关于110kV送电线路设计分析论文_马向阳

关于110kV送电线路设计分析论文_马向阳

(陕西省电力公司咸阳供电公司 陕西咸阳 712000)

摘要:近年来,随着人们环保意识的增强,送电线路基础设计环境保护越来越得到重视,线路基础设计环境保护明显得以优化。设计时我们以“创建环保型送电线路”为目标,提出合理的施工方案等措施以达到水土保持的目的。使线路设计的更加环保、低碳、高效,既保护了环境又提高了电力的经济价值。因此,本文对110kV送电线路设计进行了分析。

关键词:110kV送电线路;气象条件;防雷设计

一、路径选择及边坡稳定处理

由于该线路地质条件复杂,选择合理的线路路径为该工程设计最重要的问题。设计选择路径要考虑施工和运行的方便,又要保证塔位安全,路径经济合理。所选塔位应尽量避开不良地质段;当线路的地势需要交叉时,尽量平缓通过;选择塔位时应同时确定基础形式,减少土石方开挖量和水土流失的措施,从而降低铁塔施工对环境的破坏影响。

因铁塔根开较大,设计中采用全方位不等高腿与保坎护坡相结合,尽量减少对原始地貌的破坏,并严格规定施工弃土堆放位置,避免因弃土跨塌引起塔基下侧浅层滑坡,为此设计提出了严格的施工要求和处理措施。

在现场定位过程中,设计人员针对塔位地形情况,充分考虑了塔基周边排水系统的设置,并对接地沟槽开挖布置方向也作了明确要求,避免接地沟槽形成汇水沟冲刷塔基。对个别塔位采取在保坎外侧局部用素混凝土封面,以有效保护塔基下侧坡面不被冲刷而垮塌。

二、绝缘配合、防雷和接地

110kV送电线路的绝缘配合,应使线路能在工频电压、操作过电压、雷电过电压等各种条件下安全可靠地运行。在海拔高度1000m以下地区,操作过电压及雷电过电压要求的悬垂绝缘子串绝缘子片数,不应少于7片。耐张绝缘子串的绝缘子片数应在7的基础上增加。送电线路的防雷设计。应根据线路的电压、负荷的性质和系统运行方式。并结合当地已有线路的运行经验,地区雷电活动的强弱、地形地貌特点及土壤电阻率高低等情况,在计算耐雷水平后,通过技术经济比较,采用合理的防雷方式。

110kV送电线路宜沿全线架设地线,在年平均雷暴日数不超过15或运行经验证明雷电活动轻微的地区,可不架设地线。无地线的送电线路,宜在变电所或发电厂的进线段架设l~2km地线。杆塔上地线对边导线的保护角,山区110kV单地线送电线路宜采用25℃左右。杆塔上两根地线之间的距离,不应超过地线与导线间垂直距离的5倍。

钢筋混凝土杆的铁横担、地线支架、爬梯等铁附件与接地引下线应有可靠的电气连接。利用钢筋兼作接地引下线的钢筋混凝土电杆,其钢筋与接地螺母、铁横担或地线支架之间应有可靠的电气连接。外敷的接地引下线可采用镀锌钢绞线,其截面应按热稳定要求选取,且不应小于25mm2接地体引出线的截面不应小于50mm2:并应进行热稳定验算。引出线表面应进行有效的防腐处理,如热镀锌。通过耕地的送电线路,其接地体应埋设在耕作深度以下。位于居民区和水田的接地体应敷设成环形。采用绝缘地线时,应限制地线上的电磁感应电压和电流,并选用可靠的地线间隙,以保证绝缘地线的安全运行。

三、防雷设计

1)在选择高压送电线路路径时,尽量避开了雷电多发区或对防雷不利的地方;设计尽量减少大档距段的使用和在规程允许的范围内降低塔高。

2)全线架设双避雷线。为了提高避雷线对导线的屏蔽效果,减小绕击率,避雷线对边导线的保护角应做得小一些,根据《110kV~500kV送电线路设计规程》规定110kV送电线路避雷线对边导线的保护角一般采用20°~30°,该线路属山坡送电线路,考虑到线路雷暴日较多,所选用杆塔防雷保护角均小于20°。

