摘要:高压电网输电线路设计的技术含量高,劳动强度大,时效性要求也相当高的野外工作项目,输电线路设计正确与否,关系着广大民众能否正常用电。所以,线路设计时不可脱离工程实际,需因地制宜,加深高压电网110kV输电线路设计深度,满足建设坚强电网要求,进而为我国电力建设创建优质工程提供指导作用,促电力企业良好发展。
关键词:高压电网;110kV;输电线路;设计
一、110kV变电站常用连线方法
在接线方式选择上应参考各种不同的功能需求来完成,如此能确保电力系统良好运行并始终处于稳定状况。电气主接线重点在于电源和出线,如果出线超过4回路,即有助于电能汇总和分配,通常来说将母线放置于中间,能够有利于装置和扩建。一般110kV进出线2次,则10kV进出线为20次,连接办法往往采取侧接线模式:110kV侧进线2回,有很多适宜选择的接线手段,如单母线多段接线;带旁路母线单母线进行分段接线;两条母线进行接线。而单母线分段接线的成本更低且作业难度不大,同时也会对之后的作业产生一定影响。不管哪个母线发生故障,该母线进出线均会失去电源,依靠双母线接线法加入一组母线,并增加费用投入,但如果采用单母线分段带旁路母线接线法,技术人员进行故障处理时就可继续保持回路的正常用电,更突显了优越供电性能。能够看出,110kV连接选用单母线分段配合带旁路母线为最佳接线方式。10kV侧出线20回,大多为I类负荷,通常接线操作能采用的措施有:第一、合理划分单母线,减少线路连接成本投资。将该接线法用到10kV配电设计里能提升线路供电性能;第二、单母线分段带旁路母线,改法的应用虽在供电性能改善上也有一定的作用,但所花费的金额相当高。而选单母线分段接线与供电稳定性标准相符合,还节省资金。所以10kV侧通常来说选择单母线分段的接线方式。
二、110kV输电线路的设计要点
(一)基础设计
在110kV输电线路中,杆塔的地下总的部分被称为基础,它的作用在于增强杆塔的稳定性。在规划时要特别注意其尺度和视点。首先,要严厉把关基础根开及对角线、基础立柱断面尺度、与基地桩间的位移及改变、四个腿刺进式角钢(也称地角螺栓)的顶面高差及根开尺度,其中要注意刺进式角钢基础与操控角钢改变和斜度的联系、地角螺栓基础与螺栓小根开的联系。其次,在操控好刺进式角钢的尺度后,严厉把控混凝土表面标高,直线塔四个腿基础顶面高差必须在5mm以下,终端塔基础与耐张转角塔的预偏值为确保铁塔在架线后的稳定性,需将预偏率操控在3‰-7‰以内。施工时要严格遵守各项规划目标,将误差降到最低。钢管杆、角钢塔、猫头型直线铁塔、上字型直线铁塔和钢管电杆等垂直档间隔规划为400m,水平档距规划为300m,离心制作主杆,且接头焊接连接,选用二级钢筋和C40等级混凝土,壁厚为50mm左右。
(二)主变压器的数量
对地处城市郊区位置的变电站,若中低压侧构成环网,则应配置2台主变压器。对位于偏远山区地带的大型专用变电站,则应配置3-4台主变压器。当前我国高压电网110kV变压绕组大多为Y型链接结构。城市里新建电压电网110kV主变压器规规模应配置3台。
(三)负荷量的计算
负荷计算可为供电设计提供更准确的、直观的数据参考,计算结果的准确性,直接决定了导线选择与电器选择的经济合理性。若计算结果超出实际值,致使导线和电器选取偏大,引发有色金属和投资的严重浪费;若计算结果低于实际值,又加快了导线与电器的老化速度,增加烧毁几率,带来严重损失。因而需应重视负荷量计算结果的准确性。
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(四)支撑线路的杆塔设计
