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摘要:高压输电线路作为电力系统的重要组成部分,如何更好的完成高压输电线路的设计工作,是一项迫切需要解决的问题。本文通过笔者多年的高压输电线路设计实践经验,对输电线路设计的相关问题进行探讨,提出一系列对策,以期为高压输电线路设计提供有益帮助。
关键词:高压输电线路;设计;特点;对策
1前言:输电线路作为电网的骨架,随着经济快的速增长,全国各地电网建设速度呈现跨越式发展,电网输送能力大大增强。高压输电线路担负输送及分配电能任务,并联络发电厂和变电站并列运行,是电力系统的重要组成部分,高压输电线路的设计必须贯彻国家有关建设方针和经济政策,从实际出发,结合当地特点,切实做到安全可靠、经济适用。我国的电力能源分布很不均衡,东部地区负荷大却能源少,而西北西南地区能源多却负荷小,为有效解决该问题,必须通过高压输电线路把电能输送至负荷较大的地区,完成电能的合理分配,然而,在高压输电线路设计过程中会遇到各种各样的困难,如线路路径选择困难重重,施工占地所遇到的民事工作难以协调,工程资金短缺等等,如何按照施工图设计,确保施工的质量及进度,是高压输电线路设计中工作的重点,笔者根据多年的现场实践经验,就高压输电线路设计相关问题进行逐一探讨,并提出处理方法和对策,以期提供有价值的指导。
2高压输电线路的特点
2.1安全可靠性要求高:高压输电线路的输送容量很大,作为主要的电源点及负荷中心的能源输送线路,一旦出现安全事故则会对国民经济影响巨大。
2.2线路结构参数高:高压输电线路杆塔高、绝缘子片数量多、吨位大,一旦出现倒塌事故,不仅修复难度非常大,对备件准备工作的要求也很高。
2.3线路运行参数高:高压输电线路的额定电压很高,使带电体附近的电场强度较高。
2.4沿线地理环境复杂:高压输电线路需穿越高山峡谷,运输困难较多,维修的工作量大。
3高压输电线路设计的对策
3.1加强数据的收集与统计分析,合理规划电网:供电企业需加强对统计数据的收集、分析工作,深入了解经济发展趋势和居民生活消费水平,通过对第一手数据进行分析与整理,结合经济发展趋势及上级电网的建设规划,对电网建设做出合理的中长期远景规划,使之不断满足当地人民生产生活的用电需求。
3.2优化线路走径:线路路径是整个输电线路建设的关键环节,关系到电网的安全、可靠和经济性。在设计中,应该准确测量,并结合山区、湖泊等实际情况,合理选择路径,尽量减少曲折,缩短距离。(1)尽量选择较近的路径走向;(2)尽量避开高污染或高危险地区,如石场、烟花爆竹厂和油库等区域;(3)尽量避开高赔偿的林区、开发区和风景区;(4)尽量不要跨越铁路、公路、水库等;(5)避开地质灾害和洪涝灾害频发地段;(6)避开农民坟地和庙宇等风水迷信地带。综合以上几方面,在设计高压输电线路时,能够起到有效的帮助。
3.3防雷设计:雷电流能够产生高达数万伏的冲击电压,如此之大的电压一旦瞬间冲击电气设备,则会击穿绝缘造成设备发生短路,直接导致燃烧甚至爆炸等灾害,因此,采用必要的防雷措施以最大程度地减少线路的跳闸率,确保用电的安全稳定。具体的防雷措施包括以下几点:
3.3.1提高输电线路的绝缘水平:高压输电线路的绝缘水平和耐雷水平成正相关,所以,注重零值绝缘子的检测,确保高压输电线路拥有足够的绝缘强度,这是提高输电线路耐雷水平的重要因素。
3.3.2降低杆塔接地电阻:高压输电线路的接地电阻和耐雷水平成反比,因此,根据基杆塔的土壤电阻率状况,最大程度上降低杆塔接地电阻,这也是提高高压输电线路耐雷水平最经济、有效的手段。
