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关键词:高压输电线路;路径优化;导地选型;基础设计;拓扑设计
中图分类号:TM621.5 文献标识码:A 文章编号:
1引言
电力工程设计是一门科学,而高压输电线路设计是电力工程设计的重要的组成部分。高压输电线路一直担负着输送和分配电能的任务,并联络各发电厂、变电站使之有效运行,外部环境对其的影响较大。需要根据线路所经过地区的实际气象、地形、地质条件进行杆塔、基础设计,这就决定了高压输电线路设计的复杂性。 高压输电线路主要由导线、地线、绝缘子(串)、线路金具、杆塔和拉线、基础以及接地装置等部分组成。基础设计受地形、地貌和地质条件的影响很大,应根据具体塔位的实际条件进行设计,杆塔设计基本是由导线截面、地形条件和气象条件决定,只要各工程的设计条件基本相当,杆塔是可以通用的。本文主要就高压输电线路设计中应当注意的要点进行论述。
2 高压输电线路特点
与目前拥有的低压、普压输电线路比较,高压输电线路应当具备下列特点:(1)安全运行的过程中具有较高要求的可靠性。因为高压输电线路需要输送较大的容量,通常电网中电源点和负荷中心输送能源线路具有十分重要的地位,一旦产生安全事故会对社会经济造成很大的影响。(2)线路具有极高的结构参数。高压输电线路的高杆塔,具有较长的绝缘子串、较多的绝缘子片数、较大的吨位,倒塌事故产生之后给修复工作带来了较大的难度,对准备备件备品的工作也提出了极高的要求。(3)运行中的线路具有较高的参数。 高压线路存在着比较高的额定电压,促使周围带电体产生较高的电场强度。(4)较长的线路、沿线十分复杂的地理环境,高压输电线路通常需要穿过峡谷高山,交通运输存在着较大的困难,维修工作十分艰巨。
3 高压输电线路设计中注意要点
3.1 路径优化选择
输电线路路径选择是整个线路设计工作中的关键,方案的合理性对线路的经济、技术指标和施工、 运行条件起着重要作用。在这个过程中,首先要了解当地的气象、水文、地质条件。 根据当地地形特点,合理选择路径。在此基础上,对线路沿线地上、地下、在建、拟建的工程设施,尤其是采矿区的资料,进行充分的收集和调研。 并应用卫片选线技术,进行多方案路径比选,比选出最优路径。
路径应避开不良地质、水文及气象地段,提高工程抵御自然灾害和突发事故的能力和水平;避让了危及线路安全可靠运行的设施,减少了线路建设对地方规划及其它设施的负面影响;尤其是最大程度地避让了采矿区,提高线路的安全运行条件。在各方面条件允许的情况下,本次工程线路尽可能与已有及拟建电力线并行,减少交叉跨越,降低建设成本。做好输电线路对环境影响的各项评价工作,对涉及外部条件的环境影响评价、压覆矿产评估、地质灾害评估、 文物调查及评估、地震安全性评价等工程前期工作都需得到相关行政管理部门的许可批准后,工程才能实施。
3.2 导地线选型
送电线路的导线长期在旷野、山区或湖海边缘运行,需要经常耐受风、冰等外荷载的作用,气温的剧烈变化以及化学气体等的侵袭,同时受国家资源和线路造价等因素的限制。因此,在设计中,对电线的材质、结构等必须慎重选取。线路的输送容量、传输性能、环境影响问题对输电线路的技术经济指标都有很大的影响。要从导线的电气特性、机械特性、投资分析及施工等多个方面对各种导线截面进行技术经济比较,特别在导线选型造价分析中按全寿命周期费用最小为原则分析比较,而不是只考虑基建初投资,这样可以全面考核各导线方案的技术经济性,最后推荐出在技术和经济上最优的导线型号及截面。导线在线路建设投资中所占的比例较大,110kV线路一般要占工程本体投资的12%左右,且它也影响到铁塔荷载的大小和铁塔高度、地线支架高度的选择,如果再考虑因导线方案变化而相应造成的杆塔工程量和基础工程量的变化,其对整个工程的造价影响极其巨大。 合理选择导线截面是安全运行和降低建设投资的关键问题之一。因此,按全寿命周期费用最小为原则选择导线结构,对降低输电线路投资具有重要的意义。
