要根据具体情况进行专项设计杆塔基础设计要点杆塔基础是杆塔稳定性的根本保障基础设计应根据土质条件、杆塔类型、受力情况等因素综合确定,施工质量直接影响杆塔的使用寿命和线路安全基础定位根据设计图纸准确测量定位,确保杆位符合路径规划要求,偏差不超过设计档距的2%坑位开挖按设计尺寸开挖基础坑,坑底平整埋深一般为杆高的1/6加

0.5米,不小于

1.5米卡盘安装卡盘应水平放置于坑底,调整方位使其与导线走向一致,确保杆塔垂直度回填夯实分层回填土方,每层20-30cm,逐层夯实,压实度不低于95%,确保基础稳固在软土地基、山区岩石地基等特殊地质条件下,应采用加长基础、岩石基础或混凝土基础等特殊处理措施,确保基础承载力满足设计要求第三章导线与绝缘子导线和绝缘子是配电线路中直接关系到电能传输效率和运行安全的核心部件合理选择导线材料和截面,正确配置绝缘子类型,对于保障供电质量、降低线损、预防事故具有重要意义导线材料与规格铝绞线LJ铜导线TJ最常用的配电导线,导电性能良好,价格经济,重量轻,但机械强度较低,适用于一般线路导电率高,机械强度大,但价格昂贵,主要用于特殊重要负荷或大电流场合钢芯铝绞线LGJ架空绝缘导线JKLYJ中心为钢芯增强机械强度,外层为铝线导电,适用于档距大、张力大的线路导线外层包覆绝缘层,防止漏电和短路,适用于林区、城区等对安全要求高的区域导线截面选择原则电流容量法电压损失法根据线路最大负荷电流选择导线截面,导线长期允许载流量应大于最大负荷电流的