3.3.3安装避雷针:避雷针大都高于被保护的设备或建筑物,当雷云临近地面时先击中避雷针,而避雷针的引流体则将雷电流引入地中,从而可以保护某一范围内的设备或建筑物。
3.4杆塔基础设计:输电线路杆塔地面以下的设施统称为杆塔基础,该基础主要用于稳定杆塔,防止杆塔因承受风、覆冰、水平荷载或其他外力作用而产生的上拔、下压等。杆塔基础设计时需考虑以下因素:首先是作用于地基的荷载的大小与性质;其次是当地的水文地质条件和基础埋深;最后是季节性冻土地基,在实际施工过程中,根据每基塔的受力状况需逐地段进行优化设计,特别对于承力塔,需将四腿等大调整为两拉两压或三拉一压。
3.5架线工程设计:高压输电线路工程包括:架线前的准备工作、放线导地线连接、弛度观测、紧线和附件安装等环节。架线施工包括拖地展放和张力展放两种,拖地展放即为线拖在地面上行进,此法比较简单,不过导线的磨损较严重,劳动效率相对低;张力放线,就是使用牵张机械使得导地线保持一定张力,对交叉物始终保持一定安全距离的展放方法,该方法可以保证导地线展放质量,效率相对较高,然而费用相对昂贵。
3.6杆塔结构设计:高压输电线路杆塔依据受力特点可分为直线与耐张型,杆塔是否适当,对于输电线路建设的速度性、经济性、供电可靠性和方便性等影响很大。影响杆塔强度的因素包括制造杆塔所用的材料、受力形式及其结构形式。高压输电线路的铁塔结构设计过程中,则需重点注重塔身坡度、传力面设定、杆系传力对结点构造影响、分段模式间的选择及横隔面杆件布置等因素。为了确保该方面的设计尽可能合理,充分满足杆系传力要求,择需将其与塔身横隔面侧面横材的中点连接,实现导线纵向荷载通过塔身横隔材能够直接传递到塔身,以此来解决主材及节点板弯曲变形等问题。
3.7注重环境保护:进行高压输电线路设计时需精心规划好施工线路占地,最大程度地少占农田,开挖需生熟土分开,施工完毕后,施工坑需及时回填,施工所产生的垃圾需带出工地;一旦与当地民众发生纠纷,尽量依靠当地政府出面协商解决;切实保护好施工场所附近的植被,防止水土流失;坡地施工时,必要时需搞好护坡挡土墙等构筑物以防土层垮塌。
总之:高压输电线路作为电力系统的重要组成部分,担负着输送及分配电能的任务,同时联络各发电厂及变电站使之有效运行,其安全稳定运行直接关系到电网的稳定及可靠供电,所以,高压输电线路的设计环节占据举足轻重的地位。作为新时期高压输电线路的设计工作者,必须综合考虑各方面因素,务必控制好输电线路结构安排,从输电线路的安全性能和硬件结构等方面深入分析,同时要虚心参考国外先进技术和经验,同时需注重先进技术的引进工作,并在日常工作中,认真抓好关键技术攻关,努力提高科技支撑能力,力争通过技术改造确保高压输电线路设计效果,同时需要把安全管理提升至法制高度加以实施,正确处理好安全与质量、进度和效益之间的关系,建立项目负责人为首的安全管理机构,认真落实各级安全责任制,确保安全管理工作的顺利开展。
参考文献:
[1]张萌.浅谈如何优化高压输电线路设计[J]. 现代企业教育,2011.
[2]张召,郭昊. 高压输电线路设计应注意的几个问题[J]. 科技资讯,2012.
[3]梁世奋. 高压输电线路工程设计施工问题探讨[J]. 科技咨询导报,2007.
[4]罗希. 高压输电线路设计与施工技术探析[J]. 中国集体经济,2011.
[5]莫振贤. 高压输电线路工程设计若干问题研究[J]. 科技資讯,2008.