3.3 基础设计
杆塔基础作为输电线路结构的重要组成部分,它的造价、工期和劳动消耗量在整个线路工程中占很大比重。其施工工期约占整个工期一半时间,运输量约占整个工程的60%,费用约占整个工程的20%~35%。目前我国高压输电线路所采用的普通基础(不包括桩基础)均属于浅基础类型,分回填土和原状土两大类。分别按土重法和剪切法计算。输电线路杆塔基础在受力上与其它建筑物基础有所不同,主要是输电线路杆塔基础除了受下压力作用外,还要受大小基本相等的上拔力作用,同时还有水平力作用。而一般的建筑物结构的自重大,基础只受下压力,不出现上拔力。 因此在输电线路基础设计时都要既能满足上拔力又能满足下压力的要求。 既要利用土的地耐力承受压力,又要利用土的重力抵抗拔力。输电线路杆塔基础有一个显著的特点,基础在全路径内分散,沿线地形地貌、地质条件、地基力学性质差异性极大,交通运输条件也是千差万别。在输电线路基础设计时,要结合塔位地质情况、基础荷载特性、地基承载能力、基础施工方法等因素综合比较基础的技术经济性、 环境保护和施工条件。
3.4 高压输电线路拓扑设计
一般情况下,输电线路导线相间的垂直与水平距离应当由输电塔和导线之间最小间距决定。事实上,对于在悬吊铁塔上安装的绝缘子串上使用的跳线环,规定了不同的 2种摆动角。 除此以外,影响相导线间距的因素还包括:(1)底部横担的顶部与构件连接的倾角越大,为了确保导线的间距,两任意横担之间也会出现越大的垂直距离。 这样就增加了相导线的垂直距离。(2)铁塔外面障碍物最近构件产生越大的倾角,布置导线也会离得越远,确保导线规定的间距。增加了相导线水平距离。(3)为了避免相导线之间发生垂直现象,进而降低振动现象发生时可能产生的碰撞,中间位置的横担应比其他两个横档距离长。这样增加了相导线之间的水平距离。这些因素决定了输电线塔导线的正常距离。可是,在丘陵地带,遇到较长的档距,当导线固定的垂直和水平距离达到最小值的时候,还要为导线的振动与覆冰预留位置。因此,在高山地区经过输电线路时,在设计初级阶段,需要科学确定输电线路具有的拓扑结构,也就是相导线在垂直与水平上的距离。
3.5 输电线路的防雷设计
高压雷电流现象会产生数十万伏的冲击电压,这样的巨大电压对电气设备造成瞬间冲击,能够击穿绝缘并使设备出现短路,产生爆炸、 燃烧等灾害。 雷电流高热现象释放强大电流的同时,还会产生巨大的热能,雷击点会产生极高的热量,可能会熔化金属,引起火灾。雷电流产生的机械效应重点体现为物体遭遇雷击后的爆炸、崩溃、扭曲等一系列对人员财产造成危害的行为。电流静电感应能够使被击物体产生大量的与雷电性质相反的电荷,雷电消失流散不及时,就会产生超高的电压并产生放电现象进而造成火灾。 因此,分析输电线路隐藏的雷电危害,可以更好的为防雷设计做好准备工作。第一,要安装避雷针,一般避雷针应当比被保护的建筑物或设备高,避雷针利用引流体安全的将雷电流导入地中,进而对某一指定范围内的建筑物和设备起到了很好的保护作用。 避雷针中的接地设备所起的作用是尽量减小位于泄流上的电阻数值,尽量降低电压冲击的幅值。第二,避雷线的使用。避雷线的结构与避雷针基本上相同,其组成部分是导电线、引下雷电流导体和接地设备。
4 结束语
总之,输电线路是电力系统的动脉,它将巨大的电能输送到四面八方,是连接各变电站、 各重要用户的纽带。输电线路的安全运行直接影响到电网的稳定和向用户的可靠供电,在电网中占据举足轻重的地位。因此,需要做好输电线路设计工作,为我国的电力工业发展提供重要保证。
参考文献
[1]熊波.浅谈送电线路杆塔的设计[J].中小企业管理与科技,2010.
