关于高压架空输电线路电气设计的研究及探索论文_易娜

关于高压架空输电线路电气设计的研究及探索论文_易娜

中国能源建设集团湖南省电力设计院有限公司 湖南省长沙市 410007

摘要:高压输电线路在电气设计中存在两种运行方式,即电缆输电线路和架空输电线路。目前我国大部分输电线路以架空为主,它能够提高电网的运行速度,增加电网运行的稳定性和可靠性。文章针对高压架空输电线路电气设计的研究及探索进行了详细的阐述,内容仅供参考。

关键词:高压架空输电线路;电气设计;研究;探索

导言:高压输电线路电气设计主要有高压电缆及高压架空输电线路这两种电气设计。此二者在设计方式与特点上都存在很大的差异,前者是在地下置入电缆,可减少电网输电的空间占用量,但在后续故障的排查与检修方面存在很多不便;相反的,后者的输电底线以及电缆都是被置于高空的,通过输电塔的支撑作用来完成工作。但是无论哪一种,都需要相关专业人员进行科学规划,以保证高压输电的高效、可靠、经济以及安全。

1 设计过程分析

1.1 前期分析

高压架空输电线路的电气设计具有工程量大、设计复杂等特点。由于前期设计有决定性的重要作用,因此前期设计阶段需要有整个工程各方面的科学论证及方案比较,同时尽可能节约投资成本是前期工作的一个重点内容。进行正式设计之前,需要开展一系列实地考察的工作,通过实际考察数据来进行科学的分析,保证设计具有合理性和可行性。同时设计人员必须具有超强的专业能力,通过分析能够确立可行的方案,并制定解决相关问题的详细方案,方案还需具有全面性,一定要综合环境、技术、人员、设备等一系列因素。

1.2 初步设计分析

初期设计主要是输电线路设计最终成果的前身,设计人员在初设阶段尽可能详细完成,从而提升工程设计的合理性、科学性。而设计员的工作首先是确定准确的气象、选择合理的输电路径,根据电力系统负荷选择导线,根据电压等级选择铁塔,最后是确立抗冰、防雷等设施的选择。外部环境可能会给高压输电的线路带来较大的影响,因此,在初期阶段,设计人员在综合考虑各种影响因素后,需制定相对应的有效的方案加以解决。此外,为了使设计中的各种问题得到很好的解决,可开展培训工作,使设计人员在深入理解电气设计重要性的基础上,设计出合乎各项条件的、能够正常运行的高压线路。

1.3 施工图设计分析

高压输电的线路施工过程非常的复杂,因而仅靠设计是无法考虑到施工中可能出现的各种问题的,需要实现设计与施工两个阶段的工作人员的结合,如果施工中出现突然的施工变化或是一些不合理状况,应本着及时、细致的原则来调整方案,保证施工顺利进行。高压输电线路中的电气设计都是依据具体的设计图纸来进行的,而施工过程最终也应落实到图纸。为提高工程施工中的安全性,设计也需要一直关注相关设备的到场情况以及施工的具体流程。

2高压输电线路电气设计面临的问题

2.1路径选择存在不合理性

路径选择是高压输电线路设计的关键所在,无论是在施工、成本、运营还是专业技术都起到了至关重大的效果。但是目前高压输电线路电气设计对于部分工程路径的选择缺乏合理性,认为只要搭建成功就算完成任务,没有从根源上思考输电线路建设目的,直接使投资成本和工作量加大,造成经济和输电线路建设耗时的双重损失,因此,应该充分认识到正确输电线路选择的必要性,在建设过程中体现经济性与高效性。

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2.2杆塔型号选择缺乏科学性

在进行高压输电电气设计施工过程中,杆塔是固定线路安全运行的主要保障,杆塔的质量和设计标准直接影响了线路是否能够长时间稳定运行。但是由于传统的思维定式影响,在设计之初仅仅考虑到了成本问题,认为只要能够固定杆塔完成输送电力即可,而忽视了杆塔不同种类的型号和材质,形成了日后的不良影响和安全方面的隐患。