适宜110kV输电线的型号有LGJ-185,杆型有水泥双杆不带拉线、水泥单杆或双杆带拉线、猫头型直线铁塔与钢管电杆、上字型直线铁塔5种。其中双杆不带拉线型应用最广。地线则用GH-50,设计水平档距为300m,垂直档距为400m,主杆选择离心法制造,选择230mm,圆锥度是1/75的拔梢杆段,整长18m,依照9+9(m)分段,主杆接头多用电焊连接,壁厚50mm。用C40级混凝土、II级钢筋。
(五)输电线材料选择
因110kV输电线路本就有危险性,若要提高线路性能并延长线路使用寿命,输电线材料的合理选择相当关键。设计初期,需以该电线在电网的作用为主选择最佳材料电线。若要使所选电线满足设计条件,主要选取电效率高耐热性强的材料。目前最常用输电线材料有铝、钢、铜三种,其中铝在三者中的应用又最多,铝这种材质本身就有极强的导电性,耐用,更满足材料选择要求。
(六)绝缘子串设计要求
在变电站电压配电设备里,高压电器连接、固定或绝缘等相关操作都需要金具和导电体共同实现,这些操作过程中涉及到的绝缘子实际绝缘、机械强度必须满足一定标准,同时能够具备更好的耐热耐潮性能。根据受力特征,直线型杆塔组建悬垂串,耐张杆塔组建耐张串,而各联悬垂绝缘子片数计算公式为:
N≥aUN/h
对于以上的公式,字母n为每联绝缘子片数,UN为标称电压(kV),a为爬电比距,35-110kV大气清洁区则选1.6-2cm/kV,h为单个绝缘子的爬电距离,110kV应取1000,mm。
另外,用户外式绝缘子能够有效拓宽沿面放电范围,如果遇到降雨时可以有效隔绝水流,因此在很多恶劣的天气环境下,绝缘子都能够保持正常运行。穿墙套管即母线由屋内穿过墙壁,并由屋内至屋外穿墙时选择,110kV一般情况下能选用油浸纸绝缘电容式。
(七)防雷结构设计
防雷结构设计为高压电网必不可少的一部分,可避免线路受自然因素干扰。一般情况下,高压110kV输电线路易遭受雷害影响,那么高压线路防雷设计需注意如下问题:第一、针对房屋建筑、花草林木等所致干扰,应将其纳至防雷设计范围中,如此能避免不利因素引起的干扰。针对可导致绕击雷的一些地面凸出物,必须对其引雷特征予以合理调节;其次,若双避雷线都可以有效的保护导线,则应当防护边相导线绕击范围;第三、增强避蕾线使用性能,确保所用线材满足实际使用要求,避免在使用期间产生意外事故;最后,水平间距高压边相导线的38m以内可能出现雷害,则需要在可能出现绕击雷风险的线路,设置旁路防雷线,防止输电线路因为雷击而对其实际运行产生影响。
三、结论
总之,高压电网输电线路设计是一项技术含量高、劳动强度大、时效性强的工作。输电线路是否正确设计,不仅影响线路建设的技术经济指标,而且关系到整个电力系统的安全运行。因此,在设计过程中要避免从工程实践中盲目地进行机械设计。做高压电网输电线路的设计工作,只有结合实际情况,通过优化方案,不断探索和创新,进一步深化初步设计阶段的设计深度,以满足建设坚强电网的要求,创建优质工程为中国的电力建设的指导。
参考文献
[1]熊波.浅谈送电线路的设计[J].中小企业管理与科技,2011,(04).
[2]张慧锋.试论高压电网110kV输电线路设计[J].科技致富向导.2011(23):31~32.
[3]郑贤国.高压电网110kV输电线路设计探析[J].城市建设理论研究(电子版),2012(31):100~105.
[4]熊波.浅谈送电线路的设计[J].中小企业管理与科技,2011,(4).
论文作者:严钢
论文发表刊物:《电力设备》2017年第21期
论文发表时间:2017/11/27
标签:母线论文; 线路论文; 接线论文; 电网论文; 高压论文; 输电线论文; 绝缘子论文; 《电力设备》2017年第21期论文;