摘 要:在电力传输中,电厂与变电站之间、变电站与变电站之间的需要用高压输电线传输,因此做好高压输电线的线路设计并保证施工质量,是确保电力输送稳定性与安全性的重中之重,是促进电力行业良性健康发展的基石。本文从高压输电线路设计施工出发,详细探究了其前期设计、中期施工以及后期维护的要点,尝试提出一些提升高压输电线路设计施工质量的措施建议。
关键词:高压输电线路;防雷;杆塔;基础;设计
1高压输电线路设计之前进行勘测的必要性
如今,人们生活的任何领域已远远离不开电的驱动,尤其是城市化进程的加快,使得各行各业对于电力的需求量与日俱增。电力需求市场的扩张,也进一步反作用于电力工程建设。而在任何电力工程建设中,输电线路的设计规划都是首要且关键的任务。输电线路的设计是否合理,将事关电网建成之后电力系统的正常运行以及电力的传输功能。因此必须加强输电线路的设计管理工作。在具体进行输电线路设计之前,首先要对电网工程的实际情况进行详细的勘测,包括工程地质条件、周边环境、周边建筑物、地下建筑物等情况,从而有效提高电网输电线路的设计的合理性和科学性。要做好输电线路设计前的勘测工作,应重点做好以下几点:第一,要确保平距高度和转角的数据在测绘的时候的准确性。在进行线路测绘的时候,需要将各个角度以及各个塔架之间的距离以及高度进行详细的测量,对于测量的精度不做太多的要求,但是测量的数据务必记录清楚,千万不可出错。第二,在具体测绘的过程中,测绘人员需要严格遵守测绘的相应流程和标准,同时测绘人员还需要对输电线路途经的区域的沿线地上和地下以及拟建项目的情况进行充分的了解,以便于确定输电线路设计的具体路径,确保设计方案达到最优化;第三,对于杆位的设计必须合理、经济且有效。若是实际施工中杆位的设立位置存在一定的问题的,就要提前进行勘测工作,尽量不在这些区域设立杆位,从而确保输电线路工程施工的正常进行。
2高压输电线路设计要点分析
2.1高压输电线路的防雷设计
第一,安装避雷针。避雷针的主要作用是将雷电的电流通过避雷针的引流体直接安全引入地中,从而确保了输电线路不直接接触雷击点。避雷针一般安装于被保护设备或者是建筑物的顶层,当出现雷雨天气的时候,雷电流会首先击中避雷针,而避雷针将雷电流通过引流体以及接地装置等进行引流;第二,采用避雷线。避雷线类似于避雷针,主要由水平悬挂的导电线、雷电流引下导体以及埋入地中的接地装置等三部分共同组成,通过在高压输电设备上空架设多条避雷线能够确保输电线设备以及周边建筑物免遭雷击灾害。
2.2导地线选型设计
高压输电线路大多数都是位于野外、山区或者是临近湖海等地区,因此其输电线路极容易受到降雨、冰雹以及风暴等的影响,尤其是外界气温的剧烈变化或者是周边工业化学气体等的排放都会对输电线路产生一定的影响。因此,在设计高压输电线路的时候一定要考虑到线路的材质、基本结构选型等问题。
2.3高压输电线路的路径选择
科学合理的高压输电线路路径设置,能够有效降低高压输电线路的施工成本,确保输电线路的正常运行。在M行高压输电线路路径选择的时候,需要首先做好勘测工作,包括施工地的地质条件、周边环境、地上地下建筑物、拟建工程情况,通过比对不同的线路,综合评选出长度短、转角以及交叉跨越少、地形好易于施工的线路方案,同时尽量绕开房屋以及拟建工程项目等,从而降低工程成本。总之高压输电线路的线路选择应重点考虑经济性、安全性、方便施工性以及可靠性等。
2.4杆塔的基础设计
杆塔的基础设计是高压输电线路的重要构成部分,杆塔施工工期几乎占了整个高压输电线路工程的50%的时间,运输量约占60%。杆塔基础设计和施工质量的好坏决定着整个高压输电线路建设的质量。在进行杆塔基础设计时,设计人员应深入杆塔施工的现场进行实地考察,掌握当地的历史资料,全面了解当地的地理环境和地质情况,针对当地的实际情况制定相应的应对措施,减少杆塔施工中事故的发生,保证杆塔基础设计和施工的质量。
2.5高压输电线路设计中的防污损设计
