220kV架空输电线路设计关键技术论文_李聪

220kV架空输电线路设计关键技术论文_李聪

(四川电力设计咨询有限责任公司 四川成都 610000)

摘要:就目前来说,我们在开展输电线敷设的时候,需要多考虑相关的影响因素,对影响因素进行控制,保证设计工作的质量。由于我国经济飞速的发展,人们的生活越来越离不开电的供应。我们目前正在致力于建设全国的电力输送网络,使一些在大山深处的人们也能够跟上时代的发展和更替。我们在开展电网建设工作的时候,需要加大对 220kV 的电的了解,对设计的工作进行指导。

关键词:220kV;架空输电线路;设计;关键技术

1、 220 kV 架空输电线路设计的关键环节

1.1、 220 kV 架空输电线路的杆塔设计杆塔在输电线路中起着重要的结构支撑作用,在保证符合电磁场与绝缘安全限制条件的要求下支撑架空输电线路的地线与导线。杆塔的搭建在整个线路施工中占有非常大的比例,是线路架设的前提,而杆塔类型不同,其运输时间与费用、占地面积、施工工期及建设造价方面都会产生很大的差别,所以,对杆塔的基础类型加以确定是杆塔设计的关键环节。在杆塔的基础选型以及施工的过程中,不仅应该确保其相关设计符合一系列科学性标准和技术性要求,还应该具体结合施工现场的地质情况与施工外部环境情况来予以选择,并最终计算出工程的整体造价。

1.2、 220 kV 架空输电线路的路径选择

1.2.1、 选线步骤一:按图索引步骤输电线路设计中的路径选择,首先要实事求是对设计中所有可能的线路沿线进行综合性的分析考察。可预先在地图上选择多种路线方案,且使用的地图需详细、可靠。从起点标注到终点落定,其间的中转点塔位是关键。这个关键点有 3 个方面的因素要考虑:①考虑中转点塔位对沿途相关设施的影响,比如各种水利设施、军事设施、重要管道等;②根据当地远景建设规划,兼顾国家政策考虑将来城市、农村建设需要以及自身电力发展需要;③考虑当地水文地质条件是否适合电力线路的架设。在考虑以上 3 方面的因素的前提下,可设计多条线路方案以备选择。将线路方案提交有关部门以及面对社会广泛地征集意见,对收集的意见进行综合性和科学性的处理,最终得出一个完整、经济的选择结果。

1.2.2、选线步骤二:现场选线步骤线路的大体方向在按图索引中已经确认。此外,还需要具体现场定线、定位的落实。由于科学的进步,现行定线、定位工作大多数已经采用 GPS 测量方式,旧式的经纬仪及全站仪很少使用。这给线路的定线、定位工作带来了极大的便利,提升了其精确度。一些技术较为先进的单位更是结合卫星地图来快速做好定线定位工作。在现场选线过程中,对位置较为特殊的塔位要进行评估判断,保证塔位的合理性、成立性,对一些较大转角、跨越点、大跨越进行物理上的技术计算,以保证其安全运行;对于超高压输电线路,应考虑设置牵引机等设备的场地要求。

1.3、 220 kV 架空线路走廊的设计优化

目前,城市的使用空间越来越紧张,导致用地走廊的使用也受到限制。在社会高速发展的背景下,为了满足大量的用电需求,在新建高压架空线路时可运用同塔多回、双回的架设方式,在设计铁塔类型的过程中可以运用窄基铜管塔或者钢管杆等设计方案,以保证城市居民的用电需求。

1.4、 220 kV 架空输电线路的导线选型

目前,钢芯铝绞线导线在我国应用最为广泛。钢芯铝绞线是指内部为钢线而外部为铝线,2 种材质绞制而成的一种导线。这种导线的特点是机械强度好,能满足 220 kV 电能输送的要求。但是在实际中,由于导线部分通常需要在电杆上架设,直接在外部环境中暴露,需要长期承受来自外部环境的日照、温度和恶劣天气的侵蚀和破坏,加上导线自身挥发气体的侵蚀,更为重要的是,其自身质量也会随着时间的推移而发生相应变化,因此对导线进行选择的过程中,不仅需要对电气性能和导线的机械强度加以考虑,还需要依据输电线路四周环境加以选择。此外,导线表面严禁出现任何腐蚀斑点和夹杂物,充分保证导线均匀、紧密绞合。导线产品应严格按照国家 GB/T 1179—2008的要求选择。

