韩磊
江苏海能电力设计咨询有限责任公司,江苏 南京 210028
摘要:电力系统的不断优化是高压输电线路优化的关键和核心。高压输电线路是电力企业保障人民日常生产生活用电的基础工作,对于输电线路的设计和管理是输电线路后期安全可靠运行的保障。而做到质量和水平的进一步提高,在前期的时候,就需要对高压输电线路的设计严格把关,进而有效地促进电力工程的发展。对此,本文针对这一相关内容进行一系列分析。
关键词:电力工程;高压线路;设计
一、引言
随着国民经济的持续发展,激励着电力工业的不断发展,也推动了电网建设的不断发展,国家在电力工程这一领域也在不断进步。电网建设与发展,不仅要适应国民经济发展需求也要适应社会发展。在电力工程实施过程中,高压输电线路作为电力输送的主要载体,必须确保输电线路的设计和使用的安全性和合理性。高压输电线路直接关系到整个电力系统的输电和供电状况,为保证电能供应的安全可靠,必须对高压输电线路设计进行科学管理,确保高压输电线路运行不会出现安全隐患问题,确保电网的安全。
二、高压输电线路设计前调查的作用
输变电设计合理与否,关系到电网建成后电力系统能否安全可靠运行,关系到电力的输送功能。为了有效地提高输电线路设计的合理性和科学性,在进行输电线路具体设计时,首先要对输电线路工程沿线的地质条件、地形地貌、水系、植被、城镇分布等自然地理状况进行详细调查。为做好输电线路设计前的勘测工作,应着重做好以下几个方面:一是保证输电线路工程设计时所需的水平距离及沿线交叉跨越高度和线路角度数据的准确性。其次,在具体测绘过程中,测绘人员应对影响线路路径方案的规划区、协议区、拥挤区、林区、通信设施以及拟建工程的情况进行现场踏勘并详细摸排,以确保线路路径方案的合理性和可实施性;第三,对线路所涉及的变电站,发电厂等应配合设计测绘进出线平面图。
二、电力工程中输电线路设计管理
(一)高压输电线路设计管理现状及对策分析
根据我国当前电力工程建设情况,在进行输电线路的设计时,往往会出现设计流程管理混乱的问题,因此电力设计企业必须高度重视线路设计管理工作,保高压输电线路设计管理的质量。为此,将整个高压输电线路的设计过程划分为以下几个重要阶段:设计策划阶段,设计准备阶段,初步设计阶段,施工图设计阶段。这样能够有效的将输电线路设计中存在的问题进行有效的改进,从而提高线路设计的管理水平。
(二)高压输电线路设计管理的一般程序
电网企业高压输电线路的设计必须遵循以下原则:在前期管理上,在未实施前,设计人员必须慎重严谨地制定设计计划,管理人员在施工前必须认真地做好项目前期的准备工作,以确保电力工程的顺利实施,在前期管理上,不仅要保证各施工单位能及时、准确地掌握设计情况,而且要对线路设计、施工过程中可能出现的问题作好周密的计划,实现线路设计与施工的无缝衔接以确保设计、施工的顺利进行。后期的检测、验收工作,必须做到设计、施工两个阶段相结合,才能使高压输电线路的设计管理更好地发挥其应有的作用。
三、高压输电线路设计要点
(一)杆塔与基础设计
1.杆塔设计
杆塔作为输电线路重要的支持物,线路杆塔采用得是否合理对于线路的经济性、供电的可靠性、维护和检修的方便性,影响都很大。因此合理的选择杆塔结构、形式以及计算条件,是建设输电线路项目中重要环节之一。
在杆塔设计使用中,主要遵循以下原则:
(1)确保铁塔的强度、稳定和运行安全;
(2)注重社会效益,缩小线间距离,控制塔头尺寸,压缩线路走廊宽度;
(3)降低对环境的影响,适当提高杆塔呼高,减少树木砍伐,减少对当地人民群众生产和生活的影响,丘陵、山区采用掏挖等原状土基础,减少对植被的破坏;
(4)合理优化塔身坡度和截面尺寸,降低钢材耗量;