高压输电线路的防污损设计也是非常重要的缓解。其一应对高压输电线路防污损的类型以及目标电压和绝缘子污损的特性进行充分的了解,且合理配置高压输电线路的方式,从而降低污损对高压线路的影响;其二在选择高压输电线路的绝缘子串爬电距离和结构的高度时,应该参照盘形绝缘子。并且充分了解高压输电线路易于出现污损的情况、类型以及污损的规律,从而做好相应的防护措施。对于实在无法避免的污损问题,应进行物理测量和化学分析,从而制定相应的防污损措施。
3输电线路设计相关技术问题研究
3.1优化铁塔基础
高压输电线路在设计的时候势必要涉及到铁塔的建设工作。在进行铁塔建设之前,要做好基础计算工作。基础计算工作也就是要确定地基是否具备相应的荷载能力。若地质结构属于淤泥、软土地质等,则需要重新设计优化施工方案。一方面要对输电线路的整体水文地质情况进行充分的了解,从而选择对应的基础施工方案;另一方面要结合铁塔的具体受力情况,确保地基符合相应的荷载能力,并且有效针对轴心受压、轴心受拉基础问题,分别确认出两者不同的受力K值。
3.2单双回路搭配问题
在高压输电线路施工过程中,为了确保沿线敷设的线路的后续项目开工的顺利出线,一般多采用双回路的终端塔。例如在一些拥挤的区域和地段廊道内多采用双回路的架设方案。采用双回路的架设方案主要目的在于确保电力系统持续的电源供应,当其中一条电源因为故障问题导致停电的时候,另外一条电源就可以起到后备供电的作用。不过对于供电要求不高的中小用户则只需要单电源供电即可。
3.3降低杆塔接地电阻问题处理
对于高压输电线路杆塔接地电阻问题,可以通过深埋式或者是横向外延接地的方式进行电阻的降低。如果地下的土体结构的电阻率较低的时候,就可以采用竖井或者是深埋式的接地方式;横向外延接地方式的施工成本较低,能够有效抑制工频接地电阻和冲击接地电阻,但是该方式的运用要求杆塔具备一定的水平架设条件才可以。
4结语
高压输电线路作为电网工程的重要组成部分,其设计的合理性和科学性将影响到整个电力系统的安全可靠运行。因此必须重视高压输电线路的设计问题。我们应根据高压输电线路工程的具体特点,设计之前进行科学的勘测工作,在具体设计的时候做好防雷、基础设计、防污损等,并重视线路施工技术的研究,从而确保高压输电线路设计的科学合理,促进电网工程的进一步发展。
参考文献:
关键词:220KV;输电线路;高强钢;线路走廊
Abstract: this paper expounds mainly introduces the circuit transmission line towers key points of the design and analysis of the prospects for your reference.
Keywords: 220 KV; Transmission lines; Identity; Lines corridor
中图分类号:S611 文献标识码:A 文章编号:
0前 言
随着电网的高速发展,土地资源越来越紧张,为减少线路走廊用地,采用多回路同塔并架型式,已成为我国特别是经济发达或人口密集地区送电线路建设的必然趋势。
随着城市的快速发展和城市规模的迅速扩大,大容量输电工程相继出现,500KV变电站引入市区近郊,势必形成以220KV供电网络向城市中心地带输送电力的布局。在拥挤的城区建设220KV高压输电线路,线路走廊问题的难度越来越大,往往为此而延误输电线路建设工期,特别是在人口稠密地区,线路走廊费用占总造价比例大幅度升高,为解决城市架空电力走廊矛盾,本文探讨采用220KV多回路同塔共架线路,对于降低电力线路投资具有重要的工程意义。
1国外同塔多回路的应用
同塔多回路在国外应用比较普遍,尤其在经济发达且人口密集的日本和欧洲部分国家应用较多。在德国,为有效利用线路走廊,政府规定凡新建线路必须同塔架设两回以上。在其高压和超高压线路中,同塔四回为常规线路,最多为六回。日本东京电力公司因辖区土地资源紧张,为减少线路走廊用地,尽量采用多回路同塔并架。110KV及以上的线路多为同塔四回,500KV线路除早期两条为单回路外,其余均为同塔双回。目前,日本同塔并架最多回路数为八回。纵观国外的“多回路”,主要通过采用对称和非对称的V形绝缘子及不同回路同塔在水平方向排列的方式,线路横向尺寸缩小不多,占用走廊宽度较大。
