摘要:近年来,电力市场需求不断扩大,电力系统不断完善,高压输电线路不断增加。从设计的角度来说,高压输电线路运行技术要求较高,必须要保证运行的安全性,因此在设计时要做好各个要点的把控,充分考虑高压输电线路高压参数大和线路长等特点,做好综合全面的分析,提出有效的建设方案,指导施工作业的开展。
关键词:电力工程;高压输电线路;设计要点
1高压输电线路电气设计过程概述
1.1前期分析
高压输电电气设计具有工程量大、设计复杂的特征,在实际设计过程中还存在一定的安全隐患,所以,设计人员需要对当地地形科学勘察,合理控制设计成本,从根本上降低前期设计的不必要投入,提升电气设计的水平和质量。例如科学选择电气设计材料,避免出现工程材料浪费现象,让电气设计达到合理性、安全性的要求;其次,高压输电线路电气设计工作人员需要具备较高的专业素质,对线路架设状况进行实地分析和考察之后,还需要对高压输电线路各种设计方案进行对比和分析,针对其存在的问题提出相应的解决措施。
1.2初期设计
高压输电线路电气设计之前,要拟定设计草图,结合设计状况来进行改进和完善,保证电气设计施工顺利准确完成。所以,设计工作人员要能够针对高压输电线路设计地区的综合环境进行考量,还要能够兼顾应用导线尺寸、输电线路、防雷抗冰施工方案。因为输电设备线路质量、外部环境都会对输电线路最终设计水平和质量产生直接影响。所以,输电企业需要做好设计工作人员综合素质培养工作,让他们在思想深处都能够认识到电气线路合理设计的必要性和重要性,让电气线路得到优化,设计水平得到提升。
2高压输电线路设计中存在问题
2.1路径的选择不合理问题
要想保证高压输电线路的稳定性,离不开合理的路径选择。在进行路径选择时,要让相关工作人员充分的了解工作中涉及流程,充分考虑到施工安全、经济支出、施工流程等问题。但是在我国,对于高压输电线路的设计主要表现形式为架空线路,会穿过市区、树林等地方,由于施工的复杂性,一旦在施工过程中出现问题,会造成严重的事故,如果设计人员对于路径选择的不合理,会使得安全问题矛盾尖锐。
2.2杆塔型号的选择不合理
在我国现阶段应用较为普遍的高压输电线路架空方式之中,杆塔是一个非常重要的基础设计环节,其对高压输电线路的运行具有非常重要的影响。尤其是杆塔的型号选择,对高压输电线路的运行质量具有非常重要的实际影响,同时,还会影响杆塔对网络运行保护的有效性发挥。但是,现阶段的一些设计人员在设计的过程中,没有按照规范的流程进行杆塔型号的选择。如此,就在极大程度上造成了杆塔型号与设备运行的需求存在极大的差异性,进而使电网的运行质量以及安全性难以得到切实的保障。
2.3防雷以抗冰设计不合理
现阶段,由于考虑到高压输电线路的运行安全问题,因此,其选址一般会在地势复杂、空旷的位置,而这些位置的气象条件往往比较恶劣,雷电以及冰冻天气普遍。如此,为了保证输电线路不会受到雷电以及低温的损害或入侵,往往需要对电力系统之中落实相应的防雷设计以及抗冰设计,其根本目的是保证高压输电线路运行的安全性以及稳定性。但是,部分设计人员在进行线路设计的过程中,往往缺乏对天气气象条件的考察,正在设计的过程中,对线路的防雷以及抗冰设计合理性以及适用性效果难以体现,甚至还存在较为严重的防护漏洞。
3高压输电线路设计的要点分析
3.1高压输电线路路径选择的设计
路径选择目的就是在线路起止点间选出一个全面符合国家建设的各项方针政策的线路路径。在选择路径时,应从运行安全、经济合理、施工方便等因素进行全面考虑,综合比较。主要包括以下内容:①经多方案比较后选出较好的路径方案。②选线采用1/5万地形图,在图上标出线路起止点及中间必经点位置,以及预先了解城市规划、军事设施、厂矿发展规划,地下矿藏资源开采范围,水利设施规划,林区或重要管线的位置、范围。然后按照线路起止点间距离最短的原则,尽量避开上述影响范围。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆③路径方案确定后,需取得线路通过地区对路径影响的地上、地下障碍物的有关资料及所属单位对路径通过的意见。
3.2杆塔基础设计