[6]吴东灵. 对高压输电线路工程设计施工问题的探讨[J]. 建材与装饰,2008.
[7]关建军. 关于输电线路设计的分析[J]. 内蒙古石油化工,2011.
[8]魏磊. 浅析高压输电线路设计[J]. 民营科技,2011.
作者简介:李铭磊(1985-),男,江苏人,本科,研究方向:送电线路施工技术。
关键词:高压输电线路;设计;特点;对策
1前言:输电线路作为电网的骨架,随着经济快的速增长,全国各地电网建设速度呈现跨越式发展,电网输送能力大大增强。高压输电线路担负输送及分配电能任务,并联络发电厂和变电站并列运行,是电力系统的重要组成部分,高压输电线路的设计必须贯彻国家有关建设方针和经济政策,从实际出发,结合当地特点,切实做到安全可靠、经济适用。我国的电力能源分布很不均衡,东部地区负荷大却能源少,而西北西南地区能源多却负荷小,为有效解决该问题,必须通过高压输电线路把电能输送至负荷较大的地区,完成电能的合理分配,然而,在高压输电线路设计过程中会遇到各种各样的困难,如线路路径选择困难重重,施工占地所遇到的民事工作难以协调,工程资金短缺等等,如何按照施工图设计,确保施工的质量及进度,是高压输电线路设计中工作的重点,笔者根据多年的现场实践经验,就高压输电线路设计相关问题进行逐一探讨,并提出处理方法和对策,以期提供有价值的指导。
2高压输电线路的特点
2.1安全可靠性要求高:高压输电线路的输送容量很大,作为主要的电源点及负荷中心的能源输送线路,一旦出现安全事故则会对国民经济影响巨大。
2.2线路结构参数高:高压输电线路杆塔高、绝缘子片数量多、吨位大,一旦出现倒塌事故,不仅修复难度非常大,对备件准备工作的要求也很高。
2.3线路运行参数高:高压输电线路的额定电压很高,使带电体附近的电场强度较高。
2.4沿线地理环境复杂:高压输电线路需穿越高山峡谷,运输困难较多,维修的工作量大。
3高压输电线路设计的对策
3.1加强数据的收集与统计分析,合理规划电网:供电企业需加强对统计数据的收集、分析工作,深入了解经济发展趋势和居民生活消费水平,通过对第一手数据进行分析与整理,结合经济发展趋势及上级电网的建设规划,对电网建设做出合理的中长期远景规划,使之不断满足当地人民生产生活的用电需求。
3.2优化线路走径:线路路径是整个输电线路建设的关键环节,关系到电网的安全、可靠和经济性。在设计中,应该准确测量,并结合山区、湖泊等实际情况,合理选择路径,尽量减少曲折,缩短距离。(1)尽量选择较近的路径走向;(2)尽量避开高污染或高危险地区,如石场、烟花爆竹厂和油库等区域;(3)尽量避开高赔偿的林区、开发区和风景区;(4)尽量不要跨越铁路、公路、水库等;(5)避开地质灾害和洪涝灾害频发地段;(6)避开农民坟地和庙宇等风水迷信地带。综合以上几方面,在设计高压输电线路时,能够起到有效的帮助。
3.3防雷设计:雷电流能够产生高达数万伏的冲击电压,如此之大的电压一旦瞬间冲击电气设备,则会击穿绝缘造成设备发生短路,直接导致燃烧甚至爆炸等灾害,因此,采用必要的防雷措施以最大程度地减少线路的跳闸率,确保用电的安全稳定。具体的防雷措施包括以下几点:
3.3.1提高输电线路的绝缘水平:高压输电线路的绝缘水平和耐雷水平成正相关,所以,注重零值绝缘子的检测,确保高压输电线路拥有足够的绝缘强度,这是提高输电线路耐雷水平的重要因素。
3.3.2降低杆塔接地电阻:高压输电线路的接地电阻和耐雷水平成反比,因此,根据基杆塔的土壤电阻率状况,最大程度上降低杆塔接地电阻,这也是提高高压输电线路耐雷水平最经济、有效的手段。
