高压输电线路电气设计中存在问题及对策分析论文_马澄东

高压输电线路电气设计中存在问题及对策分析论文_马澄东

(中国能源建设集团陕西省电力设计院有限公司 陕西西安 710054)

摘要:高压输电线路电气设计方案需要切合实际,设计方案时需要满足电网建设的需求。如若设计方案脱离现实,是对电气工程建设的不负责,既无法保障电气设计的安全性,也无法满足我国电网发展的实际需求。因此,对高压输电线路进行科学合理的设计对于我国电网输电来说是非常重要的。只有在施工过程中结合实际地质、天气、水源等因素,不断的改善和修改设计方案,最终设计出最合理、最专业、最科学、最安全、最稳定的施工方案,才能确保我国电网输电工作能够安全有效的实施。本文对高压输电线路电气设计中存在问题及对策进行分析。

关键词:高压输电线路;电气设计;问题;对策

随着经济的发展以及工业化程度的提高,促进了高压输电线路建设的发展,使得高压输电线路电气设计也变得非常重要。高压输电线路主要应用的电气设计包括架空输电线路和电缆输电线路。然而,后者在应用的过程中,需要在地下设置电缆,尽管可以有效将电网输电所占空间进行释放,然而在日常使用过程中,不仅容易发生故障,在日常维护过程中的难度也相对较高。因此现阶段我国在进行高压输电线路设计的过程中,主要应用高压架空法,其需要在高空中对电缆进行设置,这一过程中需要对输电塔进行利用,具有较高的可靠性和安全性。以下就高压输电线路电气设计存在的问题及其措施进行探讨。

1高压线路的特性

高压输电线路对于线路的安全和可靠要求都比较高。目前对于输电网的输电量要求比较大,所以在输电线路中出现任何问题都可能会导致很严重的经济损失。高压输电线路的设计对于参数要求比较严格,这个输电的组成有基础、杆塔以及电线电缆等,同时对于杆塔的要求比较高,因为杆塔需要承载比较大的负荷。受到高压线路的额定电压影响,线路周围的磁场也很大,所以高压电的运行要求也比较高;因为高压电的架设环境一般比较艰险,所以维修起来也有很大的困难。

2高压输电线路的特点与存在的问题

高压输电线路同一般的低压输电线路相比,具有下列特点:第一,安全可靠是重中之重。因为高压输电线路它的输送容量是十分大的,通常都是主要电源点或者是负荷中心的能源输送线路,这些在电网中占据着举足轻重的地位,一旦发生安全事故,甚至可能导致经济瘫痪。第二,线路的结构参数高。高压输电线路的绝缘子串长、杆塔高、吨位大、绝缘子片数多,如果发生倒塌事故,不仅十分难以修复,而且对于准备备用品与备用件这一工作也有着十分高的要求。第三,线路的运行参数高。因为对于高压线路而言,额定电压基本较高,促使带电体周边的电场强度也很高。第四,高压输电线路的线路长,且沿线地理环境复杂,常常穿山越岭,交通运输很困难,一旦维修,工作量很大。

3影响输电线路安全运行的原因

31输电线路结构不合理

若输电线路太长,没有分支结构,则会引起过多的电路损耗,降低线路末端的输出电压,影响供电电压和供电质量,并且当输电线路出现问题时,将会造成大面积的停电,输电线路网络结构不合理,将直接导致高压输电网不能和中压电网互相配合,导致出现供电质量差、运行不经济、变电站分布不均匀等问题,导致许多输电线路出现两个电源“手拉手”的问题。

3.2外界因素的影响

外界环境因素有以下几方面:一方面,人为因素,它相对其他因素来说占据一大部分,例如不合理的放飞气球,风筝以及孔明灯等一些可飞行性物质;没有根据相关的规定有意的私拉乱接线路,例如有线广播电缆、电话线等。另一方面,也包括环境因素的影响,主要包括大自然界的任何物体,有树木、风雨雷电等自然现象。

3.3自然因素

因线路设计中需考虑经济性原因、适用条件以及问题发生的可能性,故不可能在设计建设时过多考虑极少发的极端恶劣天气。而极端恶劣天气,主要包括雷击、覆冰、大风、暴雨等。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其中,雷电会引起巨大的热效应、电效应和机械力,破坏力极大,雷击是造成输电线路闪络的最重要原因,据统计,在我国跳闸率较高的地区,高压线路总跳闸次数中由雷击引起的约40%~70%。

3.4线路、设备原因

线路或设备老化:输配电设备自身因素造成的线路故障也不容忽视,由于我国供电基础设施建设还比较落后,因此较多的电力线路、设备往往没能及时更新。设备自身容易出现故障的主要原因在电磁元件、电力变压器、避雷器、电缆头、各类线夹、铁件等。

4高压输电线路电气设计改进建议

4.1科学地选择路径

科学地选择高压输电线路需要综合考虑多方因素,这不仅是指地形地貌等自然环境,也需要考虑闹市、街区等人文环境。在对施工各方面因素进行实地考察之后,应该综合各种限制因素,选取对工程最为有利的线路。选择高压输电线路的时候,要尽量避开山林、闹市等地区,避免雷电发生的时候造成的人员伤亡和房屋损坏,此外,设计还应减少转角和曲折线路,保证便捷与高效。

4.2提高线路抵抗环境的能力

在我们设计人员进行电路设计的时候,我们必须要了解一下线路架设所经过的地区的环境情况,根据不同的环境条件做出不同的电气设计,提高线路的抗冰能力和对抗恶劣环境的能力。除此之外,我们还要考虑一些地质情况对于高压线路的一些不利影响,然后选择质量比较好的又经济的电线和电缆型号,进而保证输电线路的正常输电。

4.3加强高压输电线路防雷抗冰设计

我国地域辽阔,各地区在不同季节拥有不同的气候特点,而高压输电线路电气设计和应用过程中,对其稳定性影响最大的因素就是雷雨和冰冻等灾害。在这种情况下,必须积极加强高压输电线路防雷抗冰设计。传统的设计过程中,线路受到雷雨及冰冻的影响,产生了短路和漏电现象,相关部门只能够在发生故障以后进行维修,严重缺乏主动性,同时还造成线路运行成本增加。新时期,在积极进行高压输电线路防雷抗冰设计的过程中,应进行抗冰设计,提升线路稳定性。在这种情况下,抗冰和防雷设备和结构被有效应用于设计过程中。一方面,选择导线的过程中,考虑当地的气候和地质等特点,并保证导线材料拥有较高的机械强度,降低恶劣天气给线路造成的影响,从而也能够保证线路在雨雪天气中也能够正常运行,减少短路现象的发生;另一方面,在提升线路抗冰能力的过程中,现阶段我国应加大对绝缘子冰闪的使用力度,即在绝缘子表层涂防水材料,降低漏电现象发生的几率。

结束语:

总而言之,我们可以看出高压输电电气设计的质量水平直接关系到输电线路的质量和输电的效率,同时还对电网的经济效益与社会效益造成一定的影响,所以说高压输电线路的设计质量的重要性不容忽视。我们只有在做设计的过程中考虑线路的架设环境、路径所经地区的地质情况以及天气的情况等各个方面对于线路的影响,然后做出合理有经济的电气设计,同时选择合适的杆塔和合适的电缆型号,提高线路抵抗恶劣环境的能力,才能保证我们的输电线路高效稳定的运行。

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论文作者:马澄东

论文发表刊物:《电力设备》2018年第25期

论文发表时间:2019/1/16

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