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3)提高线路的绝缘水平。高压送电线路的绝缘水平与耐雷水平成正比,加强零值绝缘子的检测,保证高压送电线路有足够的绝缘强度是提高线路耐雷水平的重要因素。在设计时,充分比较各种绝缘子的性能,分析其特性,认为玻璃绝缘子有较好的耐电弧和不易老化的优点,并且绝缘子本身具有自洁性能良好和零值自爆的特点。特别是玻璃是熔融体,质地均匀,烧伤后的新表面仍是光滑的玻璃体,仍具有足够的绝缘性能,设计中耐张串采用玻璃绝缘子。

4)降低杆塔的接地电阻。高压送电线路的接地电阻与耐雷水平成反比,根据各基杆塔的土壤电阻率的情况,尽可能地降低杆塔的接地电阻,这是提高高压送电线路耐雷水平的基础,是最经济、有效的手段。

四、大高差档的杆塔定位问题

大高差档是指两杆位之间档距、高差之比H/L>0.25,在山坡线路设计中,大高差档有时出现的,做好大高差档设计是山坡送电线路设计难点所在,也是重点所在。应有2处为大高差档,对此从以下两方面作重点考虑:

4.1对于大高差档要求勘测人员测量更精细,对每个控制点都必须测量清楚,并在图上逐一标明。应力弧垂计算采用斜抛物线方程,选用大模板,用模板绘制切地线后,再按斜抛物线方程人工计算出各控点处导线弧垂和对地距离以作校验,避免出现在控制点处漏设杆塔,造成不必要的经济损失。

4.2对于大高差档设计,导线悬点应力是否满足要求,设计时也予以重视。规程规定导线悬点应力不得超过导线最大设计应力的110%,否则应对该档作导地线张力放松设计。设计时对两处大高差档均进行了放松计算。

五、沿海地区送电线路的设计

5.1杆塔

在选用标准杆塔时应着重核对送电线路所在地区的最大风速不应大于杆塔的设计风速。目前适合30~35m/s风速的标准杆塔的型式较少,选用较为困难。如无合适塔型时则需自行设计铁塔。据了解许多技术力量雄厚的铁塔生产厂家

已具备设计适用于各种气象条件下的铁塔的能力,可在送电线路设计中根据实际情况设计铁塔以便在工程设计中采用。

5.2导线及避雷线

普通导线在沿海地区不宜采用。目前采用较多的是含有稀土元素的具有良好防腐效果的LGJX-120/25型钢芯铝绞线。沿海地区由于雷击严重,防雷保护应特别加强,110kV送电线路普遍采用沿全线架设双避雷线,并且避雷线的保护角不应太大,一般采用小于200为宜。

5.3接地装置

由于沿海地区雷击严重。为了提高线路的耐雷水平防止反击,杆塔接地装置的接地电阻应在规程要求的基础上尽量降低。同时由于空气及土壤的腐蚀性,接地装置在运行一段时间后会因腐蚀而使截面减小,致使接地装置的接地电阻增大,影响线路的安全运行。为防止腐蚀,接地装置应镀铜或镀锌,并适当加大截面。

六、结论

110KV送电线路的设计最重要的就是要处理好路径选择、导线设计、绝缘配合、防雷和接地等各个环节,在这其中,要做到因地制宜,量体裁衣,只有充分了解当地的地理环境,才能构建一整套合理的的送变电设计施工体系。

参考文献:

[1]顾济江.110kv 输电线路工程设计施工问题探讨[J].广西电业,2003(7).

[2]蒋庆其,冯炳文.电网建设工程危险点预测与预控措施[M].北京:中国电力出版社,2004.

[3]甘德辉.架空输电线路的防雷[J].农村电气化,2002(2).

论文作者:马向阳

论文发表刊物:《电力设备》2017年第30期

论文发表时间:2018/3/8

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