2.3线路抗冰设计忽视理论性

每个高压输电线路的地理位置都不尽相同,因此在电气设计环节,工作人员要切真意识到环境因素对输电系统的影响,在输电线路设计时对抗冰性做重点分析,以保证输电线路稳定的进行。部分企业忽视电线周围环境状况,对线路安全保护缺乏长足的思考,针对冰层覆盖的输电线路没有进行及时处理,甚至在高压输电设计时,施工人员在施工进行中,没有严格按照铺设线路地区的具体条件进行抗冰设计,只是随意的安装完成,缺乏专业技术知识和能力。

2.4线路的抗冰设计缺乏严格性。气候条件能够对高压输电线路产生非常大的影响,尤其绝缘子遭到冰雪覆盖后,可能会发生漏电现象,因此,有必要对其进行一些高效的抗冰设计。如果在线路设计中不严格的根据实际情况进行线路的抗冰设计,则会造成更大的潜在安全威胁。

3高压输电线路电气设计的改进措施

3.1优化输电线路路径的性能。为了打造高品质的输电线路性能,需要制定一个科学的发展路径,具有转角次数少、路线较短、曲折系数小等优势,利用航空、通信等科技手段,优化高压输线路路径的性能。在具体实际操作中,前期阶段需与线路路径所属地方各单位进行良好的沟通,减少反复工作量,运用科学合理的方法缩短高压输电线路路径。

3.2合理设置塔干建设。选择合理的杆塔型号,综合考虑铺设线路可能经过的地表、地形、地貌,充分发挥因地制宜的理念。在高压线路输电过程中,严格挑选施工项目所用的混凝土和钢筋等材料,绝缘性和机械性是杆塔选择的关键因素,必须考虑到高压线路所在的地貌特征,结合不同地区的土质情况决定杆塔填埋深度,例如岩石地基、软土地基、冻土地基、黄土地基等要选择适应个杆塔种类。杆塔选用时要秉持适量原则,在保障杆塔型号和材质的同时,不能有经济成本上的浪费。

3.3增强高压输电线路的防雷抗冰设计。我国地域环境复杂、气候多样,高压输电线路电气设计和使用过程中,自然灾害对其稳定影响巨大,其中雷电和冰冻破坏威力最大,因此必须加强设计过程中安全保卫工作,预防出现短路、失火、漏电等现象,相关部门在夏季和冬季加强监控管理,输电线路发生故障及时维修。防雷电是高压输电线路整个工程施工以及以后使用过程中不可缺的环节之一,工程建造应当设计科学的防雷系统,一方面结合当地气候地质特点,采取避雷特殊装置,利用信息传导系统提前预知雷暴天气的发生情况,针对雨量较大、雷电系数高的区域重点观察,一旦输电线路出现短路失火现象,采取紧急补救措施,避免给广大人民群众带来人力和财力上的损耗。另一方面,进行严格的抗冰设计,不但可以很好的节约工程造价,而且可以保证输电线路安全有效的运行,设计线路时要考虑不同地质条件对湿度、风向、冰厚带来的作用。预防过度结冰的途径有两个:新增重型抗冰塔和加强导线抗冻系数,具有重型机械强度的导线可以有效防止由导线带来的破坏,并且具有预绞丝保护线保证线路正常通电。另外,防止绝缘子在线路上对输电线路造成困扰,可以在其表皮涂抹防水材料,进而减少短路、漏电事故发生。

结束语

总之,在设计高压输电线的电气方案时,一定要联系实际情况,满足电网的建设需求。同时结合当地气候、水源等实际条件,不断完善设计方案,才能实现施工的稳定进行,也才能保证我国的输电工作得以有效进行。

参考文献

[1]关世照.高压输电线路电气设计的问题及改进建议[J].科技风.2016(05).

[2]张明念,杨习泳.高压输电线路电气设计存在问题及措施[J].电子制作.2015(09).

[3]程显涛.高压输电线路电气设计探讨[J].中国新技术新产品.2015(01).

论文作者:易娜

论文发表刊物:《建筑科技》2017年第10期

论文发表时间:2017/10/26

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