35kv及以下电力线路设计及其设备分析

发表时间:2021/6/24   来源:《中国电业》2021年第6期   作者:周君君
[导读] 随着我国电力系统逐渐完善,其中电力线路合理化设计
        周君君
        上海惟勤电力设计有限公司  上海市  200000

        摘要:随着我国电力系统逐渐完善,其中电力线路合理化设计、相关设备有效运用。金山区张堰镇规划建设和环境保护办公室在35kV清埝666架空线路入地工程(漕廊公路-白玉兰路)中做好35kv及以下的线路设计及设备运用工作,从而保证用电安全,确保电力资源持续、稳定供应。本文首先介绍了35kv及以下电力线路设计要点,接下来分析35kv及以下电力线路设计中的常用设备,最后总结注意要点。希望能为相关工作人员提供借鉴,促进我国电力事业繁荣发展。
        关键词:35kv;电力线路;线路设计;常用设备;注意要点
        引言:近年来,人们生活水平逐渐提高,居民用电量相应增加,并且用电安全性、稳定性等方面提出新的要求。对此,电力企业务必高度重视35kv及以下电力线路设计及其设备运用,以便更好地满足居民常规化用电需要,推动电力企业稳态运营。由此可见,该论题分析的现实意义较显著,所得到的研究结论能为电力线路设计与设备运用提供可靠的理论指导。
1.35kv及以下电力线路设计
1.1做好可行性分析
        电力线路设计活动受多种因素影响,为优化设计效果,设计人员应从实际情况出发,运用科学化设计理念做好可行性分析,尽最大可能降低线损,全方面保证电力系统稳定性[1]。具体来说,可行性分析即现况调研,全面、真实获取项目信息和实际数据,这对潜在问题预测、影响因素汇总、后续顺利施工有重要意义。针对35kV清埝666架空线路入地工程(漕廊公路-白玉兰路)项目(布局如图1)进行可行性分析,通过资料调查了解项目背景,35KV清埝666架空线路分别阻碍中侨职业技术学院金山校区学院校舍扩建、金山区张堰镇鲁堰村农民集中住宅房建设。项目建设期间遇到的难点梳理为:该项目入地电缆通道为松卫公路东侧红线外绿线内,通道内条件较复杂,且未拆迁宅基地住宅、私人鱼塘、私人枇杷园等实际问题存在,一定程度上增加了协调难度,牵涉赔偿费用比较高。此外,架空线路设备来自上海石化,而非国家电网,部分技术导则与国网有所区别。再加上,松卫南路东侧通道较紧张,仍需考虑供电公司电力排管的敷设通道,减少管线碰撞现象[2]。
        
