摘要:现阶段,我国的经济发展的十分的迅速,电力工程的发展也越来越完善。人们对电力资源及用电需求不断上升,鉴于此,电力工程要与时俱进,进一步完善电网的可靠性及安全性,不断满足人们对供电可靠性的需求。高压输电线路设计是电力工程发展的先行军,同时也是工程建设的重中之重,而电力工程的迅猛发展无疑对输电线路设计工作提出了更高的要求及挑战。本文阐述了电力工程高压输电线路设计存在的问题,并在此基础上分析了电力工程高压输电线路设计的基本要点,以飨读者。
关键词:电力工程;高压输电线路;设计要点分析
引言
电力系统是由发电、输电、变电、配电、用电设备及相应的辅助系统组成的电能生产及相应的辅助系统组成的电能生产、输送、分配、使用的同一整体。电力网承担着输电、供电的任务,而高压输电线路是其任务实施的主要载体,高压输电线路设计的安全性、稳定性与可靠性,直接关系着电力工程是否能最大限度发挥输电、供电作用,为人民提供可靠、安全的供电。诚然,科学设计高压输电线路,可保证整个电力工程电网的有效运行,反之,则会造成不可估量的安全供电隐患,影响电网安全、稳定运行。因此,必须重视高压输电线路设计重要性,并明确线路设计要点。
1高压输电线路电气设计中存在的问题
1.1路径选择不合理
在进行电力路径选择的过程中,一些设计人员由于思想观念等方面的限制,对施工现场的考察工作没有投入足够的重视,甚至一些设计人员会直接忽视勘察的过程,如此,就导致在设计的过程中,其没有足够的施工现场信息作为参考依据,进而使路径的选择出现了一些与实际施工现场以及施工条件存在严重不符的问题。这样的工程设计,在极大程度上影响了工程的施工效率以及施工质量。同时,其还会造成非常严重的成本损失,降低了工程的经济属性。甚至,一些工程的设计对雷电、降水、气温等问题没有经过详细的考察,将输电线路规划在容易遭到破坏的位置上,进而造成了非常严重的经济损失以及社会损失。例如:在西藏某地区的高压输电设计过程中,设计人员没有考察到当地的雷电多发区域,未按照多雷区进行设计,导致工程在建成之后,遭到了多次的雷击,造成了非常大的经济损失,甚至还对周围居民的生活造成了极大的影响。
1.2防雷以抗冰设计不合理
现阶段,由于考虑到高压输电线路的运行安全问题,因此,其选址一般会在地势复杂、空旷的位置,而这些位置的气象条件往往比较恶劣,雷电以及冰冻天气普遍。如此,为了保证输电线路不会受到雷电以及低温的损害或入侵,往往需要对电力系统之中落实相应的防雷设计以及抗冰设计,其根本目的是保证高压输电线路运行的安全性以及稳定性。但是,一部分设计人员在进行线路设计的过程中,往往缺乏对天气气象条件的调研及收资,对线路的防雷以及抗冰设计合理性以及适用性效果难以体现,甚至还存在较为严重的防护漏洞。如此,直接导致了线路在恶劣天气下容易受到气象问题的影响,进而出现杆塔倒塌、相间短路等实际性问题,影响系统的正常运行。
1.3线路架设中遇到树木阻碍
由于高压输电线路的架设一般比较长,沿途路径难免会遇到高耸的树木,甚至部分是人为种植的经济林木,随现阶段设计考虑高跨的方式进行跨越,但是如未对沿线树木进行调查,了解各树木的不同生长高度,就会为以后线路的正常运行埋下了安全隐患。如果高压线和树木相距过近,很容易产生放电,进而导致停电,破坏电力的正常供应。在暴雨季节,高压线下的树木会成为导电体,对周围的人和物产生威胁,甚至可能出现安全事故。
2电力工程高压输电线路设计要点
2.1输电线路杆塔基础设计
