高压输电线路电气设计存在问题及措施 凌志刚

发表时间:2020/6/5   来源:《电力设备》2020年第4期   作者:凌志刚 郭玉淼
[导读] 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。
        (内蒙古自治区鄂尔多斯市准格尔旗薛家湾供电局)
        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
        引言
        电力系统的发展对于经济与民生建设功不可没,由于近年来用电量以及用电区域增加,高压输电线路的铺设范围也越来越大,电气设计的方式包括电缆线和架空线路,二者在实际的运用中都具有很大的作用,二者也各有利弊,缺点主要在于布线难度、占地空间和维修难度等方面。目前,高压架空法应用广泛,具有一定的稳定性,安全性。
        1、高压输电线路电气设计过程
        1.1可行性设计阶段过程
        高压输电线路的电气设计项目是一项较为困难的设计工程,具有工作量大、步骤烦琐等特点,可行性研究即通过对设备的选用、建设规模等方面的策划,在经济技术层面全方位分析和探究的过程。设计人员针对设计内容进行详细研究,包括耗费的成本、技术、设备要求及其项目建成后的经济效益,另外,电气设计要符合当地气候、地形等外在条件因素,尽可能的节约成本费用,从方方面面节约工程项目建设中不必要的浪费。在正式设计方案之前,提前通过实际考察数据进行科学分析,开展当地实地访问活动,确保设计方案具有科学性和合理性。严格按照国家的相关法律法规和政策实施项目,通过大量参考实验数据和技术资料来建设可行性电气设计工程。
        1.2初步设计
        初步设计是指基于高压输电线路的实际需要来设计出多种思路,然后再进行优化选取其中最为合适的高压输电线。路电气设计方案。在高压输电线路的电气设计过程中,杆塔的设计也是极为重要的一个环节,对于这种杆塔的设计工作来说,其最为需要引起注意的要点有以下两项:1)恰当选择杆塔所处位置,对于杆塔位置的恰当确定不仅仅需要充分考虑相应的地形因素和地质条件,还应该针对高压输电线路的基本需求进行分析,保障杆塔的布置能够最大程度上保障高压输电线路的稳定性;2)恰当设计杆塔结构,对于杆塔结构的合理设计来说也是极为必要的,这种杆塔结构的优化设计主要就是为了保障其自身的稳定性,进而才能够不断提升其杆塔应用的可靠性。但是有一些自然的灾难,例如雷电地震等,施工师傅应当充分的使用自己所知道的知识与已经掌握的材料,例如说绝缘材料,对雷电、地震等自然灾难频繁出现的区域通过一些特殊的设计和保护,来减少自然灾难带来的麻烦。
        1.3施工图设计
        高压输电线路的设计的最后一个阶段就是施工图的设计,包括了杆塔断面图、机电安装施工图、路径平面位置图、杆塔明细表、基础施工图以及预算书等。
        2、高压输电线路电气设计面临的问题
        2.1路径选择不合理
        在高压输电电气设计过程中,有关的设计人员没有对设计施工现场实际情况进行科学考察和分析,导致了最终输电电气设计工作流程存在问题,对有关的输电线路路径没有进行优化、合理的选择,提高了设计的成本,无法保障设计工程的安全和价值。
        2.2杆塔基础型号选择不合理
        在高压输电线路中导线是需要固定在杆塔上的,所以杆塔是高压输电线路的重要组成部分。它是由钢材或者钢筋混凝土建造的,由绝缘强度和机械强度为依据进行结构设计。由于杆塔的选型是要最合适的,所以,有的杆塔基础型号的选择过程并没有严格按照地质和地形条件来进行的,这就导致杆塔的抗压性和稳定性没有得到保障。


        2.3没有进行有效的防雷与抗冰设计
        我国大多数的高压输电电气设计环境为地势复杂、较为空旷的地区。因此,存在大量的雷电和冰雹等恶劣天气。而电气设计人员没有对这些情况进行充分考虑,导致了电气线路在恶劣天气的影响下非常容易造成线路短路、漏电问题的出现,直接提升了线路设计的成本,不利于后期的高压输电线路后期维修工作。
        3、高压输电线路电气设计的改进策略
        3.1科学选择路径
        科学合理地选择高压输电线路,不仅要考虑到地形地貌等自然环境,同时也要考虑人文环境影响。对施工地点周围环境进行实地考察,分析汇总各种限制因素,进行最合理线路的选取。要注意的是,选择高压输电线路,山林、闹市等地区要尽量避开,目的是当发生雷击等情况时保护周围、人群房屋与树木不受损坏,同时,设计还应尽量减少转角和曲折线路。
        3.2高压输电线路的抗冰性能
        在进行高压输电线路施工过程中施工人员应按照当地区域的实际地质状况,针对线路的抗冰性能做好线路的有效设计,确保线路在安全、稳定运行的基础上最大限度的节省工程造价。由于每个地方的地质状况存在一定的差异,冰厚状况也是不尽相同的,所以在设计时应根据实际地质状况选择恰当的冰厚设计值。一般情况下,抗冰所采取的主要方式是重型抗冰塔和加强导线的模式。在重冰区可每隔一定距离设置一个基抗串耐张塔,导线采用强度较高的材料。为了避免线路出现不均衡的张力作用或者脱冰震动对导线造成的伤害,可使用预纹兹护线条保护导线。
        3.3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。
        3.4正确选取杆塔基础
        杆塔在高压输电线路系统建设中有着无可取代的价值作用。在选取杆塔基础之时需要能够结合当地的实际地理环境特征来酌情考虑,尽可能遵循因地制宜的原则。全面考虑冻土、软土、黄土、岩体等多种完全不同的地基环境。因而,为保障杆塔结构本身能够达到较好的安全性与稳定性,应当优先选用最合适的基础形式,例如人工斜挖原状土形式便具有较大的承载性能,不容易发生形状改变,而且还能够大幅度降低材料耗损,可广泛应用在厚度较大的覆盖层以及可塑性较强的粘土环境当中,有助于缩短施工工期。
        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.
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