        图 1 漕廊公路-白玉兰路35kV清埝666架空线路入地工程布局
1.2做好初步设计
        初步设计电力线路设计的关键环节,设计内容对施工实践、成本管控、人地关系协调均起到指导作用[3]。为保证初步设计质量,在多个设计方案中择优,待协商一致的情况下做出决定,仍以案例工程为例,综上两处地块线路迁移的意愿,得出理想化结论,即将清埝666/42#杆至清埝666/75#杆之间的35kV线路迁移出地块外。具体来说,在路径选择、电杆设计、防雷设计、成本控制等方面精益化设计,保证各项设计内容的完整性,真正在风险防范、质量保证、成本控制等方面提供可靠参考。
        从案例工程实际出发,在路径设计层面考虑人与自然的协调性,将路线总长度、路径曲折系数等内容考虑在内。路径合理选择后,既能减少施工成本,又能保证电力线路运行的稳定性和安全性。导线选择时,考虑负荷情况,并结合物价波动情况,采购低成本、高质量的导线。杆塔设计阶段,分析杆塔类型、安装要点、地址选择等,正常来说,优选成熟杆塔进行设计,使投用后的设备及线路在稳定性层面得到保证[4]。35KV清埝666架空35kV线路的杆塔实际设计,在保证人员安全、设备安全的前提下,尽力排除干扰因素,将突发情况考虑在内,设计相应的防范措施。防雷设计时,根据《设计规范》细化内容,顺利完成导线与避雷线的防雷设计,从而保证线路安全性。从联系角度考虑,雷雨天气对线路安全造成威胁,对此,要结合气象条件进行防雷设计。通信设计时,遵循“线路设计规程”这项规定。
1.3做好施工图设计
    电力线路设计的尾声,即施工图设计。设计过程中综合上述两项内容,并集结领导层、相关负责人的意见,使施工图具体化,为施工实践提供指导[5]。
2. 35kv及以下电力线路设计中的常用设备
2.1新型电杆
        电杆设备创新活动有效开展,其中钢管杆成为典型,钢管杆具有强度高、造型美观、安装便捷等优点,在电力线路稳定设计层面发挥着重要作用。钢管杆应用后受到了各部门的好评,常见35KV电力线路架设中。钢管杆选型、设计环节,坚持无现场焊接原则,并根据电杆长短,决定是否进行分段运输,一般来说,如果杆子过高,从安全性、实用性角度来看,应分段运输和组装。由于钢管杆来兴多样,所以不同型号钢管杆的套接要求各异。对于多边形杆,其套接方式不同于以往,根据电杆特点,启动上下套接模式。立杆过程中尽可能排除安全风险,在保证电杆实用性的基础上,稳步落实套接工作,将安全隐患及时、彻底排除。由于城市规划具有多变性,从循环利用层面来看,为了避免线路移位改造环节出现钢管杆浪费现象,大大提高钢管杆利用率,钢管杆基础选用底脚法兰型,为日后拆装提供便利。钢管杆常使用于小应力线路,并且线路施工及运行中,要严格控制导地线的应力,实现低成本、低故障率,确保电能资源持续、稳定供应,全面提升35kv及以下电力线路的服务价值。
        此外,加强钢管杆线路日常检测和长效运维力度,全面了解并具体记录杆身、节点情况,尤其是焊缝部位,更要细致检查,保证质量。35KV线路及以下电力线路设计环节,高度重视新型电杆设备的应用和维护,这是电力系统升级式创新的基本要求,也是稳定、安全传输电力资源的必要路径。一般来说,35kv及以下线路的电杆运行维护期间,应以电杆检查为关键,细致观察电杆外观完整性以及位置移动情况,一旦发生位置偏离现象,应及时纠正、调整,以免电能非连续、非稳定供应[6]。此外,做好电杆周围卫生清洁工作,张贴字迹清晰、完整无损的塔杆标志。
2.2防雷设计
        35KV及以下电力线路遭雷击现象频繁出现,这无疑会在输电环节增加风险,导致电力资源片面传输、低效利用,严重情况下,会出现人员伤亡。基于此,务必做好防雷设计,为避雷器选择、安装、应用提供指导,最大限度解决雷击故障问题。现今,35KV及以下电力线路设计优先推广线路避雷器(如图2),基于脱离器、小电流接地系统达到安全防雷效果,这既能减少跳闸现象,又能显著提高经济性能。除了线路避雷器可供选择外,复合外套金属氧化物避雷器凭借功能多样、安全可靠、占地面积小、安装便捷、环境适应性强等优点被大范围推广。尤其是裙套设计,起到安全防护作用,为电力线路稳定运行提供可靠保障。
        
        图 2 线路避雷器
        避雷器安装过程中,安装人员适当控制安全距离,使避雷器防雷范围扩大化,从而减少避雷器数量,减少安装费的投用。具体来说,适当控制绝缘子、线路避雷器间距,一旦实际距离不在规定的安全距离内,定会增加安全风险,难以发挥避雷器作用。除此之外,避免无序使用长引下线,这是数据信息准确获取、线路设计方案科学制定的基本要求,保护如果长引下线肆意非规范化应用,那么计算设备在进行数据读取时会出现失误。
        避雷器安装操作具有复杂性,这要求安装人员强化责任意识,并灵活运用所学知识、安装经验来优质完成每项安装任务。需注意的是,坚持因地安装原则,既要考虑电网建设要求,又要分析安装条件、避雷器特点,确保避雷器安装方案合理制定。为降低安全事故发生率,改变传统的安装模式,当前借助模拟计算机软件规范化、精准化安装,使线路防雷效果达到预期要求,大大降低雷击概率。避雷器安装后,工作人员客观分析电力线路基础工作,确保绝缘子数值检验与更换、电阻测试、配电线路杆塔选择与更换等工作稳步推进。避雷器在配电线路中要想更好地发挥安全作用,要与其他防雷手段相结合,进而实现配电线路稳健运行,提高配电线路的安全系数,减少雷击的发生率。线路避雷器安装之后要定期维护,基于结构形式和特点,设巡线工作人员,并实施岗位责任制,赋予巡视人员具体职责和义务,以便在巡视环节全过程了解避雷器计数器的运转信息。从安全角度考虑,借助望远镜观察避雷器上的计数器工作状态,动态获取数据信息。除此之外,细致检查是否出现部件松动、掉落情况,将定期安检工作稳步落实,必要时分路段收回检验,真正预防事故,使电力线路输电正常进行。
3.注意要点
        漕廊公路-白玉兰路35kV清埝666架空线路设计时,为了满足项目需求,在电力线路设计环节应提高重视程度,严格遵循设计依据及规程规范,如《上海电网若干技术原则的规定》(第四版)、《架空送电线路杆塔结构设计规定》(DL/T5154-2012)、《架空送电线路基础设计技术规定》(DL/T 5219-2014)等。遵循“三通一标”、“两型三新”等设计原则,即致力于建设资源节约型、环境保护型社会,在线路路径选择的过程中,为了确保电力线路路径能够按照最终选定的最优设计方案进行,电力线路设计人员事先熟悉路径,并准确无误地描述电力线路路径描述准确,真正为后续电力线路设计及施工提供便利。正常来说,电缆在排管内敷设,部分直埋,减少了对周边规划、设施的影响,真正节约国家土地资源;杆塔排位时,应合理选择跨越点和跨越杆塔的塔形及高度,减少对被跨越物等设施的影响,为后续施工提供更便利;线路检查时,借助云梯(如图3)完成线路检查任务。此外,适当引用新技术工艺、新型材料,一定程度上延长电力线路施工寿命,降低安全风险。线路设计中,明确标注线路材料的特性、截面积、安装敷设方式等,为线路选择提供信息。与此同时,做好电力线路类别划分工作,据此确定电力线路设计方式,为后续电塔以及电杆的根部铺设工作做好准备。电力线路设计的关键点即保证线路可靠性,这要求防雷设计环节适当调整避雷器位置,尽可能扩大保护范围。其中,线路避雷器设备应结实、耐用,即便在恶劣环境中仍能正常使用,保证避雷器设备安全性和稳定性。
        
