高压输电线路电气设计的问题及措施分析

发表时间:2021/6/8   来源:《中国电气工程学报》2021年1期   作者:郭振宇
[导读] 随着可持续用电需求的增加,高压输电线路的安全性与稳定性受到了更大的重视,作为高压输电线路中重要的组成部分,电气设计的科学合理与安全有效性一直备受关注
        郭振宇
        国网内蒙古东部电力有限公司赤峰供电公司 内蒙古赤峰 024000
        摘要:随着可持续用电需求的增加,高压输电线路的安全性与稳定性受到了更大的重视,作为高压输电线路中重要的组成部分,电气设计的科学合理与安全有效性一直备受关注,然而现阶段的线路电气设计中还存在着一些问题亟待解决,这对于高压输电线路的安全稳定性运行有着一定的阻碍作用。本文对高压输电线路电气设计的问题及措施进行分析,以供参考。
关键词:高压输电线路;电气设计;问题措施
引言
        高压输电通常采用电缆、架空输电等方式。架空输电易于修护处理,电缆输电通常布置在地下,节省空间,美观性好,但由于地势限制,难以搭建且维修不便。工作人员应根据实际情况妥善选择适合的输电方式。
1概述
        特高压(Ultra-High-Voltage,UHV)输电线路建设作为新基建的重要组成部分,其安全稳定运行是保证其他新基建领域可靠用电的重要支撑。UHV输电线路杆塔的高度和使用应力均超过常规线路2倍,杆塔基础的强度为常规线路的4倍以上,导致其安全稳定性比常规线路在环境条件变化时更容易受到影响。在UHV输电线路杆塔基础设计中,抗拔安全稳定性是控制条件,在与常规线路相同的地基条件下,抗拔基础的安全稳定性会受到环境条件变化的影响,而降雨是最易于发生变化的环境条件,其影响尤其显著。随着雨水不断入渗到土体,会引起土体含水量发生变化,产生非饱和-饱和渗流现象,导致非饱和土基质吸力随之发生变化,最终使得非饱和土的抗剪强度发生变化,从而影响基础的抗拔承载性能。
2三相平衡的段长增加影响
        2.1单端接地模型
        1km的线路金属护套终端接地,另一端经护套保护器接地,此种接地方式下金属护套没有构成电流通路,护套中基本没有环流,可以提高电缆的输送容量。但是需要加设一条回流线,以使接地短路电流通过回流线回到系统中性点,从而降低短路故障时金属护套的工频感应电压,以避免金属护套的感应电压超过护套绝缘耐受强度或护套电压限制器的工频耐压而发生击穿,同时也可避免干扰二次回路或通信线路的正常运行。
        2.2交叉互联接地
        当高压电缆线路更长时,单端接地和中性点接地都可能使得金属护套感应电压过高,此时可采用金属护套交叉互联接地。交叉互联接地模型的基本单元为三段,两端直接互联接地,每段之间装设绝缘接头,绝缘接头处金属护套三相之间用同轴引线经接线盒进行换位连接。正常工作时,由于三段金属护套电缆相位相差120°,且幅值相等,使得金属护套上几乎无环流,并且电缆线路上的最高电压为每一小段长度上的感应电压。当发生单相接地短路故障时,金属护套相当于回流线,故不需要再另外装设回流线。
3高压输电线路特点
        3.1安全保障要求高
高压线路具有较高的电压,需要较高的整体功耗,类似于高速大电池,导致安全问题成本较高,并增加高压线路的安全要求。确保高压电源的安全大大有助于提高能耗。
3.2高压参数高
高压是电力线的一个重要特征,主要是因为高压电缆能够维持较高的电流传输电压。但是,对于高压电缆的问题,维护是一项困难而复杂的任务,需要在施工过程的早期阶段加以考虑,以便以后能够进行维护。
4高压输电线路电气设计的问题
        4.1线路路径选择不合理
        在进行高压输电线路施工时,由于长期处于露天环境,且线路选择具有不确定性容易受到各种不稳定和不确定因素的影响。我国一些设计师不考虑布线的可行性和安全性,导致高压线路在商业、农业、农业地区的铺设,出现安全问题,妨碍实际工作,危害人民的正常生活,阻碍电力运输。
