摘要:随着城市化进程的不断推进,在城市发展的过程中,用电量逐渐增加。为了使人们的用电需求得到满足,我国开始大力建设电力系统,尤其是开展高压输电线路的建设工作。保证输电线路设计的科学性,可以为电力的稳定传输提供有力的支持,设计质量与输电线路工程建设的社会效益以及经济效益有直接的关系。在高压输电线路电气设计的过程中,由于受到多种因素的影响,导致高压输电线路电气设计存在诸多问题,为高压输电线路的运行埋下了安全隐患。基于此,相关人员需要对影响高压输电线路电气设计的因素进行分析,并制定有效的解决方案,从而使高压输电线路的运行安全以及运行效率得到保障。
关键词:高压输电线路 ;电气设计
1高压输电线路电气设计要点
高压输电线路具有独特性,设计人员在开展线路电气设计工作时,需要针对其独特性把握线路电气设计要点,以此来确保设计的科学性。具体如下:1)注重技术的运用,面对高压输电线路强电压的现实情况,为确保其电力供应,应加强高质量高压导线的技术研究,增加其技术含量。2)注重线路运行的安全性。高压输电线电压较大,能够带动较大电量,可以将其看作快速运行的巨大电池,如果高压输电线发生了意外,不仅会带来安全问题,而且可能给相关部门造成巨大经济损失[1]。3)注重施工难度的掌握。高压输电线铺设线路较长,并且在铺设过程中需要经过复杂的地理环境。尤其是面对恶劣环境的线路铺设施工作业,作为设计者而言,更是要在准确评估施工环境的基础上,对其施工难度做出充分掌握,以确定施工资金、技术、人员投入情况科学设定施工时间。
2高压输电线路电气设计中普遍存在的问题
2.1抗冰防舞动设计存在一定的缺陷
输电线路覆冰问题是导致高压输电线受损的主要原因,会引发绝缘子覆冰跳闸、线路导线覆冰舞动跳闸问题,严重时会发生断线倒塔的情况。因此在对高压输电线路进行设计时,设计人员需要开展抗冰设计。但是在设计过程中,大部分设计人员并未对高压输电线路建设过程中途经的地形进行充分分析,并且缺乏对抗冰防舞动设计的充分考虑,为高压输电线路的正常运行埋下了隐患。
2.2路径选择缺乏科学性
对于路径选择的适用性来说,其对高压输电线建设的可靠性以及经济性具有决定性的作用,在选择路径的过程中,并未有效地避开地质条件差、居民区以及覆冰区等,在一定程度上增加了施工成本[2]。由于高压输电线路路径的选择缺乏科学性,导致高压输电线路建设的运行条件以及经济效益受到了不利影响。
2.3杆塔型号选择不合理
一般来讲,杆塔的建造多由钢筋混凝土亦或是钢材组建完成,这有助于确保杆塔的机械强度使其具有一定的抗压性能。在不同地质环境下为确保杆塔地基承载力的发挥,要根据环境综合因素的分析,来对杆塔型号做出合理选择。但就实际情况来看,在开展电气设计工作中,一些设计人员忽视了对杆塔建设环境的分析,没有对沿途地貌、地质、土壤等作出全面考量,由此导致所选用杆塔型号在应用过程中超出设计承载力,从而导致杆塔倒塌倾斜等事故的发生。
3高压输电线路电气设计
3.1杆塔选型设计
作为高压输电线路的关键部件,杆塔的选型需要对气候、地质等条件进行综合考虑,分析杆塔受到的机械负荷影响,保证选择的基础型号能够为线路平稳运行提供保障。在实际设计中,需要明确杆塔设计原则,按照架空送电线路设计规程、杆塔结构设计规定等相关设计、施工、运行规范完成杆塔合理设计。