杆塔基础分为电杆基础和铁塔基础,其形式应根据杆塔形式、沿线地形、工程地质、水文以及施工、运输等条件进行综合考虑确定。输电线路采用的基础类型,按其承载力的特性大致可分为如下几类:①“大开挖”基础类,这类基础具有施工简便的特点,是工程设计中常用的基础形式。②掏挖扩底基础类,这类基础具有节省材料、取消模板及回填土工序、加快工程施工进度、降低工程造价等优点。③岩石锚桩基础类,这类基础由于充分发挥了岩石的力学性能,从而大量的降低了基础材料的用量,特别在运输困难的高山地区更具有明显的经济效益。④钻孔灌注桩基础类,它是一种深型的基础形式,适用于地下水位高的粘性土和砂土等地基、特别是跨河塔位。
3.3导、地线选型设计
输电线路的导线和地线长期在旷野、山区或湖海边缘运行,需要经常耐受风、冰等外荷载的作用,气温的剧烈变化以及化学气体等的侵袭,同时受国家资源和线路造价等因素的限制。因此,在设计中特别是大跨越地段,对导、地线的材质、结构等必须慎重选取。
选定导、地线的材质、结构一般应考虑下述原则:①导线材料应具有较高的导电率。导线的截面,宜按照系统需要根据经济电流密度选择,也可按系统输送容量,结合不同导线的材质进行综合技术经济比较后确定。②导线和地线应具有较高的机械强度和耐振性能。③导线和地线应具有一定得耐化学腐蚀能力。
3.4杆塔基础工程的设计要点
通常情况下,电力工程中的高压输电线路设计一般采用管杆或铁塔结构。然而,为了充分降低投资成本,通常使用铁塔或混合土杆作为电力工程高压输电线路的主要结构。与铁塔工程相比,铁杆结构中的基础部分是确保高压输电线路在实际运行过程中不因受外力作用而发生沉降的核心部位。因此,杆塔基础工程的设计质量会直接影响整个高压输电线路的运行质量。一方面,在基础开挖和浇筑的设计环节,必须依据工程所在地的实际地质特征和地形条件选择恰当的开挖方法,从而有效提高岩石结构的整体性;以钢筋混凝土作为杆塔浇注的基础,并以施工现场周围的砂石作为浇注的原材料。另一方面,在基础排水和回填设计环节,设计人员必须要对基坑中的水分进行处理,这是因为如果基坑中水分过多则会影响到整个电力工程项目的进行,具体来讲,如果基坑中的水分过多,就会加大杆塔的开挖难度,也就意味着需要浪费更多的人力物力和财力成本,来进行电力工程的具体施工,甚至还可能会因为积水过多而出现坍塌问题,加大了电力工程的施工难度,甚至可能会对电力工程的项目施工人员的人身安全造成威胁。这就要求电力工程的高压输电线路设计人员,在进行电路设计的过程中,遵循杆塔基础必须低于地下水位的原则,这样才能为电力工程的安全性提供保障。
3.5防雷设计要点
在高压输电线路设计中,避雷线的设计不容忽视,但很多设计者在线路设计时往往忽略避雷线设计,以致造成了严重的后果。做好避雷线设计,应做到以下几点:①要选择好避雷线。在线路设计过程中,设计者要选择双避雷线,即使雷电交加,也能确保导线不受影响,尽可能有效保护导线。②安装避雷针。一般来说,应将避雷针安装在杆塔的顶端,与此同时,要有效控制雷击点,尽可能减少雷击的次数,提高防雷效果。③避雷针和高压导线间的垂直方向可设置一定的距离。随着社会的发展,一些具有消雷功能的避雷针相继出现,设计水平距离,并科学运用消雷针,能最大限度减少雷击对高压线的危害,确保高压输电线路的科学、高效发挥作用。
4结语
综上所述,新时期发展下,电网建设规模和数量都在不断扩大,高压输电线路作为电力系统的重要组成部分,承担着社会经济发展与人们安全用电等多方面的作用。但是,由于设计过程中存在的影响因素多,经常出现各种问题,相关设计人员应该明确高压输电线路的设计要点,做好线路设计工作,切实提高输电线路的电力传送水平。
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[3]周振宇.浅析电力工程高压输电线路设计要点[J].科技与创新,2015(18):101-102.
论文作者:王振春
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第08期
论文发表时间:2019/9/2
标签:线路论文; 高压论文; 杆塔论文; 基础论文; 导线论文; 路径论文; 避雷线论文; 《当代电力文化》2019年第08期论文;