电力输电线路设计中多回路同塔技术的应用研究

发表时间:2020/5/25   来源:《中国电业》2020年第3期   作者:周祖健
[导读] 近些年来,随着我国电网建设的不断发展,
        摘要:近些年来,随着我国电网建设的不断发展,供电的可靠性也在逐步提升,电力系统的送电能力也有了大幅度的提高。在城市化建设不断推进的过程中,高电压走廊投资越来越高,高压线与土地规划建设矛盾也越来越严重。同塔多回路技术充分利用线路走廊通道节省了线路走廊的用地,节约了资源,降低了成本,因此得到了越来越广泛的应用。
        关键词:电力输电线路设计;多回路同塔技术;应用研究
        1.同塔多回路技术注意要点
        1.1保证导线、地线与金具安全
        为了能够在整个输电线路中保证导线和底线的安全性,并且保证整个电力输电线路的安全可靠运行,这与输电线路中的整个耐张杆荷载大小及线路,有着非常重要的关系。因此,为了能够有效保证输电线路在正常的运行,我们需要在多回路线路设计中,同其他的工程中杆塔状况进行结合,从而保证整个输电线路的安全使用,并且能够真正的对整个输电线路的运行进行合理的控制保障。
        1.2防雷保护水平
        防雷是任何输电方式都应该注意的问题,特别是高压或超高压输电线路中,否则,在雷雨天气中,当雷击中塔时,会造成回路和双回路同时跳闸,影响输电系统,严重时还会造成危险。目前主要在同塔多回路中使用“不平衡绝缘法”,来避免这种情况的发生。我国的同塔多回路技术中主要采用“平衡绝缘法”,跳闸现象也明显减少。
        1.3线路中的故障方式
        同塔多回输电线路虽有很多优点,但在运行中也难免会出现故障问题。据目前不完全统计,故障类型大概有120多种,其中大部分是跨线故障。当故障发生时会严重影响输电线路,而且修护也非常麻烦。在我国实行的同塔多回路技术中出现的故障只有几十个,所以我们在安装塔时,寻找方案时,应该尽量避免这些故障可能发生的地点,从而从根本上解决问题。同时,我们也应该培养这方面的技术人才,不断地改进措施,尽量避免这些故障的发生。
        1.4绝缘配置
        在输电的线路中,绝缘的配置就是根据挡距与照杆塔所包含的所有能放电部位做出绝缘,让整体的线路能够在操作过电压或雷电过电压等情况下,更加安全可靠地运行。在此情况下,不但要对相应技术要求进行有效满足,还需要对不同回路导线水平之间的距离进行适当增大。为了更进一步地使绝缘清扫周期变长,还要最大限度地对维工作量进行降低,使得多回路的同塔爬电的比距尽可能地提高一级设计。
        2.多回路同塔技术在电力输电线路设计中的具体应用
        2.1选择合理的线路路径
        同塔多回路由于通常深入到人口密集地区,线路附近的房屋、通信等设施众多,因此要着重研究多回线路的电磁环境影响,其主要内容应包括:线路对通信线路的干扰和危险影响:对无线电、广播电视的干扰影响;可听噪声的影响;高压静电场的环境影响;接地装置的地电位升高影响。近年来由于光缆通信的发展,线路对通信线路的影响已经逐步降低,并且采用良导体地线或加装耦合线的措施,通常能使沿线的通信线路的危险影响水平满足要求。同塔多回路由于铁塔的外部荷载及塔身风压与单回线路相比,将成倍增加,铁塔的自重、基础作用力均将大幅度增加。为保证可靠性要求,多回路铁塔和基础设计可参照大跨越工程的做法。对多回路结构设计的安全系数适当加强,对500kV或220kV大截面导线的同塔多回路,为降低材料的体形系数和塔身风压,可考虑采用钢管桁架结构,对跨越塔等特殊型式也可采用高强度钢材。由于多回路塔的导地线很多,因此设计中可能很多结构材料受安装工况控制。在设计中如适当限制施工作业工序,采用合理的施工手段,甚至加大施工临时拉线的平衡张力,则可以有效降低塔重。