(5)结构布置合理、形式简洁,传力路线直接、简短、清晰;
(6)优化主材节间,充分发挥构件的承载能力;
(7)方便加工和施工。
2.基础设计
输电线路杆塔基础分为电杆基础和铁塔基础,其形式应根据线路沿线的地形地貌、工程地质、水文以及现场施工、运输等条件进行综合选择。根据我国目前输电线路杆塔基础工程的设计和施工现状,并结合相关工程地基及杆塔基础的工程特性,在基础方案选择时应考虑以下几方面原则:
①安全的原则
线路安全对于电网稳定运行具有重大意义,因此安全是基础设计考虑的首要原则。
②环保的原则
基础选型和设计根据工程地形、地质情况及水文特点,优先采用原状土基础,减小基坑开挖对边坡的影响,山区基础采用高低柱与长短腿铁塔相配合,尽可能做到零基面开方,加强对废弃的土、石、泥浆的管理,做好植被的恢复,减少对自然环境的影响。
③节约的原则
优化基础配置,优先选用占地面积小、省材料、免维护的基础型式,设计资源节约型的线路。
④经济的原则
基础选择过程中进行经济比较,选择综合投资最低的基础型式和基础尺寸。
结合工程经济效益和社会效益,综合考虑沿线通道条件、地质、水文和交通情况,确定基础设计基本原则为:因地制宜、安全可靠、注重环保、节省投资、方便施工。
(二)架空输电线路导线选择
导线作为传输电流,输送电能的主要载体,输电线路中选用的导线,不仅对电力网所需的有色金属消耗及项目投资有很大的影响,而且在电网运行中对供电 的安全可靠和电能质量有重要意义。输电线路导线截面的合理选择,对电网运行的经济性和技术上的合理性具有重要意思。一般输电线路每相采用单根导线,对于大容量导线,为减少电晕以降低电能损耗,并减少对无线电信号的干扰,多采用分裂导线。
在输电线路设计阶段需根据系统提供的输送容量、电力系统设计,选择合适的导线截面和分裂根数,论证导线型式、规格等,并对导线的机械特性和电气特性进行详细说明。对于沿海地区及污秽等级较高的地区还应说明是否采用防腐导线以提高线路运行的安全性和可靠性。
(三)防雷接地设计
在高电压输电线路中,除了输送电能的导线之外,还有防止雷击导线而在杆塔最高处架设的地线。当雷击杆塔时,地线对导线起分流耦合和屏蔽作用,以降低导线绝缘子的感应电压。
地线多设计在杆塔顶部,并在每基杆塔上通过接地线与杆塔连接。当雷云放电雷击时由于地线位于导线上方,雷首先击中地线,并通过接地体泄入地下,从而降低雷击导线造成停电事故的概率,保护线路绝缘免受雷击过电压的破坏,起到防雷保护的作用。我国目前采用得地线多为普通地线即镀锌钢绞线和电力架空光缆(OPGW)。在线路设计时,设计人员需对地线短路热稳定性进行校验,确定合适的地线型号及地线绝缘方式等,并按照送电线路设计情况,计算雷击预期跳闸率和耐雷水平情况,以满足线路的过电压保护规程要求。
总结
以上就是针对电力工程中高压输电线路设计要点等相关内容进行的论述。简而言之,伴随着经济的不断发展,人们日常生活对电力资源的需求不断增加,所以电力企业为了能够满足其需求,以及为了有效地满足人们生产、生活用电的需要,电力工程正在不断地发展与进步,并且在发展的过程中与时俱进,不断的扩大自己的规模,促进自己的发展。同时,在电力工程的发展过程中,对输电线路的管理和设计提出了更高的要求,本文主要分析了电力工程中高压输电线路设计的基本要点并进行了详细的探讨。
参考文献:
[1]胡发宏, 董铁柱. 电力工程高压输电线路设计要点分析[J]. 城市建设理论研究(电子版), 2019, 283(01):12.
[2]周向飞. 基于电力工程高压输电线路设计要点的探究[J]. 轻松学电脑, 2019, 000(021):P.1-1.