高压输电电气线路优化设计方案

发表时间:2020/5/6   来源:《电力设备》2019年第24期   作者:闻东
[导读] 摘要:目前,在电力发展过程中,高压输电常见的方式有两种,一是电缆输电,二是架空输电。
        (天津中捷能电力工程勘察设计有限公司  天津  300457)
        摘要:目前,在电力发展过程中,高压输电常见的方式有两种,一是电缆输电,二是架空输电。虽然架空输电线路的建设难度大,容易受到自然环境的影响,不过后期运行维护较为方便,因此在长距离电力输送中,架空输电依然是高压输电线路的首选。高压输电线路电气设计关系到输电线路的运行效果,如果电气设计本身缺乏合理性,则必然会影响高压输电线路整体的运行稳定可靠性,必须引起建设单位的高度重视。
        关键词:高压输电;电气线路;优化设计方案
        引言
        经济社会的不断发展对于电力输送提出了较高的要求,最近几年高压输电线路敷设范围不断增加,电力设计一般选择架空输电线路和电缆线两种,其中后者存在较多的缺陷,这种方式虽然能够让电网输电占据的空间得到释放,但是,对地面底层提出了更高的要求,在运行期间容易产生多种故障,维护难度也相对较高。所以,选择高压架空方法能够在高空更加合理地对电缆进行布局,在实际设计过程中也可以加大对输电塔安全性和可靠性的控制。
        1高压输电线路电气设计内容
        1.1 前期分析
        在开展高压输电线路前期分析工作时,需要从设备、技术、经济等多个方面展开全面分析,核对项目资金准备,设备选用,施工规模等各方面情况,重点是要对高压输电线路项目在完工后有可能会带来的经济效益与社会效益做出合理化的估测,并由此提出建议方案以提供给有关的建设、施工等各方参考,在此过程当中开展前期分析必须要完全依据有关的法律规定来开展工作,并能够同时应用到有关的实验数据,图表等技术资料来展开研究,以期能够确保前期分析的客观、全面。最终经分析后所获得的报告,其主要构成内容包括设计方案、项目内容、风险预估、结果论证等多个部分。
        1.2初期设计
        高压输电线路电气设计之前,要拟定设计草图,结合设计状况来进行改进和完善,保证电气设计施工顺利准确完成。所以,设计工作人员要能够针对高压输电线路设计地区的综合环境进行考量,还要能够兼顾应用导线尺寸、输电线路、防雷抗冰施工方案。因为输电设备线路质量、外部环境都会对输电线路最终设计水平和质量产生直接影响。所以,输电企业需要做好设计工作人员综合素质培养工作,让他们在思想深处都能够认识到电气线路合理设计的必要性和重要性,让电气线路得到优化,设计水平得到提升。
        2高压输电电气线路优化设计
        2.1做好防雷抗冰设计工作
        我国地域广阔,不同地区的地形地貌和气候特征也不同。同时,一些恶劣天气也对高压输电线路设计工作提出了更高的要求。所以,输电企业需要做好抗冰和防雷工作,保证电气设计工作安全、有效。首先,电气设计工作人员要结合区域地质特点、气候特点来合理选择导线。例如需要保证导线的机械强度,确保可以在冰雹、雷电天气中良好运行,尽可能减少恶劣天气对输电线路造成的负面影响,降低短路等问题的出现几率;其次,在设计高压输电线路时,需要提升绝缘子冰闪应用力度,保证高压输电线路发挥出相应的价值,让其应用能力也得到提升。可以在绝缘冰闪表层涂上高质的防水材料,避免高压输电线路出现漏电现象,让电力资源在实际应用过程中不出现影响安全的问题。
        2.2设计有效的防护措施
        由于我国地大物博,不同地区也有着不同的地理特征和气候特征。尤其是有很多地理位置特殊复杂且气候恶劣的区域,这些地方频发雷电风雨冰冻天气,而这类恶劣天气非常影响高压输电线。所以,相关企业单位也可采用防雷抗冰,抵抗恶劣天气等措施保证并提高线路的使用及安全。