2电网多回路输电线路概况
近年来,随着电网建设速度的加快,在经济比较发达、规划设施密集的地区,同塔多回路应用也比较普遍,经过十多年的研究和应用,同塔并架已有了长足的发展,逐渐成为一项成熟的技术。
3某工程概况
本期工程共六回,该线路由于线路全线位于城区近郊,该地区已有厂房、商铺和居民等建筑密布,无法新建多条架空线路。若敷设电缆,条件也极其困难,且投资巨大,无法承受。经现场踏勘和反复讨论,并征得规划部门同意,拟建一条220KV双回共塔线路和一条220KV四回路共塔线路,充分压缩线路走廊宽度。
根据工程需要,在参考国内外紧凑型线路的研究成果和设计经验以及已有多回路塔型的基础上,以减少电力线路走廊宽度为原则,考虑多回路共塔紧凑化情况下的塔头电场、电位、防雷特性、电磁环境及施工运行等方面的要求,电气方面拟采用以下技术方案:
(1)220KV导线型号为4×LGJ―400/35,地线为JLB40―150。
(2)采用伞形多层横担,每层两相导线,避雷线保护角为0°。
(3)每回路导线采用垂直布置,相间距离按6.5m控制,满足Ⅳ级污秽区使用。
(4)直线塔采用I型绝缘子串悬挂导线,减少走廊宽度,严格控制走廊宽度在57m以内(国家环保局220KV线路高压走廊为边导线外20m)。
(5)为减少占地,设计档距最大值控制在400~600m。
(6)保证不同回路之间最小距离在6.5m以上。
(7)尽量压缩铁塔横担在连接塔身处的高度,一般在1.5~2m左右。
(8)设计铁塔导线的布置情况:按上下两层共四回布置,本期上层挂两回220KV线路,下层挂两回220KV线路。
(9)铁塔不同回路导线挂点的最大水平距离:D1=8.41m。
(10)气象组合条件:最大风速取27m/s,最低气温为-20℃,覆冰厚度为5mm。
4四回路同塔并架的经济性分析
采用同塔多回路最经济之处在于走廊清理费用(包括土地征用、青苗赔偿、林木砍伐及房屋拆迁等)的节约。当路径状况和其他设计条件相同时,同塔四回线路和两个双回线路的导线耗量相同,金具基本相同,地线节约两根,但四回路增加了部分挑线用的绝缘子,因此电气工程量基本相同,主要差异取决于铁塔和基础。统计结果表明,在单位长度内一个四回路的铁塔及基础的材料耗量小于两个双回路之和,且节省两根地线,因此无论从线路本体还是从线路走廊来评价,220KV同塔四回线路要比两个双回线路经济。综合占地赔偿的因素,同塔四回路线路更能节约土地,减少前期投资。
4高强钢应用对比
根据国家电网公司文件《关于在输电线路工程全面推广应用Q420高强钢的通知》,220KV同塔双回及多回输电线路中的铁塔,应采用Q420高强钢。高强钢的应用原则如下:
(1)宜用于受力较大的受压、受拉和受弯强度控制的杆件。
(2)受压稳定控制时,构件长细比宜小于80。
(3)稳定系数按GB50017―2003《钢结构设计规范》取值。
(4)应考虑局部稳定对构件承载力的影响,采取合理的设计方法保证结构的安全性。对长细比小于30、宽厚比大的杆件在计算折减的基础上,还应适当留有裕度。
(5)当采用螺栓连接时,高强钢之间的连接宜采用8.8级螺栓,高强钢与其他钢材连接时,采用6.8级或8.8级螺栓。
5 硬件结构设计要注重各个环节
随着电力行业技术的更新发展, 220 kV 线路自动化电力运行模式得以创建,促进了现代电力行业的改革。硬件是现代自动电力系统的重要结构组成,由于硬件系统涉及到很多实用的设备,硬件装置的性能直接决定了整个电力系统作用的发挥。设计过程要把握好以下环节的硬件设计。
①软件结构。软件是电力系统的另外一个组成部分,软件注重系统内部结构的控制,其对于系统的运行同样有着较大的影响。软件结构的设计应该根据硬件装置进行,如操作系统、控制系统等,这些都应该根据现有的硬件结构装置设计才能达到理想的功能。
②传感结构。在输电线路中安装传感器,这样能够加快数据信息的收集处理。传感器能够及时收集感触各方面信息,做好不同的数据信息传输工作。在设计传感器位置时要结合线路的运行状况进行,将传感器安装到具体的位置后再实施调控模拟,保证线路传感能及时收集到各类数据信号,这对于工作人员的线路控制能提供真实信息。
