(国网北京经济技术研究院徐州勘测设计中心 江苏徐州 221005)
摘要:高压输电线路在电气设计中存在两种运营方式,即电缆输电线路和高空输电线路,然而电缆输电线路在使用过程中需要向地下投掷电缆线,尽管该电气设计方式可以尽可能的释放高空空间占用量,但是在日常生活中容易出现漏电事故,而且维修难度加大,相反地,高空输电线路的电缆和输电底线都是置于高空之中,利用输电线路塔支撑连接电线,我国全国范围内广泛使用以架空式为主的高空输电线路,它能够提高电网的运行速度,增加电网运行的稳定性和可靠性。本文对于高压输电线路电气设计的问题及对策进行了分析,希望为以后的具体工作起到实际的参考作用。
关键词:高压输电线路;电气设计;问题;对策
1、高压输电线路电气设计的内容
高压输电线路电气设计包括可行性设计阶段、初步设计阶段、施工图设计三个基本阶段,这三个步骤相辅相成,协调运作。
1.1、可行性设计阶段过程
高压输电线路的电气设计项目是一项较为困难的设计工程,具有工作量大、步骤繁琐等特点,可行性研究即通过对设备的选用、建设规模等方面的策划,在经济技术层面全方位分析和探究的过程。设计人员针对设计内容进行详细研究,包括耗费的成本、技术、设备要求及其项目建成后的经济效益,另外,电气设计要符合当地气候、地形等外在条件因素,尽可能的节约成本费用,从方方面面节约工程项目建设中不必要的浪费。在正式设计方案之前,提前通过实际考察数据进行科学分析,开展当地实地访问活动,确保设计方案具有科学性和合理性。严格按照国家的相关法律法规和政策实施项目,通过大量参考实验数据和技术资料来建设可行性电气设计工程。
1.2、初步设计过程
在此过程中,主要采用草图建造的方式,参照草图的基础上根据实际现场情况进行调整,以此来保证呈现出相对完善的输电线路电气设计方案。首先在项目实施前,对高压输电线路建设的气候、地形、路径进行细致的记录,外部环境对高压输电线路带来较大的影响,导致电源能量无故浪费,因此选择输电导线的参数要适合当地气候发展变化,将线路使用过程中能源消耗降到最低。其次,为了输电线路安全稳定的运行,应该定期开展培训工作,面对各种突发情况时,施工人员能够第一时间制定出有效的方案加以解决,使设计人员深讳电气设计专业知识,从而设计出能够满足当今时代发展需求的高压输电线路。
2、高压输电线路电气设计问题
2.1、输电线路结构混乱
如果输电线路发生故障时,将导致大范围停电现象,很多时候是由于输电线路结构不合理造成的。如果输电线路过于长,并且没有分流结构,这会造成大量的电路浪费,线路末端输出电压的降低,对供电电压和供电质量产才恶劣影响。输电线路网络结构极其不恰当,会影响高压输电网不能和中压电网互相配合,会出现许多输电线路出现两个电源“手拉手”的问题,还会造成供电质量差、运行成本高、变电站分布比例失调等问题。
2.2、高压输电线路的选择缺乏科学性
高压输电线路路径选择应该综合路径选择的经济性和高效性,尽量减少占地补偿的费用,恰当绕开人流量集的区域,从而保证高压输电线路的高效和便捷,使用起来顺畅无阻。目前,个别输电线路的路径选择没有绕开很大的跨越,这就会增大投资和施工量,给高压输电线路建设工作带来不小的障碍。
2.3、杆塔基础型号选择不恰当
在高压输电线路中,导线是被固定在杆塔上的,因此,杆塔是高压输电线路的关键构成元素。杆塔的结构设计是以绝缘强度和机械强度为依据来进行的,并且由钢材或钢筋混凝土建造而成,为了保障杆塔的抗压性和稳定性,杆塔基础型号的选择过程需要严格地按照地质和地形条件来进行,所以,杆塔的选型一定要因地制宜。
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2.4、高压输电线路抗冰设计问题
气候条件也会对高压输电线路输出电量的质量产生严重影响,尤其是冰冻天气。在生活中,被冰覆盖的绝缘子时有漏电现象发生,这需要对高压输电线路设计抗冰功能,如果在高压输电线路的设计中,并没有严格地按照架设线路地区的具体条件进行抗冰设计,就会为高压输电线路的安全埋下隐患。
3、高压输电线路电气设计改进建议
3.1、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。
3.2、杆塔基础规格选择
在进行高压输电线路电气设计的过程中,设计人员一定要深入实际进行考察,避免“闭门造车”式的选择设计,实地根据线路的特点来选择合适的杆塔型号和基础,工程所在地的地形和地貌等因素都影响杆塔型号的选择。综合考虑多种因素才能科学、合理地选择对杆塔型号,并不是杆塔价格越高质量就越优好,比如:在施工工程施工过程中,软体地基同黄土地基具有的承重能力和稳定性存在差异,所以,需要运用各种杆塔型号来固定线路,也就要求必须合理地选择杆塔型号的重要原因。在筛选线路杆塔时,为了保障杆塔的功能,需要确保杆塔钢材与混凝土的质量满足施工要求,并且多加考虑其强机械性与强绝缘性等,从而以延长杆塔的使用年限。非常重要的一点是,电气设计时需要满足路径地形与地质特征等方面的要求,根据不同地形地貌加以选择,土层厚薄不同,采取的施工方式也有差异,在土层厚实的区域,在确保杆塔稳定性的基础上,可以适当降低其土地的开挖量,用于节省材料资源;在土质松软的区域,可以运用交叉网状的布局方式,为了加大杆塔支撑的力量,完成控制建设成本的目标。
3.3、加强高压输电线路防雷抗冰设计
从前面高压输电线路设计中存在的问题可知,气候条件特别是冰冻对高压输电线路的影响很大,尤其是雷雨和冰冻等气象会造成漏电现场发生,这要求我们必须加强高压输电线路的防雷抗冰设计。在高压输电线路设计的过程中,抗冰设计能提升线路的稳定性,防雷抗冰设计应充分思量当地的气候条件和土壤特性,确保导线材料具有非常高的机械强度,降低恶劣天气对线路造成的不良影响,降低跳闸或短路事故发生的概率,从而保证雨雪天气中线路的正常运行。同时,还要不断深化绝缘子冰闪的使用强度,通过对绝缘子表层涂防水材料,降低闪络现象发生的几率,从而提高线路抗冰能力。
结束语
综上所述,高压输电线路的正常运行是各项事业正常运转的保障,线路电气设计是影响高压输电线路运行的重要因素,在设计的过程中,要综合考虑,实现经济效益和社会效益的统一。电气设计需要以地形、地质和气候条件为依据,需要科学地选择线路路径和杆塔型号,并且做好抗冰设计,简而言之,高压输电线路设计关系到方方面面,需要综合协调考虑到位,才能保障高压输电线路的高效安全运转。
参考文献
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论文作者:王雷
论文发表刊物:《电力设备》2017年第24期
论文发表时间:2017/12/30
标签:线路论文; 高压论文; 杆塔论文; 电气设计论文; 地形论文; 过程中论文; 路径论文; 《电力设备》2017年第24期论文;