结合土层薄厚、土质松软程度等条件,完成具有一定承载力的基础选择,并采取适合的施工方式,能够使杆塔使用年限得到延长。比如在软土地区,可以实现杆塔交叉网状布局,使杆塔的支撑力量得到增加。在杆塔螺母、螺栓等各种构件选择上,都需要符合相关规定,保证构件厚度、直径等参数能否符合设计要求,如铁塔构件厚至少达到3mm,横担下平面主材厚至少达到5mm。高压输电线路铁塔全部构件都要完成弯曲、剪、钻等标识,并利用热浸工艺镀锌,保证镀层厚度均匀、表面光洁,如螺杆、螺母等需要完成热镀锌或利用其他认可工艺镀锌。杆塔各种构件需要利用螺母、螺栓等固定,型号、直径等应符合要求,如紧固螺栓采用6.8级镀锌粗制螺栓,直径为16mm、20mm和24mm,材质为Q235和Q345钢,螺母下方应采用防松垫圈。针对每座铁塔,需要完成防攀保护装置的配置,避免受人为因素的破坏。针对杆塔垂直档距、最大档距、转角度、水平档距等使用条件参数,需要提前校验,并对杆塔安全空气间隙进行校验,保证杆塔在内过电压、带电检修、正常工作电压等各种状态下能够与导线保持必要安全间隙。
3.2完善线路结构设计
线路选择作为线路结构设计的重点内容存在,线路选择的合理性与否直接关系高压输电线结构的科学性。一般来讲,设计人员在对高压输电线路进行设计时,通常需要综合考量铺设工程的经济性、高效性两个主要目标,由此在尽量绕开人流密集区域的同时,减少占地补偿支出。并从线路铺设环境、技术、造价等方面做出综合考量,并就线路结构设计方案组织行业专家进行反复论证,以确保线路结构设计的科学性。此外,针对高压输电线路结构的设计,设计人员还需要在设计方案中明确导线截面、输电路径、绝缘配合等,以保证线路结构设计的精确性。
3.3加强线路抗冰防舞动能力
为了确保高压输电线路的安全运行,设计人员需要将高压输电线的抗冰防舞动能力逐步提高。在进行高压输电线路电气设计时,设计人员需要充分分析高压输电线路途经地区的地质条件、覆冰情况、舞动情况和湿度情况等,并结合电网舞动分布图、电网冰区分布图,调查建设区域内输电线路因覆冰舞动跳闸的发生情况,对线路的舞动等级以及覆冰厚度进行分析,在此基础上,制定科学有效的设计方案。在高压输电线路建设过程中,选择线路时应避免易舞动区、重覆冰区,如果难以避开,可以根据相关规定开展抗冰防舞动设计[3]。有效措施如下:在易舞动区、重覆冰区开展高压输电线路的建设工作时,需要将档距缩小,控制杆塔的高度,如果使用的是铁塔,应该使用双帽防松螺栓;利用相间间隔棒、预绞式防振锤、阻尼间隔棒等,通过以上方式可以将线路抗冰防舞动能力逐步提高。
3.4增强高压输电线路电气设计人员的培训
有关高压输电线路当中的电气设计人员要对其专业的培训,这样会使其工作中存在的各种问题快速地得到解决,也为使其提高设计的安全质量起到重要作用。其次,有关高压输电线路当中的电气设计人员要充分体现出主观能动性,需要对这方面的知识进行深层学习,以此提升在设计过程中的技巧,也能够在之后进行设计中对所学到的知识技巧充分地发挥出其真正的作用。
结束语
对于高压输电线路电气设计而言,其是高压输电线路建设的重要组成部分。在高压输电线路电气设计过程中存在诸多问题,这些问题在高压输电线路的正常使用中埋下了安全隐患。因此设计人员需要重视高压输电线路电气设计工作,对高压输电线路电气设计存在的问题进行详细分析,根据分析的结果制定有效的解决方案,从而使高压输电线路的运行可靠性以及安全性得到保障,使相关企业的社会效益以及经济效益得到保障。
参考文献
[1]曾晓彦.高压输电线路电气设计的问题及改进策略探讨[J].科技视界,2017(34):180+179.
[2]梁达杭.高压输电线电气设计存在问题及措施[J].建材与装饰,2017(38):210-211.
[3]田海遥.高压输电线路电气设计的问题及对策[J].科技资讯,2017,15(15):48-49.