北京京电联合建筑规划设计有限公司广州分公司
摘要:随着经济和电力行业的快速发展,输电线路作为电力施工过程中放置在地面上的空气绝缘电源线,它能在输配电期间起到电能输送与保护作用。因此,相关人员在对其进行设计时,应考虑到多方面因素,包括雷击与地理位置的影响,从而确保所设计的输电线路足够合理,且能满足电力供应需求,确保群众用电可靠性。
关键词:高压输电线路;电气设计;问题和策略
引言
我国社会经济不断发展的同时,国民用电需求量相应增加,电网铺设面积也越来越大。我国作为能源需求大国,同样也是能源损耗大国,面对全球能源不断缩减的局面,越来越多国家意识到节约能源的重要性,为节约能源资源,促进社会经济可持续发展,我国采取节能发展措施,并制定一系列绿色环保发展战略目标。
1高压输电线路主要特点概述
高压输电线路相比普通输电线路有显著差异,对运行技术有较高要求。高压输电线路电力供应主要以高压方式进行,因此对导线质量通常有着较高要求。鉴于其拥有超高电压,犹如快速运动中的电池,具有强大电量,若高压输电线路遭到破坏会因高电压问题埋下巨大安全隐患,并给电力企业带来不可估量的经济损失。因此高压输电线路对安全性具有较高要求,在高压输电线路设计过程中需充分考虑高压输电线路的整体安全承载力,确保高压输电线路的安全性。另外,高压输电线路作业通常位于高空,若发现问题要想修复通常具有较大难度,且对工作人员专业技术水平具有较高要求。基于此,高压输电线路设计过程中需严格按照需求,及时解决电气系统设计中的问题,最大限度规避潜在安全隐患,以此保障高压输电线路安全、稳定运行。
2高压输电线路电气设计的常见问题
2.1设计方案可行性不佳
在新时代环境下,无论是高压输电线路施工技术还是电气设计方案,都应该落实改革创新工作,不能千篇一律地采用统一化设计方案,这样才能保障设计方案的可行性和实用性。但是,由于设计人员专业能力素养的局限,高压输电线路电气设计方案质量得不到保障,缺乏针对性和创新性,无法有效解决高压输电线路电气设计的常见问题,电力运行稳定性较差。
2.2频率方面
高压线路中频率异常问题具体表现在系统频率与额定频率间偏差过大且超出允许范围。通常若系统实时工作频率超出额定范围内0.2赫兹、且AGC输入频率高于正常范围0.1赫兹以上,会出现严重的频率异常问题,从而引起发电机故障、系统运行效率突变等问题。
3高压输电线路电气设计工作探讨
3.1提高电气设计人员专业素质
电气设计人员专业素质与高压线路电气设计质量息息相关,电气设计人员专业素质的提升具有十分重要的作用。首先,聘请专业化团队对电气设计人员展开专业培训,以此提高其专业素质和综合技术能力,为提高高压线路电气设计质量提供保障;其次,电气设计人员和施工人员自身需借助网络、书籍等加强高压线路相关知识的专业学习,不断提高自身综合技能水平,并在实践中有效运用所学知识,以此提高高压线路安全性和稳定性。
3.2明确线路定位定测
电力建设中设计输电线路时需先行明确选线定位定测事项。其中在选线定位环节需要事先收集相关资料,然后对照室内选线成果资料,在上方标注线路具体塔位,最后再落实到施工图上。比如在进行平断面图设计时可采用“模板曲线定位法”,逐步确定线路平断面。
首先,需引用“定位高度”的概念,对杆塔位置进行确定,具体可以耐张杆、终端杆及特殊跨越杆塔进行确定;其次,之后再利用已经设定的杆塔位置确定出已定塔位中间的杆塔位置,之后再运用已知塔位找寻位置塔位,并进行标点;最后以此得出与地面的高度差,在模板曲线的协助下能够详细并准确的设计出线路的平断面,从而达到设计精准目的。至于现场定测阶段,相关人员需在设计前期到达设计现场对地形环境及交叉线路中跨越的物体高度进行测量,防止在设计时对其造成破坏而影响线路布置效果。另外,为了促使输电线路在设计期间能够顺利进行,可结合测量结果在室内进行模拟操作,在图纸以及计算机技术的协助下对其进行预测,并对相关参数包括杆塔排列间距、位置等进行调节,直到满足技术规范方可应用于实践设计成果中。
3.3电力理论的使用方法
目前的电力理论区域完善,尤其是在工程使用中,对于相关工程项目可以选用正确的地理理论。比如在高压输电线路电气设计区域中,确定该线路属于整个系统的主干性线路,该地区由于太阳能资源和风力资源丰富,建成了多个太阳能发电站和风力发电站。在理论的使用中,要分析发电站的供电参数是否会对高压输电线路造成影响,使用的理论包括脆弱电力节点、电力潮流以及电力容量的影响分析等。
3.4防雷设计
提高本工程线路的耐雷水平,直接关系线路的安全运行情况。为此,本工程线路全线架设双避雷线作为防雷保护,两地线水平排列。地线在变电站构架处与构架接地网连接,复合光缆地线OPGW应接入站内通讯设备,其余均为直接接地。另外可根据山区线路的地形地貌情况,在雷电易击区采取降低杆塔接地电阻或架设耦合地线,以有效改进导地线之间的耦合系数,降低塔顶电位,从而提高线路的耐雷水平。(1)优选避雷器,在输电线路上,应根据当地雷暴,在经过雷区的输配电线路上装设避雷器等避雷装置,这样可削弱雷击对导线产生的不利影响,最终按照分流操作的形式让线路不会因雷击而发生断电问题。(2)应用防雷接地模式。除了可在线路上端予以安装外,还可在地面上对架空线路进行接地防雷处置。这是源于防雷接地设备可减小接地电阻,最终强化线路绝缘效果。(3)设置耦合地线,这也是常见的一种线路防雷装置,主要是运用降低绝缘子受雷击干扰度原理达到防雷目的,这种方式在低电压线路中应用较广。
3.5优化设计高压线路路径
高压线路路径的优化可有效提高高压线路电气设计质量。工作人员在具体工作中需深入施工区域,对沿途的山区、城区、森林等具体情况展开仔细勘察,归类总结影响高压线路设计的因素,以此选择最优化的线路架空模式。需强调的是高压线路需避开自然保护区、闹市等区域。另外,高压线路的设计需充分考虑后续施工的便利性,确保高压线路的应用价值。
3.6杆塔设计
在杆塔设计阶段,设计人员需先行明确杆塔类型,在具体施工过程中,设计人员还需结合自身经验与专业知识选择适用性更强的杆塔类型,从而增加输电线路布置的稳定性。另外,在设计人员在实地考察期间发现杆塔类型需要进行调整,应考虑杆塔材料选用防腐措施、防松防盗措施,登塔措施等等。与此同时,还应控制投入成本,避免增加经济负担导致施工难度加大。
结语
电气运行中高压线路运行状态与系统稳定性和安全性息息相关且直接影响供电质量。电力企业需针对高压线路保护中的主要问题探索行之有效的解决措施,并在实践中重视高压线路路径的优化设计、加强高压线路管理和重视电气设计人员专业素质的提升,以此高质高效开展高压线路保护工作,确保其安全稳定运行,从而为推动我国电力行业稳健、持续发展奠定良好的基础。
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