高压输电线路运维及防雷措施研究

发表时间:2020/5/22   来源:《当代电力文化》2020年2期   作者:王云龙
[导读] 随着社会的发展,人们对电力资源的需求不断上升
         摘 要:随着社会的发展,人们对电力资源的需求不断上升,鉴于此,电力工程要与时俱进,进一步拓展建设规模,不断满足人们日益增长的用电需求。高压输电线路管理与设计是电力工程发展的生命力,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使输电线路设计管理面临着巨大的压力与挑战。本文阐述了电力工程高压输电线路设计管理,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;设计管理;设计要点分析

         电力工程承担着输电、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,科学设计管理高压输电线路,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管理,并明确线路设计要点。
         1电力工程高压输电线路设计管理
         1.1 电力工程高压输电线路设计管理的现状分析
         就当下而言,各电力企业的高压输电线路设计管理面临着困境,各种设计管理问题层出不穷,这严重影响着电力企业效益的提升以及其社会价值的实现。究其根源,这与电力工程不重视设计管理,未能全面控制整个线路设计过程密切相关。鉴于此,电力工程必须提升对高压输电线路设计管理重要性的认识,并强化管理人员对线路设计进行全方位的管理与控制,确保高压输电线路设计管理的质量。一般来说,电力工程高压输电线路施工设计包括施工前、施工设计安装、施工设计后等几个阶段,而在这几个阶段中,各种设计管理问题逐渐暴露。因此,电力工程高压输电线路设计管理也应基于以上几个阶段分步骤、分过程进行。唯此,才能不断改善高压输电线路设计管理现状,提升设计管理质量。
         1.2 电力工程高压输电线路设计管理的一般过程
         对电力企业而言,高压输电线的设计管理要遵循一定的步骤,具体而言,其一般过程如下:①前期的设计管理。在未进行正式的设计施工前,管理人员要千方百计做好对设计施工前期准备工作的管理,只有这样,才能为更科学、更完善的输电线路设计奠定基础。前期管理工作一方面需要对线路设计进行设计审查,即审查输电线路设计是否制定严密实施计划,是否按照相关技术文件设计等。另一方面,开展设计沟通。各施工单元要进行系统沟通,最好能发现设计问题,为科学化设计方案的诞生奠定基础。②线路设计施工过程管理。在实际设计施工中,各种危险因素丛生,故一定要明确设计图纸中可能潜在的危险,继而在设计施工中避开,做到“安全第一”。在设计施工过程中,相关管理人员要以身作则,对设计人员和施工人员进行科学管控,实现施工设计的安全、高效进行。③后期检测与验收。这是设计管理的后期工作,做好这一工作,可积累高压输电线路设计管理经验,促进更科学高效设计方案的诞生。本人在设计中铁十九局集团有限公司云桂铁路 (广西段 )YGZQ -4 项目施 工用35kV线路过程中,因线路长达36km,线路途经的地形复杂,既有河流湖泊,又有高山大岭,且沿线需要接入的用电点多,设计人员在前期初步设计阶段与高铁施工队的充分沟通配合下,实地勘查,了解用电点施工队的用电要求,从而在设计中优化了设计方案,大大避免了在实际施工中出现的设计与施工脱节以及重复施工的问题。
         2高压输电线路运维工作的影响
         2.1 对电网的影响
         高压输电线路运维工作的质量高低直接影响整个电网的安全性。对于高压输电线路的运营工作来说,虽然高压输电线路有着诸多优点,但如果运营工作出现了差错,整个电网系统将会陷入瘫痪中,同时也会造成局域网用户的不便。对于高压输电线路的维修工作,电力公司更是马虎不得,对于报修的线路,电力公司一定要及时进行维修]。