同塔多回路的铁塔和基础设计还应该遵循安全可靠的原则,塔型选择时,尽量采用结构传递清晰、简单的型式,以防止计算误差:基础选择则应该选择同类地区运行经验丰富及可靠性高的型式,在地质条件差的地区应优先采用灌注桩基础。同塔多回路在国内一些地区已得到关注和运用,设计、施工和运行都积累了一些经验从已建成的同塔多回路的运行情况分析,省内、省外的大量同塔多线路均未发生安全事故,包括雷击跳闸、绝缘闪络等线路故障也没有比常规线路明显增加的迹象。
        2.2同塔四回水平排列输电线路的设计
        水平排列同塔四回线路的特点是线路的4个回路水平并排,塔身的左右侧各2个回路。在后期的运行检修中发现,当线路需要检修一个回路时,考虑到安全问题,至少需对同一横担的另一个回路进行停电,这在目前电力紧张的形势下是不容许的,并且这种水平排列方式的输电线路所需的走廊宽度在40m以上,与两条平行双回路线路所需的走廊宽度50m相比,优势不大。这种横担排列方式的优点是线路的整体高度介于双回路塔型与垂直排列方式塔型之间,对后期的线路交叉跨越不会造成过大的影响。随着电网发展的逐步完善,单一的点对点线路将越来越少,该排列方式的线路在后期线路支接较为复杂,需先对四回路分解成2条双回路,然后利用分支塔进行支接,最后线路再合并成四回路。如果只是将四回路分解成2个双回路,则较为简单方便。
        2.3同塔四回垂直排列输电线路设计
        同塔四回路垂直排列输电线路支接有2种方式,一种是对杆塔左右侧回路支接,可直接从四回路塔连接至双回路塔上,较为简便。另一种是对杆塔上下回路支接,与水平排列方式一样,也需将四回路先分解成2个双回路,再进行分支T接,最后再合并四回路。垂直排列同塔四回线路的特点是塔身左右侧也是2个回路,但这2个回路是采用垂直排列方式。采用这种方式的四回输电线路可较大程度弥补采用水平排列方式线路的不足。首先,线路检修时可检修一回路而其他回路不必停电。其次这种垂直排列方式的输电线路所需的走廊宽度与一条双回路线路所需的走廊宽度一样,为30m左右,与两条平行双回路线路所需的走廊宽度相比,可节约土地资源40%以上。
        3.同塔多回输电线路的发展方向和趋势
        同塔多回路输电与单回路输电相比较分析,其更具经济价值,占地资源也相对较少。随着多回路同塔技术不断成熟,但是在输电线路设计与施工的技术难度相对较大。随着输电线路设计与架设实践经验,促使我国专家和施工人员在设计、施工上不断积累了大量丰富的经验,而且新设备与新科研成果的出现,也给同塔多回技术的发展与应用创造了有利条件。在同塔多回路输电线路设计中,切实根据工程实际情况,因地制宜,结合同塔多回路输电技术的实践经验,制定更加详细的技术章程。首先需要详细对输电线路设计进行经济分析,再结合紧凑型输电、特高压书店、耐热导线和大截面导线技术综合考虑输电线路的方案设计,以此实现全面促进输电经济效益与社会效益提升的目标。
        结束语
        随着我国电力行业的不断发展,多回路同塔技术发挥的作用越来越大,已经被广泛应用在输电线路设计中。多回路的同塔技术在输电线路的设计中发挥着至关重要的作用,相关人员一定要引起高度的重视,对这种技术进行不断地完善与改进,让其可以真正发挥出自身的作用。
        参考文献:
        [1]孔祥盼,游华武.试论电力输电线路设计中多回路同塔技术的应用[J].科技资讯,2018,16(31):36+40.
        [2]郑艺兵.同塔多回路输电线路带电检修技术的探讨[J].山东工业技术,2018(17):162.
        [3]杜欣.探讨电力输电线路设计中多回路同塔技术的应用问题[J].城市建设理论研究(电子版),2017(30):12-13.
       
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