智能电网建设中输电线路部分关键技术探讨论文_赵静,李忠峰

智能电网建设中输电线路部分关键技术探讨论文_赵静,李忠峰

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摘要:在当前经济发展的过程中,对电网建设也提出了更高的要求,尤其是在智能电网建设过程中要重点对输电线路的质量进行控制,提高电网的供电质量。

关键词:智能电网;输电线路;关键技术

1.前言

电网建设对我们的生产和生活有着十分重要的影响,要针对智能电网在建设中存在的问题制定措施。

2.目前我国输电线路中存在的问题

最近几年,我们国家的输电线路的建设受到了重发电轻供电的影响,所以很多的输电线路都存在很多问题,这一问题和实现智能电网的要求不能够相互适应。

2.1输电线杆塔以及绝缘子和杆塔选择的一般都是钢铁型材以及水泥制成的,而在绝缘上基本上选择的都是玻璃,这些材料在进行生产的时候会出现很大的能力消耗,同时也会对环境造成一定的污染。

2.2输电线路线损严重,我们国家最近几年出现线路的损伤的概率很高,这和发达国家相比差了很远,出现这种高线损伤的主要原因是,我们国家的输电线路基本上使用的都是钢芯铝绞线作为载体的,所以因为变电流磁场的作用,会出现辞职损耗物流的消耗,令导线的温度升,消耗能源。

2.3我们国家的输电线塔的基础在建设的时候选择的是爆炸或者是开挖方式,这对植被和环境有所破坏。

2.4我们国家的输电线路使用的金具都是仿制的,在技术上也只是模仿先进国家的,斌没有按照自身的情况去进行相关理论的研究与改进。

3.输电线路关键技术的相关建议

对于智能输电电网的建设是一种非常复杂的并且涉及面也非常广泛的技术,它和普通的电网建设存在差别。

3.1建设绿色输电工程

无磁化输电线路的技术是把导线和金具,以及无磁化与非钢铁钢塔以及水泥制品化,与绝缘子合成化,在杆塔建设上选择不需要进行开挖的金属进出,岩锚选择膨胀式的技术。

3.1.1导线

可以选择容量高和耐高温以及抗腐蚀同时线损和狐垂比较低的,重量也相对较轻的复合芯导线。采用高容量、耐高温、耐腐蚀、低线损、低弧锤、重量轻、无磁化碳纤维复合芯导线。该导线已在国内近百个工程中采用,其中包括500kV输电工程,积累了运行、维护和施工技术及经验,取得了许多较为成功案例,是“无磁化”“绿色”输电线路首选导线。

3.1.2绝缘子

不同的电压等级合成绝缘子在我们国家中已经开始运行很多年了,所以已经能够替代瓷质的玻璃绝缘子。

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3.1.3塔杆

我们国家已经开始选择碳纤维圆形塔管,这种塔管在生产上的耗能要低于钢铁以及水泥的制品,并且它的重量也是非常轻的,在施工上也比较便利,国内已有部分公司试制成功。

3.2高效并且节能的电力金具

老式的电力线路上使用的电力金具基本材料可以被分成两种,一种是段铸铁或者是以钢铁为主要的铁磁材料制成,这种材料所制作出的金具在使用的过程中会出现涡流以及磁滞的损耗,并且磁滞的损耗与涡流存在很大的消耗,这是因为它在使用的过程中容易出现导线的损伤和电晕,安装上也十分的不便利,同时为了对它的防腐蚀能力进行加强所以使用的一般都是对环境有很大污染的材料。强化电力金具部分技术基础的实施。我们国家电力金具技术与产品可以说都是对国外的一些产品进行仿制而成的,所以在相关的技术理论上还有很大的欠缺,同时也没有深入的针对我国电网的情况进行研究,没有自己的自主技术产权,所以说在电力金具基础理论上一定要强化研究的重点。这对发展我国智能电网的建设十分有必要。

3.2.1国外开发高效节能电力金具概况

国外发达国家投人大量费用研制出许多高节能金具,如美国正在开发碳纤维杆塔和部分金具;俄罗斯轻质四分柔性间隔棒;西班牙高分子复合型螺栓形耐张线夹和悬垂线夹;日本改良型全塑防振鞭等,澳大利亚的研发应用高强度高分子复合材料研制金具产品如应用于泰国绝缘导线三分裂间隔棒。

