摘要:现阶段我国在积极进行电网建设,提升电能可靠性的过程中,应根据不同地区的实际,可行的开展高压输电线路电气设计,只有科学的进行高压输电线路电气设计才能够保证施工过程中的安全性,也能够促进我国电网事业的长期发展。在这种情况下,积极总结现阶段我国高压输电线路电气设计中的问题,有助于相关工作人员在设计过程中有针对性的采取有效措施,提升设计科学性。
关键词:高压输电线路;电气设计;问题及改进
引言
高压输电线路以架空输电线路和电缆输电线路为主要表现形式。架空输电线路主要用于空中,其搭设较为困难,容易受到风雨或者雷电的侵蚀,但后期维护相对简单。而电缆敷设主要用于地下,这种方式减少了架设空间,更加美观,但电缆的后期维护较为困难。因此,目前我国依然将架空输电线路作为主要的输电形式。经济的快速发展推动了电网建设的步伐。完善高压输电线路的设计,提高电网运行的稳定性十分重要。
一、高压输电线路电气设计步骤
(一)前期分析
高压输电线路的电气设计工程相对来说是一项较为艰巨的设计工程,对可能会发生的事故和风险如若没有进行详细的分析,就会造成电气工程的设计工作无法正常进行。对可能会发生的事故和风险进行详细的分析,是分析高压输电线路可行性的重要核心工作,此项工作包括对高压输电线路的工程规模、所需材料、资金成本、所需各项设备等多方面进行分析和评估,只有通过具体的实地调查和分析,从而得出的评估结果才具有一定的科学性和可行性。
只有具备了高压输电线路的可行性方案,就能够详细精准的分析高压输电线路的电气设计会遇到的问题,方案的设计需要设计工作人员从工程施工设备、施工的环境、技术等方面入手,科学的进行论证。再者,一套科学、合理的设计方案,必须以客观的角度进行设计,才可以确保方案切实可行。
(二)初期设计分析
初期高压输电线路电气的设计,主要是以草图设计为主,在草图设计的基础之上根据实际的施工环境再进行修改,确保最终呈现的设计方案是最适合实际情况的电气设计方案。设计工作人员主要的设计工作有:确定天气、输电路径的选择、导线的选择、输电铁塔的确认、防震防雷设施的安排等等。在输电的过程中,输电导线时常会因为外界环境的原因,受到一定的影响,致使电能源大幅度的流失。因此,在设计方案时,需要根据高压线路径的实际环境计算具体的电量。输电铁塔是完成高压输电的重要部分,输电铁塔决定了输电过程的安全性。地震和雷电等自然现象都是属于不可抗拒的自然因素,电气工程设计工作人员需要充分的了解绝缘子的核心部分,针对地震和雷电等现象优化电气设计方案,防治高压输电线路受到自然因素的毁坏,保障高压输电可以正常的进行。
(三)施工阶段分析
复杂性是高压输电线路电气设计的主要特点,而各种客观影响因素是无法完全避免的,在这种情况下,施工与设计人员应当进行充分的合作,共同参与到施工阶段的分析当中,并及时调整原有方案,保证工程顺利进行。图纸设计过程中,必须包含对相关施工设备的管理和应用等明确规定,设计人员与施工人员在这一阶段工作中应保证各项操作符合设计图纸及国家规定的要求。
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二、高压输电线路电气设计的问题及改进建议
(一)不合理的路径选择及改进建议
路径选择的合理性对高压输电线路的稳定具有直接影响,作为关键步骤,如何选择电气设计的路径需要设计人员了解、熟悉流程,综合考虑施工安全、施工经济支出、施工流程设计等问题。但目前,大跨越线路是其主要表现,并且线路大量穿过闹市区、树林区。在路径选择上并未进行合理的提前设计。大跨越设计使得施工成本大量增加。高压输电线路施工具有复杂性,线路设计过程中容易出现事故,而设计人员并未对其赔偿问题进行合理的考虑,因此导致路径设计不合理。为了解决这一问题,提高高压输电线路设计的稳定性。在设计过程中,应充分考虑当地的地址问题,综合线路设计的影响因素进行合理线路选择。在满足供电需求的同时进行减少大跨度线路设计,并且要尽量的避免线路穿过山林等地理位置,防止其在雷雨天线路受损。另外,线路设计要实现其高效性和便捷性。从设计角度讲,最合理的设计要尽量减小曲折系数和转角次数,并且沿线要交通便利还要避免闹市区。
(二)不合理的杆塔基础型号选择
在进行高压输电线路电气设计和施工过程中,杆塔是用来对线路等进行有效固定的,因此线路是否能够长时间稳定运行,同杆塔型号是否符合线路设计要求和标准具有直接影响。因此选择杆塔过程中,传统的设计人员仅从杆塔成本的角度出发进行了考虑,认为只要能够对线路进行固定即可,而忽视了杆塔不同的型号及结构,会对不同的线路造成不同的影响。
在这种情况下,新时期,在进行高压输电线路电气设计的过程中,应首先对敷设线路进行充分的考察,并根据线路特点来选择合适的杆塔型号和基础,其中该工程施工过程中经过的地形及地貌等因素都是影响杆塔型号的主要因素。值得注意的是,这一过程中强调对杆塔型号进行科学、合理的选择,并不是杆塔越贵则越好。例如,在施工过程中,软体地基同黄土地基拥有不同的承重能力和稳定性,因此需要应用不同的杆塔型号来固定线路,这就是必须合理选择杆塔型号的主要原因。
(三)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,降低天气恶劣给线路造成的影响,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,即在绝缘子表层涂放防水材料,促使漏电现象发生的几率降低。
三、结语
总之,要确保高压输电系统的安全,提高电气设计的质量是关键。用电量的增加使得线路故障增加,给故障检修人员的带来了新的挑战。在电气设计过程中,方案不合理、图纸不准确的问题导致其设计存在缺陷。要解决这一问题,要从根本上提高设计人员的素质和专业技能,并对施工图纸进行检查,严格按照正确的程序操作。针对高压输电线路设计中易出现的问题采用对应的策略,以满足我国电网安全运行的需求,促进经济的发展。
参考文献:
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论文作者:翟向东
论文发表刊物:《电力设备》2017年第21期
论文发表时间:2017/11/29
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