(广西泰能工程咨询有限公司广西530023)
摘要:高压输电线路已经在全国范围内得到广泛推广和应用,其中架空输电线路和电缆输电线路是最主要的两种形式,而以架空输电线路应用范围最广。在高压输电线路的设计过程中,电气设计是输电线路设计中的重要组成部分。但在线路的设计过程中,由于设计人员对现场实际情况不甚了解,或者对规程规范解读不透彻,设计出来的线路往往存在一定的缺陷,为以后线路的运行维护留下了很大的安全隐患,甚至会直接导致事故的产生。
关键词:高压输电线路;电气设计;问题;措施
1高压输电线路电气的相关内容阐述
我国高压输电线路的设计主要包括架空输电线路和电缆输电线路两种主要形式,其中的架空输电线路是利用电线杆塔将导线悬在空中进行输电,电缆输电线路则是通过地下铺设的电缆进行电力的传输。尽管可以有效将电网输电占用空间进行释放,但电缆线路除了造价昂贵,在日常使用过程中,不仅容易发生故障,而且日常维护过程中的难度也相对较高。高压输电线路对于电力的输送,能够简化传统的电力线路,发挥经济性的效果,而且在很大程度上能够降低电力在输送过程中的电能消耗。在一定程度上,高空线路的架设,能够节约土地资源,可能性很大。因此在现阶段,除了在人口密集的城市,架空输电线路仍然是当前最常见的输电线路形式。以下就对高压输电线路电气设计的常见问题和措施进行探讨。
2高压输电线路电气设计的常见问题
2.1线路路径选择不合理
高压输电线路的电气设计很容易受到外界环境的影响,合理的路径选择对于输电电路工程质量有着直接的影响,当前由于城市化进程的加快,路线的选择也是存在很大的困难,在设计的初期需要做好实地考察工作,要选择对工程安全影响比较小的线路。在线路工程前期工作开展时,没有进行充分的资料的收集和实地踏勘,造成:(1)所选择的线路路径过长,导致杆塔基数多,耐张塔比例大;(2)跨越了居民房屋,导致民事问题突出;(3)跨越了公益林、一级林地、自然保护区,导致林木无法砍伐,线路架设无法进行;(4)线路压矿、沿途有采石场,影响到以后线路的安全运行。
2.2气象条件选择不合理
主要体现在以下方面:(1)设计覆冰厚度不合理若设计覆冰厚度选择过大,则塔型选择裕度过大,塔材过重,单位指标过高,最终导致工程总体投资过大,造成不必要的浪费。若设计覆冰厚度选择过小,则线路强度特别是杆塔的强度不足,在雨雪天气导线结冰后很容易发生倒杆、倒塔事故。(2)设计基本风速不合理线路设计没有考虑到微地形、微气候时风速对导线的影响,造成设计基本风速偏小。存在倒杆、倒塔的危险。
2.3导线截面选择不合理
由于没有经过系统的验算或者按照系统专业提供的数据进行选择导线截面,造成导线过大或者过小,从而进一步导致系统输送容量不足或线材浪费。
2.4杆塔型式选择不恰当
在高压输电线路的设计施工过程中,杆塔是用来作为架空线路的有效固定的。因此,输电线路是否能够长期稳定的运行,和杆塔型式是否符合线路设计要求有直接的关系。传统的设计人员,仅仅从成本上考虑,认为只需要将线路固定即可,而忽视了杆塔不同的型号和结构,这就为以后线路的运行埋下了安全隐患。
3高压输电线路电气设计常见问题的解决措施
3.1合理选择线路路径
我们在进行线路可行性研究路径选择时,就必须对拟建线路可能经过的区域范围内的基本情况进行全面的了解,尽量避开各种居民房,公益林、一级林区、自然保护区、矿区、采石场、政府规划用地等。科学合理的线路应该有较小的曲折系数、较少的转角、自然条件良好且交通便利。在设计实施过程中,我们可以使用卫星地图、全数字摄影测量系统、遥感技术等,在该地区的万分之一地形图等室内进行大致选线,综合考虑线路长度、地形地貌、地质、冰区、交通、施工、运行及地方规划等因素,进行多方案技术经济比较,做到安全可靠、环境友好、经济合理。只有这样才能既保证工程经济性,又能减少民事纠纷,使工程得以正常推进。
3.2加强抗冰设计
线路的覆冰情况调查需要我们设计人员进行实地考察,除了收集当地气象台、站的气象资料,也要向当地运行维护部门和当地居民询问往年最大覆冰情况。若当地无气象台、站时,可以参考附近气象台、站的资料。线路覆冰也可以参考临近运行良好的线路进行设计。
我国各个地区的气候条件存在很大差异,对于输电线路电气设计需要根据不同的气候特征进行调整,其中,对于输电线路稳定性影响比较大的是雷雨和冰冻天气,会对输电线路的质量造成很大的影响。那么在设计过程中,高压输电线路的防雷防冰冻设计是十分重要的。其中有关线路导线的选择需要考虑气候和地质条件,要保证导线材料的质量,导线材料要有较高的机械强度,能够在恶劣的环境下正常运行。还有线路抗冰能力,在当前使用最多的是绝缘子冰闪,在其表层涂抹防水材料,能够降低漏电发生的几率。线路的风速选择宜采用统计分析和对比观测法,由临近地区气象台、站的气象条件推测山区或者其他地方的基本风速,并结合实际运行经验确定。当无可靠资料时,宜将附近平原地区的统计数值提高来设计。
3.3正确选择导线截面
导线的截面选择,必须与系统专业配合,根据系统输送容量,结合不同的导线材料进行电气和机械特性的比选,通过年费用最小法进行综合技术经济比较后确定。
3.4正确选择杆塔型式
在高压输电线路电气的设计过程中,电线杆塔的型式选择和设计是十分关键的一环。我们应当从线路运行、受力情况、外形规划与构件布置的角度出发,选择合理、正确的杆塔型式。同时,针对所在地的地质、地貌,选择合适的杆塔基础型式和接地方式。例如,在遇到软土地基时,软土地基的承重能力和稳定性存在很大的缺陷,需要针对这个因素做好设计。设计的内容包括对软土的更换或者是电线杆塔的位置更换,能够有效固定线路,做好对线路走向的设计,如图1为电线杆塔。
4结语
综上所述,在我国对电力的需求不断增长,需要不断加大对输电线路的设计,在设计的过程中,需要考虑到很多的实际情况,做好相应的考察工作,根据不同地区的环境条件和气候特征,对输电线路做好设计,保证输电线路的有效传输和运行。根据具体情况具体分析,有效提升设计的科学性。
参考文献:
[1]周文池.浅析高压输电线路电气设计存在的问题及其措施[J].环球市场,2016(9):207.
[2]吴绍宁.高压输电线路电气设计存在的问题以及措施[J].电工技术:00001.
[3]李刚.高压输电线路电气设计存在问题分析[J].华东科技:学术版,2017(8):299.
[4]杨睿.高压输电线路电气设计的问题及改进方法探讨[J].科技创新与应用,2017(25):95~96.
[5]吴振兴.关于高压输电线路电气设计的研究及探索[J].中国新通信,2017,19(4):65~66.
[6]吴少山.浅谈高压输电线路电气设计相关问题及相应的改进建议[J].水能经济,2016(11):32.