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摘要:在电网建设和运行过程中,安全始终是长期讨论和研究的课题之一。如何才能安全的操作,做到万无一失,一直推动着整个电网建设和运行的发展。电网运行在这方面已经做的相对完善,通过较大的安全冗余度,使电网运行始终处于可控在控阶段。而电网建设阶段的安全控制要薄弱得多,仅仅依靠单项安全措施不能起到较好的管控效果,例如在架线施工中跨越重要设施仅仅有搭设跨越架的单项措施,而对导线发生断线后的补救措施一直处于空白,还没有形成一套完整的全过程、全方位安全控制系统。在特高压输电线路施工中,对于跨越超高压运行线路、高速铁路等重要设施面临着诸多以往不可借鉴的难题。如超高压运行线路对地距离高,安全间距大,全年仅有1}2次停电计划,且时间较短;高速铁路在列车运行时间不允许任何跨越施工操作,施工时间只有凌晨0:004:00之间,跨越施工时间短,任务紧。之前的跨越方案由于没有直接经验可以借鉴,一般是在以前跨越设施方案的基础上依据特高压线路有关规范的安全距离要求加以修改得到,施工工作量大,工序繁复,危险性高,一旦发生事故,后果不堪想象,极有可能将是上亿元的经济损失。
关键词:特高压线路工程;跨越重要设施;保护方法;研究
引言
我国的特高压线路是目前世界上商用规模最大、电压等级最高的送电线路,其技术处于世界电力的最前端,但其建设时也面临着许多新问题,这些新问题无现成经验可以借鉴,如跨越超高压线路、高速铁路等严重影响国计民生的设施就是面临的诸多难题之一。本课题针对特高压工程跨越重要设施的实际情况,通过分析计算研究跨越施工中多种保护措施的可行性,从而提高特高压线路施工跨越重要设施的安全水平,降低施工对重要设施带来的影响后果。
1发展现状
目前,国内特高压输电线路施工中跨越施工主要依据《电力建设安全工作规程第2部分:电力线路(DL5009.2)))f6},根据被跨越物的大小和重要性将跨越分为一般跨越、重要跨越和特殊跨越。一般跨越中被跨越物重要性较小,跨越施工难度较低,发生安全事故造成的后果不大;重要跨域被跨越物重要性较大,跨越施工难度较高,发生安全事故造成的后果较大;特殊跨越被跨越物重要性很大,跨越施工难度很高,发生安全事故造成的后果很大[f}l。一般跨越施工由于跨越难度不高,施工方法简单[fgl,这里不再作为研究对象进行深入讨论;重要跨越和特殊跨越由于跨越难度较高,施工方法复杂,列为此次的研究范围,主要包括超过15m的跨越架搭设、110kV及以上电压等级的运行电力线、lOkV-110kV电力线不停电架线,一级及军用通讯线、高速铁路、高速公路、跨越的大江大河或通航河流、居民集中区、线路交叉角小于300或跨越宽度大于70m的跨越施工等。目前,采用搭设跨越架跨越施工方法作为比较行之有效的跨越防护措施,是国内外通行的施工方法,早期主要目的是在前期细引绳、导引绳在展放过程中避免与被跨越物直接接触造成磨损,可有效降低张力放线过程中导地线断线对被跨越物造成的损害,是作为跨越防护措施事前控制的重要手段之一。其他的事前控制手段包括导引绳、牵引绳、导地线的进场前检验,铁塔的质量检验等。但随着特高压线路建设的逐步深入,跨越涉及SOOkV线路、士660kV线路、高速铁路等危及国家安全、后果极其严重的重要设施越来越多。这些设施战略意义重大,一次损坏就可能造成数十亿的重大损失,对社会造成的影响巨大,对跨越施工的技术要求也是极为苛刻。SOOkV线路、士660kV线路由于涉及跨越停电需要国网总调批准。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆停电时间每年只有一次,不依据施工进度及施工方法确定停电时长,而是以例行检修时间为准。所有高速铁路的跨越施工需要铁路总工室路外办组织审批,要求跨越高速铁路的施工时间(即从跨越架组立封网到导地线展放完成时间)只能在凌晨12:00-4:00短短四个小时的“天窗期”,除去铁路工作人员验收时间则施工时间只有三个半小时。跨越施工时间要求非常紧张,上述常规跨越架不能完全满足当前特高压对重要设施的跨越要求。国内施工企业对特高压用跨越架的相关研究工作现在刚刚开始,现场使用的跨越架往往参考传统电力跨越架升级改造得到,施工工程量大,高空作业多,危险性高。
