摘要:随着国民经济的发展,社会生产生活对电力能源的需求也在不断加大,对电网运行安全提出了更高的挑战。在电力系统中,输电线路是进行电能量传输的关键环节,其运行的环境也较为复杂,可能在空旷的平原上,也可能在高山上。加强数据线路的建筑结构设计对于保证数据线路的安全稳定运行至关重要。本文对输电线路建筑结构设计要点及应用分析。
关键词:输电线路;建筑结构设计;应用
电力工业是我国现阶段工业发展的主要支柱之一,要促进我国现阶段的经济结构转型.提高电力工业发展水平曲不可少。而输电线路设计作为电网、电力工业的前提,必须得到足够的重视。
一、输电线路的建筑结构
输电杆塔从结构上可以分为钢筋混凝土电杆、钢管杆、角钢塔、钢管塔等,并且主要包括自立式和拉线两种形式,其中钢筋混凝土电杆主要用在35kV~1 1 0kV的单回路直线杆中。对于铁塔,根据不同的应用场合应该选用不同类型的铁塔,以发挥相应的功能。此外,输电线路应该具备良好的受力能力,基础应该牢固,在输电线路设计过程中,应该结合多种不同的场景进行分析计算,保证输电线路能够在多种不同的环境条件下安全运行。
二、输电线路设计要求
1.要严格按照设计标准和要求进行。随着我国经济建设的迅速发展,社会生产生活对输电线路设计的要求不断提高,也加大了线路设计的难度。在输电线路具体设计工作中,必须根据实际所需的标准进行,使用合理有效的设计方法确定可行性方案。比如在选择野外路径和图纸路径的过程中,要注意选择的合理性和科学性,避免存在设计疏漏而影响输电线路建设质量水平。
2.设计中要考虑气候问题。在进行输电线路设计的过程中,拟定设计方案时要注意尽量避开复杂气候区域,这种区域内一般存在着多种气候条件、地质地貌较为复杂,当输电线路穿过该区域的时候会加大安全风险,容易出现突发事故而影响到其稳定运行,在确保满足设计要求的情况下要尽量避开这种区域。在中期设计阶段,要综合考虑到其穿过路段和地理条件等因素,确保施工线路的安全性。
3.设计中要贯彻全寿命周期观点。在输电线路设计工作中,要将全寿命周期观点贯彻到全过程中,结合工程的实际情况,充分利用现有信息和科研成果,对建设方案进行设计和对比选择。具体内容包括以下几方面:首先,要对各项设计方案进行经济比较,从初投资、运行维护费用、设备更新费用和故障损失费用等方面进行综合评比,实现对设计方案的全寿命动态经济比较;其次,在设计工作中要坚持以设计为主,将设计、施工与运行三方面有机结合起来,对设计人员在施工经验和设计经验方面的不足进行弥补,对相关信息进行全面和及时的交流,确保线路运行良好和满足施工要求。
三、我国电力工业中输电线路的设计要点
1.输电线路路径设计要点。输电线路设计中如何选择输电线路的路径是整个输电线路设计的关键。目前我国35~110kV的输电线路的设计和工程施工中,以架空线路为主。电缆线路为辅。一般电缆线路用在拥挤地段和跨越大的水域等特殊条件下路。输电线路的选择选线先是通过地图进行线路规划,确定出合理的规划方案,再根据设计图纸进行实地勘探。实地勘探选择输电线路主要考虑以下五点:①准确测量线路的距离;②确定输电线路对沿路农作物、基础设施等的影响;③分析输电线路沿途的交通运输情况和工程施工可能造成的交通影响;④确定对电线杆的选择;⑤做总体的投资考察分析和工程施工需要的材料汇总。从这五点出发,尽量选择距离短、转弯少、跨越小、地理位置优越、地形条件简单、投资浪费少的输电线路的方案。
2.输电线路导线设计要点。
