朱江
国网太原供电公司 山西太原 030021
摘要:近些年,我国电力企业发展的十分迅速,110kV架空输电线路开始向山区发展,对设计人员来讲有着一定难度。本文针对山区110kV架空输电线路设计规划问题进行研究,从山区地形地貌特点、地质条件出发,优化设计输电线路,将新型设计理念体现在线路设计中,以便提高整体线路设计和运行质量。
关键词:山区;110kV;架空输电线路;设计规划;研究?
引言
自改革开放以来,我国经济逐渐与世界经济接轨,经济发展水平及速度踏入了一个新的发展阶段,能源作为支撑经济发展的重要原动力和核心所在,对经济发展起着极其重要的作用,因此,保证能源供给的重要性也就不言而喻。在能源供给问题中,电力作为支撑生产生活实践工作的重要保障,保证其供应可靠性是经济社会发展中所需要特别重视的问题。随着经济发展水平的不断提高,城市电网也暴露除了一些问题,在安全性能方面,需要给予特别的重视,在城市110kV架空输电线路的设计中,必须遵循科学合理的原则,因地制宜,保证供电的可靠性和安全性。
1山区110kV架空输电线路运行的影响因素分析
输电线自身因素、自然因素、人为因素三方面内容,是目前影响山区110kV架空输电线路在实际运行效果的主要因素,不仅会对电网运行产生诸多影响,更为严重的是其运行的稳定性关系到社会生产与人们的日常生活,这就需要相关部门结合实际情况对各项影响因素进行分析,以便于及时提出解决策略。
首先,是110kV架空输电线路自身存在的问题。这一方面影响因素主要是来自于线路老化与设备质量两个方面。由于现阶段我国的110kV架空输电线路架设过程中仍然存在诸多问题,加之架设位置相对分散,且地形相对复杂,环境也较为特殊,因此线路无法得到定期检查与更换,使得线路老化问题逐渐成为影响110kV架空输电线路运行的一方面重要因素。在设备方面,各种设备相对陈旧,例如避雷器、金具、绝缘子等,加之其自身还存在质量问题,根本无法维持110kV架空输电线路的正常运行。其次,是自然环境因素的影响。由于110kV架空输电线路架设的区域通常露天状态,因此就会受到自然环境、天气方面因素的影响,尘埃、树木、雷电、风雪等,都是影响110kV架空输电线路运行的主要因素。例如鸟类喜欢在横担上搭窝,而在飞行中则是会掉落树枝,若是树枝横搭在电线之间,则会导致运行线路出现短路情况,进而影响到线路运行。最后,是人为因素的影响。人们在长期生活中会制造各种生活垃圾,且各种生活行为如钓鱼、植树、放风筝、盗窃电缆等都会对110kV架空输电线路的正常运行产生在诸多影响,同时也会对人们的日常生活以及社会生产产生诸多不便。
2山区110kV架空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:一是结合山区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,山区用电量明显增长,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,山区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。
上述条件的确定是初步设计阶段的基础性工作,只有保证上述设计变量的充分掌握,才能提高最终设计规划的规范。其中气候温度、风速值和覆冰厚度主要是考虑气候因素对架空线路建设产生的影响。不同组合条件下反映出自然变化规律,并概括了设计经济性和线路运行中的可能性。技术层面上,要求110kV架空线路即使在最恶劣条件下仍能安全运行,不会出现闪络、倒塔、短路等现象,由此加强供电可靠性。按照上述要求进行设计工作,可为之后线路设计规划打下基础,工作质量好坏对线路设计方案的可行性有着直接影响。
2.2确定导线及防雷设计
导线是指固定在塔杆上输送电流的一种金属线,它常年累月的受到风雨雷电的影响以及空气中化学杂质的侵蚀,所以我们所选择的导线除了应有良好的导电率以外,还必须具有超强的防腐蚀性和机械性能。同时要合理的选择导线的截面。在实际过程中,我们会根据使用环境和使用条件来选择导线的类型,一般情况下我们会选择普通钢芯铝绞线,对于重冰区的线路可以选择铝合金钢芯铝绞线。
避雷设计对于电力系统而言是非常重要的,有了避雷设计就可以很好的防止输电线路遭受雷电的侵袭。架空送电线路最有效的防雷保护就是采用接地的地线,并且地线的保护角越小,其遮蔽效果越好。为了提高线路安全运行水平,我们应该合理设计杆塔接地装置,尽量降低接地电阻,因为降低接地电阻可以有效提高线路耐雷水平。在水泥杆的地线和绝缘子等固定部分要有可靠的连接和接地。除了有接地地线以外,还可以安装避雷针,有了避雷针,我们可以更加有效的防止输电线路遭受雷电和雨雪的侵袭。在选择避雷针时,一般情况下会选择GJ-35型号的避雷针。
2.3架空线路杆塔设计
在控制线路走廊宽度时,必须控制风的偏转和塔顶的尺寸,研究两者对整体输电线路的影响并根据实际情况,具体布局。为了满足大量的电力需求,在新的110kV架空线时可以使用相同的塔,对塔的工艺设计进行安装,可窄基钢管或钢管杆等设计方案安装,以保证城市居民的需求。在实际应用中,固定吊点的直线杆塔和固定跳线的张力塔是控制导线风偏转和塔头尺寸的有效措施,这样可以有效的减少线路走廊的宽度以及增加输电线路铺设过程中的安全性以及输电线路在运行过程中的有效性。针对以上方式,一些技术性和科学性的规范是其主要的参考目标,通过研究相关的《规程》,需要对塔头的尺寸进行一些技术性的规定和专业数据的检验和要求。
架空输电线路将导线安装在杆塔上是一种节省输电线路,有效实现电力传输的有效手段和技术措施。一方面,杆塔的建造需要一定的土地,因此,为了保证线路的绝缘强度符合安全范围以及避免建筑物及人身触电的可能性,必须对空间区域进行严格的勘测与科学性的计算与分析,以保证在最大程度上保证城市110kV架空输电线路的安全性和周围事物的人身安全和整体输电的秩序性和有效性。
结语
综上所述,山区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。本文重点讨论了山区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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[2]刘江,刘伟,廖林,等.110kV架空输电线路故障原因分析及建议构建[J].建筑工程技术与设计,2017(33):2543-2543.