(单位:国网江苏省电力公司连云港供电公司 江苏连云港 222000)
摘要:目前在电力工程中,110kV以下输电线路的设计还存在一些问题,基于此,本文分析了110kV以下电力输电线路设计的技术要点。
关键词:电力工程;110kV;输电线路设计;技术要点
前言:输电线路是电力系统的重要组成部分,加强110kV以下输电线路设计能够缓解出现的输电线路不稳定的运行问题。
一、110kV以下电力输电线路设计存在的问题
我国现阶段的输电线路建设过程中其结构主要可以分为两种,分别为电缆结构以及架空结构,其中后者使用最多。架空结构主要的构成部分有导线、拉线、杆塔、接地设施和绝缘子等。在架设输电线路时,其中任何构件发生故障都有可能对输电的安全性和稳定性构成威胁,科学合理的输电线路设计可以有效的避免此类问题的出现。在设计110kV以下输电线路的时候,设计人员通常都非常容易忽略一个问题,即输电线路长度与实际使用要求出现不匹配现象。使得线路在使用时出现安全运行隐患,有可能引起不正常供电,严重时引起安全事故等严重问题。
二、110kV以下电力输电线路设计技术要点
2.1导线选择
架空线材料常用的有铜铝、铝合金、钢等。在选择架空线时应该综合考虑地区因素、负载能力因素等。理想的导线材料就是铜,其机械强度和导电性能均好,劣势在于价格过于昂贵,应用不是很多;铝导电性能仅次于铜,且质轻价廉,但是机械强度相对较低,对于110kV线路设计不合适;铝合金其机械强度与铜接近,但是一旦遇到震动很容易出现断股问题;钢机械强度很高,同时价格较便宜,但具有较差的导电性能,且防腐蚀性能不好,需要进行镀锌处理。目前综合各方面因素最合适的110kV以下导线材料为钢芯铝绞线。
2.2塔杆结构
架空线路中常用杆塔根据材料类型可以分为铁塔和钢筋混凝土电杆;根据受力特点及用途可以分成直线杆塔、转角杆塔、耐张杆塔及终端杆塔。直线杆塔主要用在线路直线段中,线路在正常使用中存在水平荷载和垂直荷载,可以支持断线或者其它顺线路方向的张力;耐张杆塔除了承担水平荷载和垂直荷载外,还可以承担较大的顺线路方向的张力,例如可以支持施工过程中紧线张力、断线时的张力等;转角杆塔主要用在线路转角位置,其受力特征类似于耐张杆塔,但是其水平荷载涵括了角度合力,因此具有较大的水平荷载值;终端塔用在线路的首端以及末端,既可以是耐张型,也可以是转角型,受力特征类似于转角、耐张杆塔,但是在运行过程中要求能够承担单侧顺线路张力。
2.3路径设计
2.3.1图上选线
此环节主要工作就是对输电线路所经过区域的地形图以及航测图等相关信息进行收集。 根据实践经验,把起点、终点以及途中必经点全部标记出来,同时结合所收集的资料,避开那些比较高大的设施以及影响区域,此外,还需要考虑本地区的交通条件等有关因素,遵循线路路径最短原则,制定多个方案, 然后分别从经济方面和技术方面对这几个方案进行分析比较,最终得到最适合实际情况的方案。
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2.3.2现场选线
把图纸中的路线落实到现场,亲临实地进行考察。此环节要求相关工作人员具备很好的毅力和耐性,一个线路的勘察通常要求徒步好几趟才可以清晰明确。选择线路的时候尽可能避开不良地质、果木林公园、森林、良田等地区。同时还应该详细了解并掌握已有线路和覆冰情况,避免经过那些覆冰较为严重的地带。 另外,还应该考虑交通运输的便捷性,方便施工以及维护。
2.4绝缘子串
架空导线虽然处于空气介质当中,但是电压等级很高,为确保导线对地有足够的绝缘间隙,要求把只悬式绝缘子进行串接,与金具配合构成架空线悬挂体系,也就是绝缘子串。结合受力特征,分别在直线型杆塔以及耐张杆塔上组成悬垂串和耐张串。通过利用下式来计算每联悬垂绝缘子片数:n≥aUN/h,式中,n表示每联绝缘子片数;UN电表示标称电压,kV;a表示爬电比距,对于110kV以下大气清洁区域而言,可取a=1.6-2.0cm/kV,h表示单个绝缘子爬电距离,对于110kV线路而言,可取为1000mm。
2.5避雷器设计
避雷器的作用是维护电力系统的安全稳定运行。为从根本上确保电力设备的良好运行,有必要强化避雷器的试验工作,仔细了解避雷器试验中常遇到的故障,通过合适的方式来处理各种故障。避雷器的作用就是将已经进去电力线或者信号传输线的雷电高电压进行限制,确保用电设备不至于被高电压冲击击穿。一般而言,电力系统其电气设备在正常运行过程中除承受正常工频电压之外,有时还可能遭受暂时过电压、雷电过电压或者操作过电压的作用。因为操作过电压和雷电过电压的幅值都会大于电力设备绝缘耐受水平,在这种情况下,会严重损坏设备绝缘最终使得设备出现事故。所以必须采取综合措施来对电力系统中出现的过电压进行限制。避雷器就是其中最有效的防护措施之一。
三、110kV以下电力输电线路设计技术管控
3.1注意设计图纸问题
应该基于环境调查结果来设计图纸,对细节进行详细核对,尽量将所有细节都体现在图纸设计中,防止留下安全隐患,在绘制详细图纸时,设计人员同时还应该与其他的设计人员以及施工人员进行密切沟通,综合考虑到施工过程中的实际情况,严格结合有关标准规定来绘制图纸。 完成图纸绘制工作之后,上级监督人员应该认真审查图纸,在审查过程中如果发现存在不满足要求的地方,必须要求设计人员及时修改,经确认合格之后才可以进入下一阶段的施工。
3.2认真做好调查工作
电网工程施工场地通产覆盖的面积比较大,所以有必要针对施工范围内相关具体情况进行充分调查,如施工环境,查看是否存在高层建筑物,是否鸟类聚集或者有森林,如果存在高层建筑物,那么就必须要防止线路在铺设过程中与高层建筑出现交叉情况,如果附近存在森林湖泊等这种鸟类聚集的地方,那么在设计过程中就必须要综合考虑由于鸟类停留引起的线路短路问题,如果线路所经位置比较空旷同时雷雨较多,那么在设计图纸的时候就应该考虑安装避雷针。
结语:
综上所述,在输电线路设计中,110kV以下输电线路设计工作至关重要,在设计时,要综合考虑各方面因素,确保输电线路设计的科学合理。
参考文献
[1]赖永芳.110KV以下电力输电线路设计的技术要点分析[J].企业技术开发,2015,34(27):18-19.
[2]黄海波.110kV以下电力输电线路设计技术要点探究[J].城乡建设,2012,(17).
论文作者:熊蕴
论文发表刊物:《电力设备》2016年第23期
论文发表时间:2017/1/17
标签:线路论文; 杆塔论文; 过电压论文; 绝缘子论文; 荷载论文; 避雷器论文; 导线论文; 《电力设备》2016年第23期论文;