输电线路的导线的选择首先考虑的是经流导线的电流密度和传输容量。在这一点上要有长远规划,不能只根据眼前的现状考虑.应该结合10年左右的发展综合制定。一般选择导线要注意以下几个要点:①根据发热条件选择导线截面,这是导线选择的必要条件,不能随意更改选择条件。导线的发热条件一般要在标准发热条件的基础上,考虑的输电线路的气温条件.导线可长期工作的发热电流一般是按周围温度25℃制定的,实际工程中要考虑输电线路的气温并选择合适的导线。②根据35~llOkV电压选择导线截面一般只适用于没有特殊要求的输电线路设计中,如果电网或者配电网中使用了特殊的调压设备则需要另作考虑。③对导线机械强度的选择,一般实际使用的导线截面妊须大于经理论计算的导线截面,再综合考虑输电线路沿途的自然条件和地理环境,必须重视导线的机械强度。
3. 输电线路杆塔设计要点。杆塔是整个电网工程的核心,其造价一般达到整个工程的3-4成,因此杆塔的设计是整个工程投资费用的关键。杆塔类型不同.其占地、运输、施工方案、安全因素的发生改变,同时,也导致工程费用发生较大的变化。一般而言新建工程选用直线混凝土电杆.而在出现跨越和转角的地方采用角钢塔。在同塔多回的规划线路。一般采用钢管塔。同时根据投资、环境和安全因素的考虑,钢管塔用于直线杆型,而角钢塔用于转角杆型。
4. 输电线路绝缘配合设计要点。绝缘配合的设计:①输电线路的绝缘配合设计要合理区分清洁区的绝缘强度和污秽区的绝缘强度。根据不同区域的污秽物性质、污秽物对输电线绝缘的影响和以往该区域绝缘配合的经验来设计出合理的输电线路设计要点;②根据不同的电压和栽荷要求和各种绝缘配合类型的使用条件选择不同的绝缘配合类型按。
四、输电线路建筑结构设计的应用分析
随着数据线路结构设计技术的发展,在实际应用中可以采用输电线路数字化设计技术,该技术就是以多元地理信息系统和多维信息模型为支撑,以编码标准体系为统一规范,使用数据库、云计算和三维可视化技术,集成各专业设计软件,实现输电线路专业协同数字化设计。输电线路的特点决定了输电线路数字化设计必须以GIS平台为载体,因此在数字化设计过程中,GIS将起到统一工作平台和全过程数据载体的作用。在输电线路设计中,主要涉及的设计元素包括地线、绝缘子和杆塔等信息,当采用数字化设计方法时,可以形成相应的参数数据库,并可以在此基础上进行进一步的优化设计,提高输电线路结构设计的质量和水平。数字化设计引入了可视化技术,使人能够在三维图形世界中直接对具有形体的信息进行操作。数字化结构设计可以使用数据库中的电气等数据信息,将这些数据信息代入到结构、强度等计算模型中,提高输电线路结构设计的效率和质量。输电线路数字化结构设计方法,包括以下步骤:一是在确定杆塔的结构设计要求之后,通过在数据库中需要是否有符合条件的输电线路杆塔,如果有符合条件的杆塔,则可以进行下一步的输电线路基础设计。二是杆塔结构设计完成后生成杆塔结构图,可以通过数字化模型,将相关的数据信息录入到数据库中,通过电气等专业的协同配合,进行相关的输电线路结构设计任务。三是基础设计时需要根据当地输电线路的实际地形信息等,进行相关的数据信息判断。如果输电线路在平地,则可以在数据库中进行搜索是否存在符合要求的功能模块;如果在其他地形,则可以根据实际情况,选择相应的功能模块。四是步骤三中如果数据库中不存在符合要求的功能模块,则可以先进行基础信息的计算,然后进行模型的输出。随着输电线路结构设计经验的积累,今后输电线路结构设计水平会得到相应的提高,输电线路结构设计的效率也会得到提升。
输电线路在电网中是重要的结构设施,其涉及范围广、运行情况复杂的特点,使得其设计具备一定难度,要准确把握设计要点进行科学设计,并采取科学、全面的安全事故防范对策,保证供电安全性,确保电力系统安全、稳定运行。
参考文献:
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