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摘要:输电线路是构成电力系统的一个重要部分,设计人员设计的电力输送线路决定了电力系统的实际运行状况。在设计电力输送线路时,技术研发工作者应该将各种各样的影响因素都考虑进去,其中应该涵盖线路自身需要注意的因素以及电力输送线路架设所在地的天气状况等因素,可极大降低供电安全事故发生的概率。基于此,以下对电力高压输电线路设计要点进行了分析,以供参考。
关键词:高压;输电线路;设计要点;分析
引言
高压输电线路是主要的输电载体,故高压输电线路的设计工作在电力工程中十分关键,设计工作的开展情况将直接关系到输电工作的整体质量。高压输电线路设计工作与我国电力行业的发展息息相关,此项工作的开展也满足了人们不断增加的用电需求。科学合理地做好此项工作对于提高电力工程高压输电线路的输电质量及效率意义重大。
1高压输电线路特征与存在问题
从低压输电线路与高压输电线路的对比结果可得出高压输电线路具备以下几个特征,具体有:(1)高压输电线路具有较高的结构参数。高压输电线路具有杆塔高而且串长、绝缘子片数量大、体积较重的特点,因此,增加了输电线路的修复难度。同样的,这也使得高压输电线路所使用的备件备品也需要有很高的质量要求。(2)高压输电线路安全性能要求高,高压输电线路设计的过程中,需要加强对安全性的关注。由于高压输电线路主要是以负荷中心内部能源输送线路为主,所以承担的输电量也比低压输电线路要高,若发生安全事故,便会导致极大的经济、社会损失,可能会对城市运行造成威胁;(3)高压输电线路周围的环境复杂,线路长度长,增加了通车的难度;(4)运行参数值高。
2高压输电线路设计管理工作必要性
高压输电线路的设计工作与电力工程关系密切。因此,需要电力的高压输电线路设计者对线路进行合理设计。首先,电力项目的高压输电线路设计者在电力项目高压输电线路的设计过程中,必须对建筑环境进行实地访问。其次,电气项目高压传输线的设计者必须考虑到不同地区和气候条件因素对电力工程项目安全的影响,需保证工程质量的提高。最后,在设计过程中,线路设计者必须检查电力项目的高压输电线路是否安全,以确保电力工程项目的整体电力安全,从而保障用户的生命和财产安全。通过管理电力工程的高压输电线路和解决建筑过程中可能出现的问题,有助于整个电力工业的发展和进步。
3高压输电线路电气设计中存在的问题
3.1线路结构不合理
高压输电线路的电气设计,首先需要做好路径选择,保证形成的线路结构合理。现阶段,线路设计通常选择高效性和经济性的综合路径,在减少占地补偿费用的同时,绕开人流密集区域,为线路建设提供便利。但实际上,国内高压输电线路多为架空线路,需要穿越树林、市区等地区,给路径选择带来了较大难度,线路曲折系数和转角次数往往较多,施工具有一定的复杂性。未绕开大跨越,将造成施工量增加,线路建设投资增大。而设计的输电线路过长,缺少分流结构,将造成电能大量浪费,线路末端输出电压下降,给供电质量带来负面影响。在线路结构不合理的情况下,高压输电网难以与中压电网相互配合,导致线路出现两个电源“手拉手”问题,出现变电站分布比例失调、线路运行不稳等问题,一旦遭遇电路故障则容易引发大范围停电事故。
3.2路径选择不合理
在电力路线选择过程中,部分设计师因为理念等限制,不能充分注意施工现场考察,部分设计师忽视了直接调查过程,在设计过程中无法将施工现场信息用作参考资料,从而导致了选择路线的障碍。选择的工程设计对项目的施工效率和施工质量有很大影响。它还会造成非常严重的成本损失,并减少项目的经济属性。甚至有些工程在没有详细调查雷电、降水、气温等情况下,将输电线路计划在容易破坏的位置,造成了非常严重的经济损失和社会损失。
3.3杆塔型号不恰当
在高压输电线路架设中,需要依靠杆塔进行高压线的固定。在电气设计过程中,未能选择恰当的杆塔型号,将造成高压输电线路运行不稳。从杆塔结构来看,需要利用钢材或钢筋混凝土完成基础建造,保证杆塔绝缘强度和机械强度能够达到要求,为杆塔的稳定性和抗压性提供保障。在不同地质条件下,需要完成不同基础型号的选择,以便使杆塔保持一定的地基承载力,能够稳定承载线路负荷,为高压输电线路稳定运行提供保障。然而在实践工作中,电气设计人员未能明确杆塔使用条件,对线路沿途经过的地区未能实现土壤、地貌等条件的综合分析,以至于选择的杆塔型号不恰当,将造成杆塔后期承受荷载超出设计条件。
4电力高压输电线路设计要点分析
4.1做好输电线路绝缘配合工作
(1)在正常操作(工频)电压下,绝缘子应具有足够的机电断裂强度和足够的电绝缘强度。(2)绝缘子串应满足内部过电压(操作过电压)检定要求。(3)根据电源频率过电压或操作过电压确定的绝缘体数量估计电路的防雷水平。(4)对于拉伸绝缘子串,由于机械力大于悬垂绝缘子串,因此零绝缘子出现的概率比悬垂串高,维护困难,因此电气绝缘强度应略高于悬垂串。(5)为了保持塔中的耐雷性,总高度超过40米的接地线的塔每增加10米高度,必须根据规定的最小座数增加一个高度为146毫米的绝缘子,并根据工作经验计算总高度超过100米的塔的绝缘子座数。高塔导致绝缘子座数增加时,雷电过电压最小间隙也必须相应增加。
4.2输电线路路径的选择
选择路线的主要依据是进出口路线的规划和设计,以确保路线符合国家政策议程和实地条件。选择路线的过程应考虑到经济、安全及便利等方面的因素。在输电线路路径的选择过程中,通过选定的线路地形图(列出了具体路线、终点站及中间点的位置)了解多层面的地形特征,并列出了地理位置图。在输电线路路径的选择过程中,应当尽量避免对城市规划、军事设施、地下采矿及水利设施规划等产生影响,并确保以起点尽可能短的原则顺利完成工程。
4.3做好输电线路防雷设计工作
(1)架设双避雷线、降低杆塔接地阻抗。(2)装设线路避雷器。对输电线路跨越河流地带以及其他大跨越时推荐安装线路避雷器。(3)减小避雷线保护角。例如规程规定:对于单回路,220kV对边相的保护角不宜大于15°,杆塔上两根避雷线间的距离不应超过导线与避雷线间垂直距离的5倍。(4)增加绝缘子片数,一方面提高线路的绕击耐雷水平,另一方面绝缘子长度增加,使导线高度降低,避雷线保护角减小。(5)合理选择接地装置。
结束语
作为电力工程的重要组成部分,良好的高压输电线路设计是电力线路安全可靠运行的前提。本文首先分析了现阶段我国高压输电线路特征及电力工程高压输电线路设计现状存在问题,进而提出了高压输电线路路径选择、输电线路杆塔头结构的优化、气象监测设计及电力输送线路防雷击措施设计等设计要点,对高压输电线路设计领域有一定的参考价值。
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