1.3倍,确计算线路电压降落,一般要求压降不超过额定电压的5%对于供电距离较远的线路,应适当保安全裕度加大导线截面在南方电网10kV配电线路中,常用导线截面规格为50mm²、70mm²、95mm²、120mm²、150mm²、185mm²、240mm²等导线截面的选择应综合考虑负荷电流、供电距离、经济性等因素,既要满足技术要求,又要兼顾投资效益绝缘子类型及应用绝缘子是实现导线与杆塔电气隔离的关键部件,其性能直接影响线路的绝缘水平和运行可靠性根据结构和应用场合不同,配电线路常用的绝缘子主要有以下几种类型:针式绝缘子悬式绝缘子柱式绝缘子固定在横担上,导线通过线槽绑扎在绝缘子上结构简单,安装方便,主由多片瓷件串联组成绝缘子串,通过金具悬挂在横担上绝缘强度高,固定在横担或变压器台架上,导线直接连接在绝缘子顶部机械强度要用于直线杆塔和10kV及以下电压等级适用于耐张杆塔和较高电压等级大,主要用于变压器引线和开关设备绝缘子选择原则杆塔类型推荐绝缘子片数/规格直线杆针式绝缘子P-10型或P-15型耐张杆悬式绝缘子串3-5片XP-70型转角杆悬式绝缘子串3-5片XP-70型终端杆悬式绝缘子串5-7片XP-70型导线弧垂与档距弧垂的定义档距设计原则弧垂是指导线在两个固定点之间自然悬挂时,导线最低点与两固定档距是指相邻两基杆塔之间的水平距离档距的确定需综合考虑地形条件、杆塔点连线之间的垂直距离弧垂的大小直接影响导线对地和交叉跨强度、导线张力、经济性等因素越距离,是线路设计和施工的重要参数南方电网典型档距范围弧垂的重要性•平原地区:80-150米安全距离保障:保证导线对地及交叉物的安全距离•丘陵地区:60-100米导线张力控制:防止导线张力过大导致断线或杆塔倾斜•山区:40-80米适应温度变化:随温度升降导线会伸缩,弧垂相应变化•城市街道:40-60米经济性考虑:过大弧垂增加杆塔高度,过小增加导线张力档距过大会增加导线张力和杆塔受力,档距过小则增加杆塔数量和投资成本设计时应综合平衡导线弧垂示意图与档距参数上图展示了导线弧垂与档距的关系图中标注了关键参数:档距L相邻杆塔间水平距离、弧垂f导线最低点与两端连线的垂直距离、导线张力T导线受到的拉力弧垂计算公式为:f=W×L²/8T,其中W为导线单位长度重量弧垂观测与调整观测方法调整要点质量控制•采用异长法或等长法•在15-25℃温度下观测•弧垂误差不超过±5%•在线路中部架设观测•避免大风天气作业•同档三相弧垂差板≤50mm•逐档调整,不留隐患•根据温度查弧垂表•相邻档弧垂差•详细记录观测数据≤100mm•确保三相弧垂一致•检查验收符合规范第四章配电线路设计规范与施工技术配电线路的设计与施工是一项系统工程,涉及路径规划、设备选型、施工工艺、质量控制等多个环节严格遵守设计规范,采用先进施工技术,是确保工程质量和运行安全的基础线路路径规划原则线路路径的合理规划是配电工程成功的第一步科学的路径选择不仅能降低工程造价,还能提高供电可靠性,减少运行维护难度010203尽量走直路避开障碍物满足安全距离减少转角数量,降低线路走廊宽度,节省投资,提高避让建筑物、树木、河流、道路等障碍,减少交叉严格执行导线对地、对建筑物、对其他线路的安供电效率跨越,降低施工难度全距离规定0405考虑负荷分布兼顾未来发展靠近负荷中心布置线路,缩短供电半径,降低线损,提高电压质量预留负荷增长空间,考虑城市规划和土地利用变化,避免频繁迁改供电半径控制环境因素考虑10kV配电线路供电半径一般控制在5-10公里以内,以保证电压质量和供电南方地区气候湿热,雷暴频繁,在路径规划时应避开易发雷击的山顶、孤立可靠性对于负荷密度大的城市地区,供电半径应适当缩短至3-5公里;对于树木等区域同时考虑台风影响,线路走向应尽量避开台风主导风向,减少负荷分散的农村地区,可适当延长但不宜超过15公里倒杆断线风险架空线路施工流程施工准备审查设计图纸,编制施工方案,准备材料设备,进行安全技术交底,办理施工许可测量定位根据设计图纸进行实地测量,确定杆位坐标,标记基础开挖位置,复核档距和转角基础施工开挖基础坑,安装卡盘,分层回填夯实,养护达到设计强度后方可立杆杆塔组立采用吊车或人工立杆,确保杆塔垂直度,安装横担、拉线等附件,固定牢固导线架设放线、紧线、固定,调整弧垂,安装绝缘子和金具,连接跳线,确保三相平衡附属工程安装接地装置、避雷器、开关设备,配置标识牌,清理施工现场,恢复地貌验收投运进行工程验收,测试绝缘电阻,检查接地电阻,确认合格后办理送电手续施工安全风险辨识与控制风险类型主要危险源控制措施高处坠落登杆作业、吊装作业使用安全带、脚扣,设置监护人触电事故带电作业、感应电压停电验电接地,穿戴绝缘防护用品物体打击工具材料坠落设立警戒区,佩戴安全帽机械伤害吊车操作、紧线作业专人指挥,保持安全距离接地与防雷技术接地系统设计防雷保护措施接地是保障人身和设备安全的重要措施配电线路的接地系统包括工作接地、保护接地和防雷接地,应统一规划,可靠连接接地极设计要求•采用镀锌钢管或角钢作接地极•垂直接地极长度不小于

2.5米•接地极埋深不小于

0.8米•接地极间距不小于接地极长度的2倍•接地电阻值应满足规范要求在土壤电阻率较高的地区,可采用长效降阻剂或增加接地极数量来降低接地电阻南方地区雷暴日多达60-100天/年,防雷保护至关重要配电线路防雷采用避雷线和避雷器相结合的综合措施避雷器配置原则•变压器高压侧必须装设避雷器•线路进出站处装设避雷器•雷击跳闸率高的区段加装线路避雷器•避雷器接地电阻不大于10Ω接地电阻要求接地类型电阻要求测量周期变压器工作接地≤4Ω每年汛期前设备选型与配置配电线路的设备选型应综合考虑负荷特性、运行环境、技术经济性等因素,选用性能可靠、技术先进、经济合理的设备,为线路安全运行提供保障配电变压器线路开关容量选择应考虑负荷发展,一般按5-10年规划负荷的选用具有过流、速断、接地保护功能的开关设备常70-80%选择优先选用S11及以上节能型变压器,容量用负荷开关、断路器或分段器,额定电流按线路最大范围30-630kVA负荷电流的