3.3.3安装避雷针:避雷针大都高于被保护的设备或建筑物,当雷云临近地面时先击中避雷针,而避雷针的引流体则将雷电流引入地中,从而可以保护某一范围内的设备或建筑物。
3.4杆塔基础设计:输电线路杆塔地面以下的设施统称为杆塔基础,该基础主要用于稳定杆塔,防止杆塔因承受风、覆冰、水平荷载或其他外力作用而产生的上拔、下压等。杆塔基础设计时需考虑以下因素:首先是作用于地基的荷载的大小与性质;其次是当地的水文地质条件和基础埋深;最后是季节性冻土地基,在实际施工过程中,根据每基塔的受力状况需逐地段进行优化设计,特别对于承力塔,需将四腿等大调整为两拉两压或三拉一压。
3.5架线工程设计:高压输电线路工程包括:架线前的准备工作、放线导地线连接、弛度观测、紧线和附件安装等环节。架线施工包括拖地展放和张力展放两种,拖地展放即为线拖在地面上行进,此法比较简单,不过导线的磨损较严重,劳动效率相对低;张力放线,就是使用牵张机械使得导地线保持一定张力,对交叉物始终保持一定安全距离的展放方法,该方法可以保证导地线展放质量,效率相对较高,然而费用相对昂贵。
3.6杆塔结构设计:高压输电线路杆塔依据受力特点可分为直线与耐张型,杆塔是否适当,对于输电线路建设的速度性、经济性、供电可靠性和方便性等影响很大。影响杆塔强度的因素包括制造杆塔所用的材料、受力形式及其结构形式。高压输电线路的铁塔结构设计过程中,则需重点注重塔身坡度、传力面设定、杆系传力对结点构造影响、分段模式间的选择及横隔面杆件布置等因素。为了确保该方面的设计尽可能合理,充分满足杆系传力要求,择需将其与塔身横隔面侧面横材的中点连接,实现导线纵向荷载通过塔身横隔材能够直接传递到塔身,以此来解决主材及节点板弯曲变形等问题。
3.7注重环境保护:进行高压输电线路设计时需精心规划好施工线路占地,最大程度地少占农田,开挖需生熟土分开,施工完毕后,施工坑需及时回填,施工所产生的垃圾需带出工地;一旦与当地民众发生纠纷,尽量依靠当地政府出面协商解决;切实保护好施工场所附近的植被,防止水土流失;坡地施工时,必要时需搞好护坡挡土墙等构筑物以防土层垮塌。
总之:高压输电线路作为电力系统的重要组成部分,担负着输送及分配电能的任务,同时联络各发电厂及变电站使之有效运行,其安全稳定运行直接关系到电网的稳定及可靠供电,所以,高压输电线路的设计环节占据举足轻重的地位。作为新时期高压输电线路的设计工作者,必须综合考虑各方面因素,务必控制好输电线路结构安排,从输电线路的安全性能和硬件结构等方面深入分析,同时要虚心参考国外先进技术和经验,同时需注重先进技术的引进工作,并在日常工作中,认真抓好关键技术攻关,努力提高科技支撑能力,力争通过技术改造确保高压输电线路设计效果,同时需要把安全管理提升至法制高度加以实施,正确处理好安全与质量、进度和效益之间的关系,建立项目负责人为首的安全管理机构,认真落实各级安全责任制,确保安全管理工作的顺利开展。
参考文献:
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[3]梁世奋. 高压输电线路工程设计施工问题探讨[J]. 科技咨询导报,2007.
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[6]吴东灵. 对高压输电线路工程设计施工问题的探讨[J]. 建材与装饰,2008.
[7]关建军. 关于输电线路设计的分析[J]. 内蒙古石油化工,2011.
[8]魏磊. 浅析高压输电线路设计[J]. 民营科技,2011.
作者简介:李铭磊(1985-),男,江苏人,本科,研究方向:送电线路施工技术。