摘要:高压输电线路以架空输电线路和电缆输电线路为主要表现形式。其中,架空输电线路是利用输电杆塔将地线和导线悬在空中从而进行输电;电缆输电线路即在地下铺设电缆,这样虽然能够节约空间,但是,却不利于输电线路后续维护工作的进行。因此,目前我国依然将架空输电线路作为主要的输电形式。经济的快速发展推动了电网建设的步伐。完善高压输电线路的设计,提高电网运行的稳定性十分重要。
关键词:高压输电线路;设计过程;设计问题;解决对策
一、高压输电线路应用的必要性分析
在我国现阶段的电力系统运行中,高压输电线路的应用已经成为了极为重要的一种方式和手段,尤其是对于一些中远距离电力输送工作来说,这种高压输电线路的应用更是极为必要的,这种必要性主要就体现在高压输电线路的运用具备着较强的价值和优势。详细分析来看,这种高压输电线路应用的必要性主要体现在以下几个方面:具备着较强的安全性。对于这种高压输电线路的电力输送来说,其能够在较大程度上简化传统的电力线路,对于较为复杂的电力线路也能够发挥出较强的效果,因此,也就能够合理规划相应的电力网络布局,提升其最终的安全性效果;具备着较强的经济性。在电力系统中合理的运用高压输电线路进行电力的传输还能够发挥出较为理想的经济性效果,这种经济性效果的体现主要就是指其能够在较大程度上降低电力系统在输电过程中的电力损耗,其传输过程中所用的电压越高,相对应的电能损耗数值也就越少,因此,也就体现出了较强的经济性效果,此外,因为这种高压输电方式的运用,还能够减少相关电力线路的多重铺设,这也是一种经济性效果的充分体现;具备着较强的土地节约效果。我们都知道,在电力资源的输送过程中,对于土地资源的利用量是比较多的,因此,采用高压输电方式进行电力资源的传输也就能够有效地降低土地资源的使用数量,达到较好的土地节约效果。
二、高压输电线路电气设计存在问题
2.1路径选择的不科学
高压输电线路设计的关键之一就是路径的选择。合理、科学的路径方案在施工、经济指标、线路运行、方案设计等方面都起着关键的作用。当前有很多的路径的选择没有避开很大的跨越,这就会使投资和施工量都增大,给高压输电线路的建设工作带来困难。综合考虑民事工作和占地费用赔偿、施工运行、安全等方面的因素后,路径的选择需要满足高压输电线路的建设的经济性、便捷性、安全性和高效性。
2.2高压输电线路抗冰设计
由于气候条件对高压输电线路的影响很大,尤其是被冰覆盖的绝缘子有漏电现象发生的可能,所以,需要对高压输电线路地绝缘子进行抗冰设计。在高压输电线路的设计过程没有严格按照铺设线路地区的具体条件进行抗冰设计,就会
成为高压输电线路的安全隐患。
2.3杆塔基础型号选择不合理
由于高压输电线路需要靠杆塔来固定,杆塔型号对其稳定性具有一定影响。而在杆塔选择上,设计人员往往仅考虑经济问题,而忽略了其结构问题。导致杆塔型号选择与当地地形不吻合,影响其稳定性和运行安全型。
2.4高压输电线路防雷方面的问题
雷电的频繁性和随机性。夏季是一个雷雨时节,雷电活动十分的频繁且随机,几乎没有什么规律可循。即使我国在天气预报这方面的技术已经较为先进,但还是无法精确的预测雷电活动,从而也就无法有效的预防,致使在一定程度上无法准确的判读高压输电线路的类型。
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三、高压输电线路的电气设计
3.1高压输电线路铁塔结构设计
高压输电线路安全稳定、运行的主要保障是铁塔的建设。目前我国铁塔建设采用拉线塔为主要的杆塔结构形式,而自立式的铁塔为辅助形式。拉线塔主要分为三种:首先是投入成本较大、制造难度高、应用较少的绝缘支持式杆塔;其次是拉线-拉索杆塔,主要特点在于紧凑线路,缩小相间距离,而最大的缺点是占地面积较宽;最后是广泛应用于超高压输电线路架设的拉V塔。
3.1.1铁塔塔型和斜材的选择
高压输电线路铁塔的部位以及布置形式的选择是铁塔塔形选择的要素。同时,在选择高压输电线路铁塔塔形时还应特别考虑塔身的主材以及各个环节所出现的分段情况和接腿处的情况。在考虑铁塔斜材选择的时候要特别注意考虑其本身的荷载力矩及长度。高压输电线路当节主材的选择和分段很大程度上受到铁塔斜材抵抗力矩大小的影响。所以要充分重视铁塔斜材的选择。
3.1.2铁塔结构设计中材料布置
交叉斜材作为高压输电线路铁塔的主要布置形式在实际的应用中通常需要在导线的根部安置交叉斜材,同时在节点处安装短角钢,以增强铁塔抵抗纵向荷载的能力和防止发生节点板和主材之间发生弯曲形变。铁塔的节点板和主材是高压输电线路铁塔机构设计中需要特别值得注意的地方。
3.2高压输电线路路径的选择
合理化的高压输电线路路径选择可以有效的提升经济效益和高压输电线路的施工质量,同时还可以高效的完成输电线路的技术指标。在做高压输电路径选择时主要需要考虑两点:首先考虑架设输电线路的地面物体和地下地质情况,尽量确保所选路径的长度较短、转角和交叉跨越较少地形较好;其次要考虑的是所选取的路径是尽量避开了房屋、树木和作物区,以确保最少的清赔费用和民事工作。
3.3输电线路防雷和抗冰设计
由于我国目前多数高压输电线路均在地面上,且多经过空旷地区。因此,雷雨天气以及冰冻天气对其质量具有直接影响。导致线路容易出现漏电甚至短路现象,影响其正常运行。同时造成维修问题,提高了设计和运行成本。因此,必须对其进行防雷和抗冰处理。需要对高压输电线路进行抗冰设计,只有这样才能降低安全隐患,促进安全稳定运行。为解决这一问题,应在设计过程中增加防雷设施和抗冰结构。首先,应结合当地地质条件、气候条件选择合理的导线厚度,在材料选择上,应尽量选择机械强度较高的导线,防止恶劣天气对其造成影响,尽量减少风雪天气导致线路短路等现象的出现。
四、结语
为了全面提升电力服务水平,必须要保证电力传输的稳定性。而电力传输稳定性的高低直接取决于电网传输路径的质量好坏,对于高压输电线路来说更是如此,高压输电线路在电力企业的发展过程中占据了重要位置,其主要负责电厂
与变电站之间或是变电站与变电站之间的电力传输。设计环节作为输电线路的关键环节,及时发现设计中的问题并采取有效措施予以解决显得尤为重要,只有设计水平得到提升,才能保证高压输电线路的正常运行。
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[3]易杨.高压同塔多回输电线路参数计算及软件的设计与研究[D].华中科技大学,2009.
论文作者:谢阳
论文发表刊物:《电力设备》2018年第4期
论文发表时间:2018/6/19
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