1.3-

1.5倍选择•过载能力

1.3-

1.5倍•动作可靠,保护灵敏•损耗低,效率高•具有明显断开点•带温度保护和压力释放装置•操作机构灵活自动化装置配置配电自动化终端DTU/FTU,实现遥测、遥信、遥控功能在关键节点安装故障指示器,快速定位故障点•支持多种通信方式•具有事故记录功能•与主站系统兼容低压设备与计量装置低压侧应配置低压开关柜或配电箱,安装漏电保护器和空气开关电能计量装置应选用智能电表,支持远程抄表和负荷管理计量装置安装位置应便于抄表和检修,高度距地面

1.8-2米所有设备应满足南方电网技术规范和2018版业扩受电工程技术导则要求第五章配电自动化与智能化应用随着电力技术的进步和用户需求的提升,配电网正在向自动化、智能化方向快速发展配电自动化系统的应用,大幅提高了供电可靠性和运维效率,为构建现代化配电网奠定了基础配网自动化系统概述配电自动化系统是利用现代电子技术、通信技术、计算机及网络技术,将配电网的实时运行、管理集成在一起的综合自动化系统,实现配电网运行监控、控制和管理的自动化故障定位数据采集与监控通过故障指示器和智能终端,快速准确定位故障区段,缩短故障排查时间实时采集线路电压、电流、功率等运行参数,监视设备运行状态,及时发现异常远程控制实现开关设备的远程分合闸操作,自动隔离故障区段,恢复非故障区段供电告警管理设备异常、参数越限、故障发生时自动告警,通知运维人员负荷管理及时处理分析负荷曲线,优化负荷分配,实施负荷转移,提高供电设备利用率系统架构与通信方式配电自动化系统采用三层架构:主站层、通信层、终端层主站层负责数据处理和管理决策,通通信方式包括光纤通信、无线公网4G/5G、电力载波等主干线路优先采用光纤,分支线路信层负责信息传输,终端层负责现场数据采集和设备控制采用无线公网,实现全网覆盖智能设备应用智能开关设备智能计量装置充电桩与分布式电源接入具备电流电压测量、故障检采用智能电表实现用电信息测、自动重合闸、远程控制采集,支持分时计费、阶梯电随着电动汽车普及和分布式等功能配置通信模块,可与价、预付费等功能通过采能源发展,配电网需支持充电主站系统实时交互采用储集系统实现远程抄表、用电桩和光伏、储能等分布式电能操作机构,无需外部电源即监测、电能质量分析,减少人源的接入通过智能接入装可完成分合闸动作,可靠性工抄表成本,提高营销管理效置,实现即插即用、双向计高率量、协调控制•自诊断功能,实时监测设•数据存储周期不少于3个•充电桩配置智能控制器,备健康状态月支持有序充电•防误操作闭锁,确保操作•支持多种通信接口•分布式电源接入需满足安全:RS

485、载波、无线防孤岛保护要求•适应南方高温高湿环境,•具备防窃电监测和告警•实时监测电能质量,防止防护等级IP54以上功能谐波污染继电保护与安全自动装置继电保护是电力系统的第一道防线,当线路或设备发生故障时,能够快速切除故障,防止事故扩大配电线路的继电保护应满足可靠性、选择性、灵敏性、速动性要求常用保护装置1过电流保护当线路电流超过整定值时动作,保护线路和设备免受过载和短路损坏2速断保护无延时快速切除严重短路故障,保护范围约为线路全长的80-90%3接地保护检测单相接地故障,发出告警或跳闸,防止人身触电和设备损坏4自动重合闸对于瞬时性故障,自动尝试重新合闸恢复供电,提高供电可靠性第六章安全管理与典型案例分析安全是电力生产的生命线配电线路施工和运维过程中,必须始终把安全放在首位,严格执行安全规程,强化风险管控,防范各类事故发生通过典型案例分析,吸取教训,举一反三,不断提升安全管理水平配电线路施工安全要点作业人员资质要求个人安全防护施工现场管理必须持有效电工作业证,经安全培训考试合格高处作业人正确穿戴安全帽、安全带、绝缘鞋、绝缘手套等防护用设立施工警戒区,悬挂安全警示标志配备专职安全员,进行员需持高空作业证,并通过体检确认身体适宜品登杆作业必须系好安全带,高空作业使用工具袋全过程监护严禁无关人员进入施工区域关键作业安全措施作业类型安全要求防护措施停电作业验明无电、装设接地线执行工作票制度,设置遮栏和标示牌带电作业使用合格绝缘工具保持安全距离,设专人监护,穿全套绝缘服登高作业检查杆塔强度,使用合格登高工具系安全带,使用安全帽,工具绑防坠绳紧线作业计算导线张力,控制紧线速度设警戒区,人员避开受力方向,使用限力器吊装作业吊车性能满足要求,地面承载力足够专人指挥,检查吊具,控制吊装速度和高度雨天施工注意事项交叉跨越施工要求南方多雨,雨天施工应特别注意:避免雷雨天气作业,杆塔湿滑采取防滑措施,电气设备做好防水跨越铁路、公路、河流、其他线路时,必须编制专项施工方案,取得相关部门批准采取可靠防保护,紧线作业考虑导线伸缩变化护措施,安排专人监护,确保被跨越物安全典型故障案例分析通过对典型事故案例的深入分析,找出事故发生的根本原因,制定针对性的防范措施,避免类似事故再次发生,是安全管理的重要内容案例一:导线断裂事故事故经过:某10kV线路在大风天气发生导线断裂,导致停电影响500余户用户经调查,断线点位于一档距较大区段,导线为老旧铝绞线原因分析:

①导线使用年限超过25年,机械强度下降;

②档距超过规范要求,导线张力过大;

③缺乏定期巡视,未及时发现导线损伤;

④大风天气加剧了导线受力防范措施:定期开展线路巡视,重点检查老旧导线;对档距过大区段增设杆塔或更换高强度导线;建立设备台账,按计划实施设备改造;强化恶劣天气下的特巡和应急准备案例二:杆塔倒塌事故事故经过:台风过境导致某耐张杆塔倾倒,引起连续倒杆4基,造成大面积停电事故杆塔为水泥杆,未按规范装设拉线原因分析:

①耐张杆未装设拉线,抗倾覆能力不足;

②基础施工质量差,回填土未充分夯实;

③杆塔强度等级偏低,不能承受台风荷载;

④事前未采取临时加固措施防范措施:严格按设计要求配置拉线,不得擅自省略;加强基础施工质量控制,确保夯实度;台风易发区域提高杆塔强度等级;台风来临前进行隐患排查,对薄弱环节采取加固措施;优化线路走向,避开台风主导风向南方电网优秀工程案例分享优秀工程案例代表了行业的先进水平,通过学习借鉴成功经验,可以提升工程建设和管理能力,推动技术进步和创新发展1广州智能配电网示范工程建设配电自动化主站系统,部署智能开关和配电终端1200余台,实现配电网运行状态全面监控和故障快速定位隔离项目投运后,故障处理时间从平均2小时缩短至15分钟,年均停电时间减少60%,供电可靠率提升至

99.99%以上2海南环岛联网工程建设海底电缆和架空线路相结合的10kV配电网,覆盖海南全岛采用新型环保导线,应用防风加固技术,抗台风能力显著增强创新应用海底电缆敷设工艺,克服海3云南高海拔配电线路工程洋环境复杂挑战工程荣获国家优质工程奖在海拔2000-3500米山区建设配电线路,解决偏远山区供电难题针对高海拔环境特点,选用特殊材质设备,优化绝缘配置采用直升机放线施工,突破地形限制创新运用光纤复合架空地线OPGW,实现通信与供电一体化项目惠及10余万山区居民技术创新与管理经验技术创新亮点管理经验总结•采用BIM技术进行三维设计,提高设计精度•标准化设计,模块化建设,提高工程质量•应用无人机巡检,提升巡视效率和安全性•精益化管理,全过程管控,确保进度目标•推广装配式施工,缩短工期降低成本•信息化手段,数字化移交,提升运维水平•应用新材料新设备,提高设备性能•注重生态保护,和谐施工,履行社会责任持续提升配电线路建设质量保障南方电网安全稳定运行培训总结通过本次培训,我们系统学习了配电线路的基础知识、设计规范、施工技术、自动化应用和安全管理等内容配电线路建设是一项技术性强、要求高的系统工程,需要我们不断学习新知识、掌握新技术、积累新经验未来展望随着智能电网建设的深入推进,配电网将向更加智能化、数字化、绿色化方向发展我们要紧

99.99%5%跟技术发展趋势,持续提升专业能力,为建设安全、可靠、绿色、高效的现代配电网贡献力量供电可靠率目标线损率控制目标100%配电自动化覆盖率让我们携手共进,不断提升配电线路建设和运维水平,为南方五省区经济社会发展提供坚强可靠的电力保障,共同推动南方电网现代化发展迈上新台阶!。