1.输电线路设计的常见问题
1.1防雷设计
从自然气象条件的角度来看,雷雨条件下所产生的高压雷电普遍超过10万伏特,瞬间冲击直接损害户外电气设备的回路系统,其表现为高压雷电瞬间击穿户外设备的绝缘构件,轻者设备短路,重者设备爆炸、燃烧及损害电缆,威胁周边群众的生命健康安全,造成不可预估性损失[2]。因此在输电线路的设计过程中,施工单位应坚持实事求是的原则,满足输电工程的发展需求,综合考虑输电线路的雷电隐患,避免引发雷电事故。
同时,随着我国经济的不断发展,城市规模不断扩大,供电需求日益严峻,原有的输电网络逐渐暴露出更多的问题,例如:输电网早期规划存在着误区,一部分区域的网络结构不合理,少部分区域的输电基础薄弱,电力设备存在过载的现象,特别是供电设施老旧的区域,电压普遍偏低,直接影响周边居民的生活质量,阻碍城市建设。
1.2导地线选型设计
输电线路的架设条件艰苦,长期于邻近湖海区域、山区及旷野下完成施工,其线路受自然条件影响较为严重,例如:冰、雪、雷、雨及大风等,甚至化学气体及气温骤变均一定程度影响输电线路的运转状态[3]。同时,工作人员应考虑线路成本投入及国家资源等变动因素,选择材质符合工程要求的线缆。值得注意的是,在变电传输电力的过程中,线缆的环境条件、传输性能及传输容量与线路是否正常运转存在着密切联系。
同时,从现阶段我国输电线路的设计水平来看,仍停留于粗放型阶段,一部分施工单位存在侥幸心理,以短期经济利益为目标,从原材料采购及设备使用上偷工减料,造成不符合工程要求的原材料流入施工现场,埋下工程质量隐患,例如:在输电线路的设计过程中,选择不符合工程标准的金具,金具提前氧化锈蚀,加大后期维护的工作量。
1.3优化路径设计
在输电线路的设计过程中,工作人员应坚持实事求是的原则,做好输电线路的优化设计工作,综合考虑运转状态、施工技术及成本投入等因素,特别是在设计初期,其首要工作内容为综合考虑施工区域内水文、地质及地形结构条件,结合输电线路架设区域的地貌及地形特点,优化架设线路[4]。同时,以架设优化路径为基础,综合考虑线路是否满足地下施工的条件,例如:山区、矿区及邻近湖海区域等。上述区域均为输电线路发电提供动力支撑,便于利用其它路径进一步优化设计方案。
值得注意的是,架设输电线路必须避免地质结构安全性差的区域,保证区域内气候条件稳定,促使增加输电线路的使用年限,预防外界气候的不良影响,消除安全隐患。同时,为了保证输电线路处于正常运转状态,地方基建管理的相关单位应全面支持架设输电线路,给予政策支持,为工程施工提供相应的条件。
1.4基础设计
杆塔基础作为输电线路运转结构的主要组成部分,相较于整体工程项目,其资金投入高,作业工期长,劳动力人数多,特别是作业工期,普遍占输电工程工期的50%以上,其运输量占55%以上。现阶段,我国输电线路普遍为高压输电线路,高压输电线路的基础类型包括原状土及大开挖填土两类。其中,大开挖填土以土重法为主完成计算;原状土以剪切法为主完成计算[5]。因此,输电线路杆塔基础荷载受力形态与其他建筑结构存在着一定的差异性,即:输电线路杆塔基础去掉压力因素外,考虑受力相近的上拔力,例如:水平作用力,但是常规建筑物只需要考虑自身荷载,其承受为下压力,对于上拔力的重视程度有待提高。
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2.输电线路设计的解决对策
2.1防雷电
在输电线路的设计过程中,工作人员应坚持实事求是的原则,利用避雷针及避雷线等装置,避免高压雷电瞬间击穿户外设备的绝缘构件。其中,避雷针的运作原理为利用避雷针装置,减少泄流处电阻值,降至供电设备的可承受范围,以便于大面积减轻电压冲击;避雷针指由接地设施、引雷泄流道题及导线构成的避雷设备。
同时,施工单位应合理规划输电网络,推广标准化建设,特别是输电网络,与供电稳定性存在着密切联系,其具体措施包括:详细了解输电设备的基本情况,分区域规划输电线网络,集思广益,合理采纳专业人员的建议,促使方案具备可操作性,确保输电工程顺利进行,避免二次作业,增加整体成本投入。
2.2导地线
在输电线路的设计过程中,工作人员应坚持可持续性发展的原则,不仅综合考虑电缆的结构、架设条件及材质等主观因素,即:电缆的电气特性是否满足工程要求,还考虑使用年限、施工技术及成本投入等客观因素,选择适宜的导线选型方案,进一步控制输电线路的整体成本投入。
2.3杆塔基础
输电线存在一个明显的特性,即:在基础敷设范围内施工,其沿线所经的地貌及地形,与受力体现的差异性大。因此在输电线路的设计过程中,工作人员应坚持实事求是的原则,切实解决上拔力与下压力的设计问题,通过塔杆运用土地耐重力,再通过土体重力抵消上拔力。同时,结合施工区域的地质条件、水文条件及基础荷载,积极引进施工技术,便于解决在实际设计过程中所面临的问题,进一步优化杆塔基础设计。
2.3单双回路搭配
受廊道条件及终端塔位的限制,为了保证沿线敷设线路的后期项目处于正常运转状态,工作人员应选择多个双回路终端塔。例如:针对少部分拥挤或廊道规划的区域,普遍采取双回路供电,即:一个电源停电后,另一个电源持续供电,以保证供电的稳定性;针对供电稳定性要求低的区域,可采取单回路供电,以减少成本投入。
2.4杆塔接地电阻
在输电线路的设计过程中,工作人员可采取横向外延接地及深埋式接地,解决杆塔基础接地电阻的问题。其中,深埋式接地,又称竖井式接地,适用于地下土体结构电阻率低的情况;横向外延式接地,适用于杆塔基础具备水平建设条件,资金投入少,有效控制接工频接地电阻,减少冲击接地电阻。
3.结语
通过本文的探究,认识到随着我国经济的不断发展,城市规模不断扩大,输电线路工程数量不断增多,输电线路的设计水平逐步成熟,为了提高输电线路工程的工作效率及质量,加快输电线路设计技术的变革,分析输电线路设计的常见问题,提出具体的解决对策具备显著价值作用。
参考文献:
[1]宋德发.输电线路工程技术中的施工质量控制问题探究[J].民营科技,2016,01:183.
[2]徐贻东.输电线路的运行维护及故障解决[J].科技资讯,2015,36:70-71.
[3]张振虎.输电线路维护中常见问题及解决方法[J].四川水泥,2016,07:131.
[4]吴廷祥.恶劣天气下高压输电线路设计与维护存在的问题[J].科技经济导刊,2016,21:71.
[5]曹春龙,李思洋.线路防雷技术在输电线路设计中的运用[J].电子世界,2016,21:99.
论文作者:何彧
论文发表刊物:《电力设备》2017年第1期
论文发表时间:2017/3/9
标签:线路论文; 杆塔论文; 基础论文; 条件论文; 区域论文; 过程中论文; 雷电论文; 《电力设备》2017年第1期论文;