        图 3 架云梯检查线路
        解决35kV清埝666架空线路入地工程(漕廊公路-白玉兰路)疑难问题时,项目负责人应肩负起对整个项目设计过程的总体协调与沟通任务,同时,加强对整个项目工程总的设计质量、进度、安全文明管理监督的力度,将质量安全放在首位。其中,疑难问题解决方案包括三方面:第一,通道内未拆迁的农民住宅,积极联系张堰镇政府现场勘查,对通道内的住宅及时拆迁,不同意拆迁的设计中改为非开挖方式;通道内涉及的私人鱼塘、私人枇杷园,与张堰镇政府人员现场勘查协调后,由于协调费用比较大,改为非开挖方式。第二,主动联系石化公司的设备主人,虚心学习石化关于电力线路电缆的技术导则,按照石化公司的技术要求,修改设计。第三,全面整理、认真分析供电公司松卫公路东侧电力排管的资料,委托选线单位进线选线,设计时避让日后的供电公司电力排管。第四,制定生态环境保护和节能减排方案,为环保实践、节能减排实践提供正确指导,最终能够全面优化35kV清埝666架空线路设计效果,实现工程经济效益、社会效益、生态效益双赢目标。
结束语:
        综上所述,35kV及以下电力线路的设计活动如火如荼地开展,为进一步提高设计水平,为电力线路相关设备有效运用提供指导,应掌握设计要点,并科学化、规范化使用电力线路相关设备,确保电力资源稳定传输,全面保证电力系统安全性,逐步深化电网事业改革。围绕“35kV清埝666架空线路入地工程”项目重点分析,能够丰富电力线路设计经验,推动电力线路设备管理水平迈向新台阶,最终为电力事业繁荣发展奠定坚实基础。
参考文献:
[1]陈恺.小议35kV及以下电力线路设计及其设备分析[J].华东科技(综合),2018(05):237.
[2]苏辉辉,张慧娟.试论35kV及以下电力线路设计及其设备[J].低碳世界,2016(7):58-59.
[3]金义鹏.35kV及以下电力线路设计及其设备分析[J].城市建设理论研究(电子版),2016(9):2648-2648.
[4]贾文勇.浅谈35kV输电线路在设计施工中的问题及解决办法[J].数字化用户,2017,23(42):63.
[5]李武云,江虹,何小利.高压输电线路监测设备感应电源设计[J].自动化仪表,2019,40(02):27-29+33.
[6]杨丰伟.特殊条件下35kV变电站改造设计分析[J].矿山机械,2019,47(007):68-71.
[7]董永乐,张鑫,鲁继业.10~35kV电力互感器一体化试验方法研究和平台设计[J].自动化与仪器仪表,2020,253(11):132-136.

简介:周君君;1981.04,男,汉族,江苏省盐城市人,南京工程学院,专科毕业,输电线路专业,从事电力设计领域,电力设计工作十多年,参与配网线路电缆设计工作。
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