1.5、 220 kV 架空输电线路的防雷设计

在电力系统施工过程中,防雷设计具有非常重要的现实意义,在线路设计中也不例外。针对不同的线路设计规划,应该选择不同的防雷结构设计方案。其中,在 220 kV 架空输电线路的防雷设计过程中,应加大对风雷装置的应用力度,并通过对各类装置的配合使用,有效提升整个输电线路的稳定性和安全性。在此过程当中,为确保避雷线应用于 220 kV 输电线路过程中的屏蔽效果得以有效加强,要选择合适的绕机率。如果绕机率不合理,雷电无法绕过避雷线而直接击中 220 kV 输电线路导线。还有一个方面的问题需要重点关注,即避雷线架设安装过程当中边导线位置相对应避雷线的保护角角度也应当合理控制,具体控制方式如图 1 所示。一般情况下,宜将其控制在 20°~30°范围之内,且做好避雷线的接地处理。

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图1 避雷线保护角角度控制方式示意图

2、220kV 架空输电线路设计的注意事项

2.1 线路走廊宽度的设计

为减少线路走廊的宽度和占地面积, 在进行 220kV 架空输电线路设计规划时应尽可能多的采用多回路设计方案。 对于必须采用单回路设计的线路区段, 可以通过选择干字塔或者猫头塔型的杆塔来控制走廊的宽度, 以实现线路走廊的最优化设计。

2.2 控制电磁辐射对线路造成的影响

220kV 架空输电线路在工作中会对外界产生一定程度的电磁辐射, 这种电磁辐射可能会引起电场效应从而造成线路安全隐患,也会对周围电磁信号的接收产生干扰,影响周围电气设备的正常使用。 在线路设计时应该强化对电线线路的电感控制,保持控制杆塔与地面的安全距离,做好电气绝缘的配合工作,并且应安排专人采取相应的措施进行检测,将电磁辐射的程度降至安全范围内, 防止能对人民群众的生命财产安全造成伤害的情况发生。

2.3对环境影响进行评价

对 220kV 架空输电线路进行设计过程中, 需要对输电线路与原有环境的协调统一予以高度重视, 不仅需要对周边区域的水文环境、地址灾害等环境做出合理性和客观性的评价,还需要通过文物调查和防洪影响调查等一系列措施就输电线路对环境中存有的人文景观、 水利工程和地下矿藏等的潜在影响做出事前评价。 通过这种对环境的深入了解,能够便于在施工中避开地质断裂带、陡坡、滑坡、冲沟、塌方等地段,保证220kV 架空输电线路的施工能够按照施工设计图进行。

3设计工作的关键点

3.1 导线的设计

由于 220kV 架空输电线路导线的质量要求十分的严格,我们在进行设计工作的时候,需要加大对影响因素的分析。由于 220kV 的电压较高,大部分位于室外,我们需要做好的设计工作就是,加强其对防腐的要求,更需要跟根据工程的实际的需要进行处理。我们需要采用导电性能强、重量轻的导线。还有我们应该针对施工地点的环境选择最适合的配备方式。架空电线通常是架设在电线杆上,我们在进行选择的时候,应该加大对影响因素的分析,做好导线的保护工作。

3.2 220kV 架空输电线路杆塔设计的要点

电线路杆塔就是为了支撑电线的,我们在实际设计的时候,需要对电线路杆塔的高度和材质进行选择,当然最重要的工作就是进行安放地点的选择。随着时代的不断进步,我们对电线路杆塔的质量要求越来越高,我们需要在设计的时候,考虑多方面的影响因素。与此同时,我们还应该针对实际工程的需要进行合理的安排。在设计的时候,我们需要选择质量较高,价格公正的电线路杆塔。

3.3 220kV 架空输电线路设计中线路路径的设计

我们在开展设计工作的时候,需要对 220kV 架空输电线路的设计工作进行详细的分析。路径的选择十分的重要,我们在进行设计工作的时候,需要加大对影响因素的分析,分析的过程,我们需要采用科学的分析方法。这部分的工作需要结合我们实际的情况和基本设备,最后经过科学的评价。

结束语

实际上, 220kV 架空输电线路的设计是一项具有复杂性的综合工程,不仅需要深厚的理论基础,还需要巨大的经济投入。 在进行线路设计时,工作人员不仅需要因地制宜的调整设计方案,使得设计方案能最大程度的保障线路的性能,还应注重对施工成本的考虑, 只有将两方面结合起来才能达到输电线路高效可持续的要求。

参考文献

[1]冉大勇.刍议220kV架空输电线路设计[J].城市建设,2013(4):1~6.

[2]刘鹦飞.110~220kV架空输电线路设计要点分析[J].技术与市场,2012(5):92~93.

[3]陈峰.110~220kV输电线路设计要点分析[J].企业技术开发,2011(5):64~66.

作者简介:

李聪(1988-)男,汉族,硕士研究生,工程师,主要从事输电线路电气设计。

论文作者:李聪

论文发表刊物:《电力设备》2018年第25期

论文发表时间:2019/2/13

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