2特高压输电线路工程跨越重要设施保护方法
2.1锚线施工阶段导线应力监测方法研究
特高压输电线路工程跨越重要设施过程中导线的断线事故直接表现为架线张力的突变。为避免导线因张力变化超出破断拉力值而发生断线,本章研究一种导线拉力检测及监控装置,可使用手机等终端及时了解每根导线的受力状况。并能在单根受力超差的情况下报警,保证施工人员能及时发现安全隐患,紧急处理并调整导线受力状况至正常状态,使被跨越重要设施始终处于受控状态,从而保障跨越设施的安全运行。同时,此装置也可用于组塔过程中抱杆拉线的监测报警,保证抱杆在组塔过程中拉线受力平衡。
2.2了解导线应力各种影响因素
在使用该方法研究之前,首先需要了解导线应力各种影响因素的内在关系,并分别考虑应对方法消除影响,使导线应力的测量值不受干扰更加精确。导线应力的大小主要受导线材质、档距、牵引机牵引力、弧垂、环境温度、风等众多因素影响。前两项因素在架线阶段已经明确不会改变,牵引机牵弓!力对导线应力的大小起决定性作用,主要发生在张力架线阶段并在设备上直接显示,在紧线、锚线阶段不存在牵引机牵引力,在此不做研究。在设计明确导线材质、两侧挂点高差、档距及牵引力等数据的前提下,现场导线应力主要受弧垂、温度、风等因素影响。以下就对相关因素与导线应力的关系进行分析。
2.3无线拉力传感器的应用
无线拉力传感器是测量每根拉线上的拉力装置,由拉力传感模块、无线发射模块、电池模块和吊钩部分组成。拉力传感模块位于装置中间部位,是该装置的核心,两侧连接吊钩。无线发射模块在拉力传感模块一侧,将拉力传感模块的电信号数据转换成无线信号发出,传送到现场的网络控制器端。电池模块位于拉力传感模块另一侧,采用两组可充电铿电池交替为拉力传感模块和无线发射模块提供动力,并实时传输剩余电量数据。根据现场野外作业的实际环境考虑,吊钩部分需带舌片,能够方便的串联安装在待测拉线上,防止拉线松脱。
结语
该研究目前还没有太多的直接经验可以借鉴,在实际施工过程中主要以搭设钢管架封网或在铁塔上装设假横担封网较为普遍,施工工程量较大,高空作业多,危险性高,施工时长无保证,无法满足当前跨越高铁、超高压线路等重要设施的施工要求。本课题针对当前特高压线路建设过程中对被跨越超高压线路、高速铁路等重要设施的特殊要求,在现有保护方法的基础上进一步研究对重要设施跨越施工全过程保护控制,在架线准备阶段采用新型搭设跨越架方式对被跨越重要设施进行防护,利用己有组塔用轻型落地抱杆组成跨越架主体,实现快速封网作业,将作业时间大大缩短,安全性得到提高,使重要跨越在施工前就得到牢固的防护措施。在张力放线完成后锚线的施工阶段采用导线应力监测及一牵一架线方式,在全面降低架线牵弓}力的同时对导线应力进行过程监控,出现异常可眯第一时间掌握并采取措施进行改正。
参考文献:
[1]胡守松,李健,马凌,柏晓露,张益修士11oo}v特高压直流输电线路对地及交叉跨越距离电力建设,2012(10):25-28.
论文作者:王鹏,梅一
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第10期
论文发表时间:2018/11/26
标签:导线论文; 线路论文; 设施论文; 应力论文; 拉力论文; 特高压论文; 模块论文; 《建筑细部》2018年第10期论文;