         2.2 对电力公司的影响
         高压输电线路运维工作质量的高低对电力公司作业质量的影响也是显而易见的。由于电力公司是负责管理电网的部门,那么线路运维工作的质量高低直接关系着电力公司的工作水平。为了能使公司更好地发展,电力公司必须努力提高自己的工作水平以此吸引客户。
         3初选防雷措施的原则
         在对防雷措施进行初选的过程中需要综合考虑四个方面:地形地貌、原有的绝缘配置、已安装防雷措施、跳闸率超标百分比。即应符合这些原则:1)地形地貌。山区的输电线路不宜采用架设耦合地线防雷措施等。2)原有的绝缘配置。若原有绝缘水平已经较高, 则不适宜采用加强线路绝缘水平的方法来作为防雷措施。3)已安装防雷措施。在初选防雷措施时需要考虑线路原有措施的影响。4)跳闸率超标百分比。线路避雷器的防雷效果最好,但是造价过高,运行维护麻烦,所以线路避雷器的安装比例必须控制。本文中绕击跳闸率超标 20%和反击跳闸率超标20%以内的杆塔不推荐安装线路避雷器。
         4改进层次分析法计算各防雷措施所占权重
         层次分析法(AHP)是萨蒂等人在20世纪70年代提出的一种决策方法。它将各种因素层次化,并逐层计算各要素在目标中占的比例,为决策者提供依据。但由于受人主观影响较大,计算复杂,故人们在AHP 的基础上又提出了一种改进方法,即改进层次分析法(IAHP)。 IAHP 中用三标度法取代九标度法,降低了人的主观影响。
         5接触网防雷接地
         《建筑物防雷设计规范》( GB 50057—2011) 中规定: 对于国家级的会堂、办公建筑物、大型展览和博览建筑物、大型火车站、国宾馆、国家级档案馆、大型城市的重要给水水泵房等特别重要的建筑物。国家级计算中心、国际通讯枢纽等对国民经济有重要意义且装有大量电子设备的建筑物,应划为第二类防雷建筑物。对于第二类防雷建筑物外部防雷装置的接地应和方闪电感应、内部防雷装置、电气和电子系统等接地共用接地装置,并应与引入的金属管线做等电位连接。高速铁路接触网支柱一般为钢支柱,接触网支柱上无论是否有避雷线或避雷器,雷击时均有可能成为雷电流的引下线,当采用综合接地系统时,几乎每根支柱与贯通地线 都 有 连 接。《高速铁路设计规范》(试行)第 21.4.4.2规定: “牵引网中的防雷接地装置在贯通地线上的接入点与其他设备在贯通地线的接入点间距不应小于 15 m。”故接触网的防雷接地应充分利用铁路的综合接地。牵引供电系统的防雷与牵引供电系统的接地乃至铁路工程的综合接地系统间有着密不可分的关系,它属于系统工程。综合贯通地线具有集中接地和牵引回流功能,同时综合贯通地线是沿线电气设备的共同接地体,目前在我国高速铁路中广泛使用。综合接地系统的接地电阻不应大于1Ω,在综合接地施工过程中及施工完成时均应实测接地电阻,如达不到要求,应采取可靠有效的降阻措施。降低接地电阻可以有效提高接触网的耐雷水平。
         结论
         鉴于雷电防护问题从原理上无论采用何种措施,只能减少雷电引起的故障概率或跳闸概率,不可能完全避免雷电灾害,因此接触网防雷措施根据防护效果、投资、工程优缺点,建议选择将保护线PW线抬高方式,AF线悬挂采用合成绝缘子,认真做好接触网的防雷接地措施。目前我国规范都只有相关的措施要求,但没有接触网系统的耐雷水平、跳闸率或故障率等具体的指标要求,防雷设计的深度不易把握。建议完善我国接触网系统的耐雷水平、跳闸率或故障率等具体指标。铁路综合接地系统是极好的雷电引下的接地装置,应充分利用。

         参考文献:
         [1]于万聚.接触网设计及检测原理[M].北京: 中国铁道出版社,2015.
         [2]于万聚.高速电气化铁路接触网[M].成都: 西南交通大学出版社,2016..
         [3]吉鹏霄.接触网[M].北京: 化学工业出版社,2016.
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