优化110kV输电线路设计分析

发表时间:2020/9/24   来源:《中国电业》2020年第14期   作者:李剑龙
[导读] 随着经济和电力行业的快速发展,输电线路是电网送电线路中的主要构成部分

          李剑龙
          柳州电力勘察设计有限公司,广西 柳州 545000
          
          摘要:随着经济和电力行业的快速发展,输电线路是电网送电线路中的主要构成部分,长期以来,电网系统存在设备落后、框架简单、线损较大的问题,因此为了加快电网改造和优化建设,需要注重110kV输电线路的合理设计,通过提高设计质量,促进区域内电网的良好建设,为当地经济稳定发展奠定基础。
          关键词:110kV;输电线路;设计规划
          引言
          输电线路的设计与其施工在目前我国的电力工程中一直以来占有举足轻重的关键性作用和地位,输电线路连接施工是一种用来向用户的火力变电站进行输送和合理地分配其所需的电能,联系各地的火力发电厂及其所属的专用火力变电站,是用户到我国使用电力系统的重要通道和组成部分,施工与技术及其施工优劣与好坏的关系直接影响关系到目前我国的电力系统今后几年能否稳定地发展和运行。
          1现有输电线路存在的不足
          由于各地区经济发展对电力需求的快速增长,使得原有线路建设已不能满足用电要求,还需要注重架空输电线路的设计,通过增设运行线路来增加电力传输量,突出电网系统的社会效益及经济效益。现有输电线路相对来讲单位面积输送容量小,建设成本高,在土地使用紧张和人口密度大的地区存在应用限制,而架空线路设计方案的提出,能解决以上问题,形成电网建设新局面。
          2输电线路设计规划研究
          2.1设计初步工作
          施工图设计是输电线路工程建设重要环节,设计阶段的工作内容包括以下几点:一是结合电网建设要求和实际供电需要,选择相应的导线型号。结构设计人员要对当地情况进行全面分析,讨论并检验电网规划负荷要求和导线截面大小的选择。随着经济快速发展,用电量明显增长,输电线路开始运行后将短时间内达到负荷要求或超载。若线路长期在满负荷下运行将造成线路损伤,在局部发热的情况下将缩短线路使用寿命,为整个线路系统可靠运行带来隐患。在选择线路中的导线截面大小时,应遵循适中原则,同时在明确导线型号后按照有关线路建设规定来选择适当型号的避雷线。另外,在初步设计阶段需要进行气候条件的分析。110kV架空输电线路设计过程中会受到当地气候条件影响,为了保证工程施工效果,需要根据当地气象资料和以往线路运行情况来分析。在输电线路建设中,应明确当地最高温度值,由此计算线路最大弧垂,根据计算结果确定线路到地面的安全距离,以免架空线路落地后引起线路故障问题。同时需要结合最低温度值,计算导线最大应力,为导线参数设计提供依据。当在夏季进行架空线路设计时,应考虑最热月对应的平均温度大小,这一条件和导线安全载荷量有关,同样是线路设计时应重点考虑的内容。而最大风速值主要和架空线路受力位置的负荷大小有关,通过计算风速值能确定导线安全距离。另外,架空线路运行中还会受到雷电影响,因此需要确定当地雷电的日数,为线路防雷设计提供数据参考。还要确定工程建设区域的覆冰厚度,用来计算输电线路机械强度。
          2.2输电线路杆塔设计与应用
          (1)杆塔定位。杆塔定位一旦选择,就不能随意进行更改,相关输电线路均要以此进行衔接。为此,设计人员进行杆塔定位设计时,可从以下几方面加以探究:①塔位选择尽量避开地表损坏严重,或者地下资源已经大规模开采的地区。

此类地区表层承重能力较低,杆塔建立后容易出现局部塌陷的问题;②杆塔建设位置的选择,应尽量选择区域宽阔、且地质岩层稳定性高的区域,这是由于电力信号波传输期间,不会与周围环境产生“闭合电路”,保障了输电供应的安全性;③如果杆塔建设位置500m范围之内,有明显的坍塌、土层裂缝等状况,也应该重新进行建设区域选择,此操作主要是为了避免地下周围环境出现问题时,对杆塔造成冲击。(2)杆塔之间的距离设计,也是基础建设中不可忽视的一方面。一般来说,采动区域内的杆塔间距控制在500~800m之间为最佳,如果杆塔建设区域地理环境较为特殊,可通过附加空间间距法(就是直接在空间线路设定时减少其比重,降低区域线路压力的方式)加以调节。同时,杆塔建设过程中,也应考虑到杆塔建设后出现的空间位移和下沉状况。进行杆塔调节时,一方面通过减少杆塔上线路应用强度的方式处理问题,另一方面也可以在初步设定时就预测杆塔的变化范围,预留出足够的可调节空间。此外,着重加强杆塔确定位置的调整,也是创建良好杆塔建设环节的主要工作因素。
          2.3架线前的工作和准备
          张力架线的主要施工内容一般有:布线,根据不同的被停电和挂线跨越的对象,选择不同的拖地和张力架线的施工处理形式;如果需要跨越35kV及以上的不停电和跨越线路,可以选择直接采用高空渡线的施工方法。对于架线的拖地和张力机械展放安装和施工的方法大致来说可以将其细分为拖地和放线的张力机械展放。架线的拖地和张力展放线盘处不停电需要导线的抽动。张力机械放线盘处必须拖在干燥的空气中或地面上牵张机械放线和行进的施工方法不用准备放线的工具和专用设备,比较简单,但是由于导线的磨损较为严重,劳动效率低。在架线的牵张机械放线的施工过程中,应该认真对张力展放的所有牵张机械导线及避雷线是否进行了外观的检查,查明牵张机械导线的制造厂是否在线上连接处设有损伤或导线断头的安全保护标志,如有则应视实际的情况及时对避雷线进行妥善处理。对于在较低电压控制等级为330kV及以上的大型高架线路供电工程,它的线路安装和牵张机械展放一般都规定必须尽量采用拖地和导线张力较大的牵张机械放线,在采用牵张机械展放的施工过程中一般不需要准备直接使用牵张机械导线进行拖地。
          2.4绝缘配合设计
          在绝缘配合设计方面,应首先根据绝缘强度大小划分区段,将线路分为清洁区和污秽区,从污秽性质、气候条件等因素入手确定污秽等级,能反映出不同区段的绝缘性能,针对不同等级采取针对性防范措施,由此得到架空线路绝缘设计的目的,对提高线路安全性有着实际意义。另外需要明确绝缘子串数目,应综合分析线路荷载条件和电压等级,选用相应的绝缘子串数目,同时要确定不同区段绝缘子串的应用条件。通过上述的绝缘配合设计能有效增强线路运行安全性,是提高架空线路设计质量的关键。
          结语
          输电线路安全稳定运行是电力系统中及其重要的一环,为确保输电线路安全稳定运行,输电线路设计规划是目前电网领域主要关注问题,通过提高架空输电线建设质量,能实现整体电网系统的可靠运行。本文重点讨论了110kV架空输电线路的结构设计问题,旨在保障供电质量和安全性,从设计情况出发来改造输电线路,并在线路设计规划有效制定和落实的条件下,发挥电网系统在当地经济增长上的促进作用。
          参考文献
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