一般来说,在进行高压输电线路设计时,人们往往会采用两种基本、且较为常见构建物用于支持高压架空输电线路的导线和避雷线。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆一般设计采用铁塔及钢管杆。但事实上,为了降低成本,也可采用混凝土电杆作为输电线路的支撑结构。杆塔基础设计是电力工程设计的关键部分,对于电力传输有着决定性影响。做好杆塔基础的工程设计,应做到两点:①做好基础开挖与浇注设计。在进行开挖设计时,工作人员一定要对工程所在地进行细致的地质、地形及水文条件的勘测,并基于勘察报告,科学合理的确定基础形式明确开挖方法,尽可能不断提升岩石结构的整体性;在浇筑设计时,要选择好浇注基础和浇注原材料。②基础排水和回填设计。在杆塔基础开挖时,一定要做好基础排水设计,确保基坑内水完全排出,否则很可能会导致壁坑的严重坍塌或者下滑,进而导致电力工程的高压输电线路施工无法在规定工期内完成。因此,对于基础排水的设计,一定要确保杆塔基础在地下水位之下。另外,还要做好回填设计,回填设计要充分考虑回填土的密度,使回填土更好地发挥“夯实”之效用,确保基础浇注工作高效进行。
2.2输电线路防雷的设计
在高压输电线路设计中,输电线路的防雷设计不容忽视,但很多设计者在线路设计时往往考虑不到位,以致造成了严重的后果。现阶防雷措施主要有架设避雷线、减小保护角、杆塔侧向避雷针(负角保护针)、避雷线水平侧针、提高绝缘水平、线路避雷器、并联间隙等。输电线路防雷设计过程中,设计者要根据电压等级及雷电活动强度合理选择防雷措施,尽可能减少雷击的次数,提高防雷效果
2.3导、地线选型设计
输电线路的导线和地线长期在旷野、山区或湖海边缘运行,需要经常耐受风、冰等外荷载的作用,气温的剧烈变化以及化学气体等的侵袭,同时受国家资源和线路造价等因素的限制。因此,在设计中特别是大跨越地段,对导、地线的材质、结构等必须慎重选取。选定导、地线的材质、结构一般应考虑下述原则:①导线材料应具有较高的导电率。导线的截面,宜按照系统需要根据经济电流密度选择,也可按系统输送容量,结合不同导线的材质进行综合技术经济比较后确定。②导线和地线应具有较高的机械强度和耐振性能。③导线和地线应具有一定得耐化学腐蚀能力。
2.4输电线路路径选择的设计
高压输电线路路径的选择很重要,科学选择输电路径,不仅能最大限度完成高压线路技术指标,还有提高电力工程输电和供电的经济效益。毋庸置疑,科学的输电线路选择经济性与可靠性强,能省去一些不必要的开支,这对降低输电成本,提高电力工程高压输电线路运行效益大有裨益。反之,如果不注重对高压输电线路的科学选择,不仅会耗资耗力,还影响电力工程输电质量。因此,必须做好输电线路路径选择设计。①设计人员应做好工程附近路线的调研工作,并对多条线路进行比较。要选择那些拐弯少、交叉少,且长度最短的路径。②路线设计要尽可能绕开房屋、经济农作物、林木等等。总之,要科学选择和设计高压输电线路,确保方案达到最佳化,提高线路路径的可靠性。在结合线路供电的经济性和可靠性的同时,通过地形图选路径并进行实地勘察论证,了解线路路径的地质情况,最终才确定了最优的线路路径方案,确保线路建成后的长期安全运行。
结语
优化高压输电线路设计是整个电力工程发展的关键与核心所在,同时,这也是电力企业确保安全供电的基础与前提。高压输电线路管理与设计是一体的,故工作人员要重视设计管理,并把握好高压输电线路设计的基本要点。而只有做好以上设计要点,才能更好地提升高压线路设计的质量和服务,为电力工程的繁荣发展服务。
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论文作者:熊德胜
论文发表刊物:《电力设备》2018年第11期
论文发表时间:2018/8/1
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