可以从以下两个方面进行分析,第一,设计人员考察地区的气候和地理特征等特殊情况,再优化选择合适的线路导线。如:为保证线路的导线在雷电风雨、冰雹等恶劣天气中仍能正常运行,可选择具有高机械强度和韧性的导线设计这段天气的线路,以减少这类天气对线路的损坏和线路大幅度维修的几率,同时,这样不仅能大幅度减少额外的成本,更是促进了电子行业的进步与发展,有利于各行各业的相互促进。第二,为了提高高压输电线路设计的质量,确保高压输电线路的有效利用价值,以及提升其应用力,设计人员需要减少线路的冰闪现象,就需要增加合成绝缘子伞间距离。同时,也可以在绝缘子表面涂以高效的防水材料,这样可以减少高压输电线路的漏电几率,以更高地保证线路的使用安全性和使用年限。
        2.3综合选择输电线线路
        实际环境在很大程度上会对高压输电电气线路设计产生严重影响。为保障设计的效率和效果,就必须对输电线线路综合考察分析。这是因为高压输电线很多时候会经由高难的区域,如天气特殊的山林区、城市闹区等,施工难度较大。所以,首先,相关设计人员需对这些区域进行有效的实际考察及分析,要考虑到不同的制约线路设计的情况;综合比较选择出最好的设计方案,尽可能地避开这些区域以减少线路实际实施的困难及耽搁。然后,分析线路走向的实际情况,需要减少线路的弯曲度和转角,以此提升设计方案的质量并减少施工材料。最后,需要设计员积极调试,达到高压输电线路电气设计与施工现场的高度契合,这样就会实现输电工程的价值和效益。
        2.4解决污染损害
        对污染和损害的防治也是在高压输电线路设计中的一个重要的要求点和关键点,这就要求必须明确高压电线路中可能出现的污染和损害,只有对高压输电线路进行科学合理地规划设计,才能更好地减少污染和损害对高压输电线路的影响,在高压输电线路产生污染和损害时,可以用一些科学手段如化学消污染等,来解决由于污损给高压输电线带来的故障,来更好的优化高压输电线路的设计。
        2.5高压输变电杆塔设计
        合理的高压输变电杆是高压输电线路设计、日常使用、日后维护中不可忽略的重要环节,所以在实际中就应该选择正确的高压输电杆塔设计,通过现实的测验,可知杆塔的机械性和绝缘性是要考虑的首要因素,要严格把控杆塔建筑材料的质量,符合设计要求。除了内部因素,还要考虑外部因素如外部的地理环境、温度条件、水文条件等,不同地理环境,建筑的杆塔设计要求,摆放布局也是不相同的。在选择和建造杆塔时也要充分考虑资金因素,在符合设计要求的前提下节省资源,做到成本和质量的有效结合。线路每基杆塔均设有接地装置,杆塔的接地装置拟采用水平放射型式。对于土壤电阻率特别高的地段,考虑采用一定的降阻剂。接地体采用热镀锌圆钢,其直径为12mm,接地引下线应热镀锌。接地体的埋设深度为0.6m。杆塔的地脚螺栓与基础接地钢筋牢固焊接,可作为垂直接地体使用,从而有效降低杆塔的接地电阻。
        结语
        总而言之,面对新的发展环境,在开展电网规划建设过程中,应该高度重视电气设计工作,促进电气设计质量和水平的提高。从设计人员的角度,应该立足高压输电线路的实际情况,从整体上把握电气设计全过程,做好路径选择、杆塔选型以及防雷接地等设计工作,运用自身掌握的专业知识,提升高压输电线路电气设计的有效性,切实保障高压输电线路电气资源的合理使用,保证输电线路的运行安全,减少电能传输过程中的损耗,为电力企业的可持续发展奠定良好基础。
        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.
        [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.
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