        4.2管线溢出问题
        我们各国的地理差异明显,区域差异和季节差异大不相同。雷暴、寒流等自然因素可能严重影响高压输电线路电气设计的应用,因此需要对冷水电力通道进行全面优化。

在传统设计中,由于对自然因素的关注不足(在冻结的天气条件下通常会出现泄漏),而受影响的部门通常会在事后进行维修,从而导致运营成本增加,因为没有采取积极措施来避免电路超载。
        4.3桅杆选型问题
        作为实际实施需求的起点,选择隐形模式至关重要。我国电路技术现已成熟,但在桅杆选型方面仍存在明显问题。这就是z。b .很难使塔与周围环境相匹配,导致电路得不到有效支持,严重影响电路的设计。同时,在选择施工现场塔时容易被忽视,如果选择不当,不仅会导致施工不稳定,而且还会导致电力线性能问题,这对区域经济发展极为不利。对于不稳定的电力线,杆稳定下降,杆发生故障时维护难度较大。
        5如何解决各类设计的问题
        5.1合理规划线路路
设计前,设计人员应彻底分析构造环境,了解当地建筑分布区域和人口密度,优化电力线的安全性和项目设计的简便性,并尽量减少施工过程中的影响。规划管路时,应避免人口密度、农业作物等方面的问题,以防止突发事件破坏管路,危害人员和财产的安全。电路选择是布线结构规划的重要组成部分,直接影响高压布线结构的逻辑和科学性。通常,设计师在设计电路的特定设计概念时,需要考虑两个方面:设计工作的效率以及设计工作的经济性和社会价值。因此,在人口密度较高的地区,应尽可能选择迂回路线,以尽量降低补偿成本。同时,反复论证了管道设计和工程方案的可行性,以选择最佳资源配置模型。这包括电路成本、技术应用程序和安装环境。同时,设计工程师在设计计画的开发过程中,必须明确定义特定运输电路、配线组合面积和隔热层等详细资料,并在设计计画中标注尺寸,以提高电路规划的精确度。
5.2高压管道强化反物质冷却系统
        设计者应充分考虑电力线抗冰能力。在恶劣天气条件下,应选择机械强度和强度较高的管道,以避免泄漏电流或损坏线路。由于线路长时间处于开放环境中,并且容易受到腐蚀和外部影响,因此工程师可以使用工具延长线路的寿命,例如。b .通过使用绝缘负荷、在线路级别对保护层设置标签、提高线路的抗逆性、提高线路的抗逆性以及通过外部压力途径。
5.3配线布线变更引起的配线间隙问题
        (1)两个单线电路,分为两个单塔电路情况(垂直于双电路的正常导体,水平或三角形于单轴电路塔的一般导体);(2)在某些情况下,如果将电缆布线到低电压机架中电压气流通道下方和带电电路上方的可调节高度的机架中,则需要根据高度限制修改电缆布线。(3)穿越果园的旧电力线,其中塔通常连接得太低,当树木被清理或砍伐时,会造成与树木之间的安全距离不足,并导致树木获得高额补偿,从而使果树难以加工。在这种情况下,抬起导线并将塔增加两个额外的布线限制,使底部布线至少增加3.5米。
5.4减少污染
        高压线路可能受到不同程度的污染,从而导致电路损坏、污染发生时、不同位置和不同后果。工程师应充分提高管道的抗污染和损伤能力,提高管道的抗污染能力,提高管道的抗污染能力,确保管道的正常运行,并充分利用化学污染等技术。
结束语
        总而言之,电力资源是社会生产和生活不可或缺的能源动力,也是社会经济发展的基础和保障,所以提升高压输电线路电气设计方案质量非常重要。通过分析高压输电线路的常见故障和问题,基于电气设计主要内容,制定出重视前期勘测工作、优化设计方案可行性和加强监督管理工作等措施,不仅规范了设计态度和行为,提升了设计人员的专业水平,还保障了设计方案的科学性和合理性,为提升电力运行质量奠定基础。
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