3.2.2国内研发高效节能电力金具进展情况

(1)国内节能金具有3种方法,一是采用铝和铝合金,二是采用低磁钢,三是采用切断磁场办法来实现减小电能损失,其共同弱点是能耗和成本太高,后二者则没有实际运行。

(2)中国电力科学研究院、国家电网南京电力金具设计研究院和江苏宇飞电力科技有限公司共同合作研制成功一种取名为PA-G-F-200型改性复合材料,其特点为:采用了新型的非金属、非导磁、高强度、高分子的复合轻质材料,其材料新颖、节能降耗、重量轻便、稳定性好、机械强度高、抗老化时间长,耐高温、耐磨损,耐腐蚀,使用寿命长,节能环保效果显著。

3.2.3免开挖杆塔金属基础

免开挖杆塔金属基础就是采用新型地锚基础,新型地锚基础是一个防腐性能高的金属螺旋锚和机翼锚组成的两种不同结构型式的金属锚基础,螺旋锚其结构是由锚杆和螺旋片焊接而成,直接旋转或冲击人土中,充分利用土层的力学性能来稳定杆塔;施工工艺与众不同,不用钻孔或挖掘,可直接旋转或冲人土中,并获致确定锚固力,可避免其它施工工艺的不确定性,也不会发生土壤扰动或位移沉陷情形,提供了一种符合环保、安全且简易、经济的最新杆塔基础。

3.2.4直杆型岩石锚柱改进

(1)直杆型岩石锚柱在各种电压等级的输电线工程中得到广泛应用,取得了良好的经济效益;锚柱基础造价仅为台阶式混凝土基础的49.8%,节约了大量工程投资。但由于直杆型岩石锚结构上的原因,应用于一般输电线路和特高压输电线路铁塔基础尚有待改进。

(2)结合直杆型岩石锚柱,它由锥形锚杆、开槽锚套、螺母和顶圈组成,与常用膨胀螺栓结构相仿,是一种十分理想的新颖岩石锚桩。

3.3加强电力金具部分技术基础理论研究

我国电力金具技术和产品基本上是模拟仿制国外的,没有进行深人的基础理论研究研制完全适用我国输电线路工程的电力金具和具有自主知识产权的技术;因此,加强电力金具基础理论的研究,对于建设智能电网十分迫切和需要。

3.3.1绝缘子串金具的磨损研究

我国500kV输电线路从投运至今多次发生绝缘子串金具的磨损事故,给安全供电带来不少损失,对于这些事故的发生还没有从基础理论上进行系统研究、分析外部环境和内部损失机理,从中找出抑制磨损的有效途径。

3.3.2金具抑制微风振动和舞动的基础理论

抑制微风振动和舞动的金具研究,国内出版的各种期刊和书籍有关这方面论述很多,为输电线抑制微风振动和舞动的金具提供理论依据。由于我国地形复杂,气候变化万千,目前对抑制微风振动和舞动还没有一个十分可靠措施和装置,只能针对具体地域和具体线路进行分析,研究制定出相适用的措施和装置。建议我国分为东北、华北、西北、西南、华中、华东、中南、西南、华南九大区域,像美国Aubnrn大学和澳大利亚昆士兰大学那样对各地域输电线路导线、金具等进行疲劳寿命系统和有功、无功能耗等测试、分析研究,制订适用各地域相适用的对策和研制相应产品,抑制微风振动和舞动对导线杆塔的危害。

3.4提升技术经济的效益

上面我们提到了关于电路部分的技术要是可以被进行应用的话,那么不仅会对我们国家智能电网的实现做出了实质上的贡献,同时还会提升智能电网建设在我国的经济上的效益与社会上的效益。

4.结束语

综上所述,在当前智能电网建设的过程中要采用新的工艺和技术来解决输电线路中存在的问题,保证电网的稳定运行。

参考文献

[1]张刚.中 国智能电网产业集聚规划现状与发展趋势分析[J].能 源技术经济,2014(3):26-30.

论文作者:赵静,李忠峰

论文发表刊物:《基层建设》2017年第31期

论文发表时间:2018/1/23

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