③电源结构。自动化电力系统必须要充足的电源才能实现运行,对电源部分严格维护是很有必要的。电力系统负责人应根据线路的实际需要,安排设计人员实施电源装置的检查,保证各项装置连接的有效性,防止电源接触不良等。经过这些工作之后开展设计,才能保证电源装置的合理分配,确保后期用电力系统各装置的顺利运行。
④采集结构。电力系统中的采集器是极为关键的装置,影响着电力系统的数据信息收集状况。设计这一装置时需要做好多方面的电力系统试验,对各装置结构的状态进行仔细检查,如采集器指示灯状态等。对于采集器的通讯口的通讯线接头和各传感器的接地接头等也要加强设计,使电力发生故障之后能及时处理好各类问题。
⑤防雷结构。由于承受着外界自然环境的影响,电力系统在运行过程中会面临雷电问题,特别是220 kV多回路同塔输电线路。这就要求设计人员加强防雷接地的设置,在设计自动化运行模式时充分考虑到计算机设备的全面保护,控制好雷雨天气电路的电压、电流大小,防止强电流、电压带来的线路损坏问题,创造良好的输电线路运行环境。
6四回路同塔并架的前景
根据对上述问题的分析,多回路同塔并架与单回线路相比,作为城市电网技术发展的主要方向之一,在城市中及近区具有较好的经济性,尤其可以有效减小走廊宽度,节省前期费用。随着紧凑型技术、高强度钢管塔的不断发展和应用,同塔多回线路在城市电网建设中将得到更加广泛的应用。
7 结论
综上所述, 220 kV 多回路共塔输电线路在电力系统中是很重要的结构组成,设计人员必须全面考虑多方面因素控制好线路结构的安排。设计者要从线路的安全性能、在线监测、硬件结构、防雷装置等方面深入分析。此外,设计阶段还需要注重先进技术的引进,通过技术改造的方式来保证设计效果。
参考文献
关键词:钢管杆;影响因素;送电线路
中图分类号:TM753
1前言
钢管杆以其占地小,造型美观,在城市送电线路中得到越来越广泛采用。由于钢管杆为单杆结构,承受导线各种工作条件(安装、断线及覆冰等)下的作用力,故其结构整体及局部的强度、稳定性均须得到有效保证。且钢管杆本体重量随着工作条件的变化而显著变化。因此如何保证钢管杆的牢靠性,同时使本体重量最优是钢管杆结构设计的关键之一。本文较为全面地总结了影响钢管杆结构的各项参数和设计要点,并得出一些有益的结论,以期使钢管杆设计得到总结和进一步的完善。
2钢管杆结构优化的参数
钢管杆主要构件分别为主杆与横担两部分,主杆主要承担横担传递而来的导地线外负荷及杆身风荷载,横担则直接承担导地线外负荷,因此钢管杆结构优化主要针对主杆杆身与横担进行。
2.1杆身因素
在线路工程中,且主杆重量占钢管杆总重的比例最大,因此主杆参数是钢管杆结构优化设计需要首要考虑的。
在荷载的长期效应组合作用下,钢管杆杆顶的最大挠度不应超过杆身高度的0.5%(直线杆)及2%(转角杆)。由于上述挠度要求高于钢管杆钢材承载极限时的挠度,故钢管杆设计以挠度为控制目标。在荷载和杆材已知的条件下,影响钢管杆挠度的参数主要有四个:截面形状、主杆壁厚、主杆稍径及主杆锥度。
选择合适的主杆锥度最为重要,过小的锥度能最有效减小杆重,但其挠度和应力将相应增加最快,过大的锥度能有效改善钢管杆的挠度和受力,但杆重相应增大最快,根据导线和杆型的不同,主杆的锥度取值通常为1/30~1/60。
其次应选择合适的稍径,稍径的变化对钢管杆的重量产生较大的影响,稍径减小,杆重随之减小,但杆身应力和挠度相应增大,根据电压等级和杆型的不同,稍径取值范围通常为300~900mm。
钢管杆主杆各杆段壁厚,尤其是底部杆段壁厚对钢管杆的应力比和计算重量有显著影响,因此应适当加厚壁厚,使之在加工时壁厚出现负误差的条件下,能够满足挠度和强度要求。此外,截面的边数越多,越接近于圆,其应力状态越均匀,但相应的加工边数增多,且边数增加到一定数目以后,钢管杆重量变化不大,因此不须追求过多的截面边数,应选择合适的截面形状,通常以十二边形截面、十六边形截面较为常见。
对于具体的某一杆型,以上各参数的选择应根据钢管杆所受外负荷反复优化而得。
2.2横担因素
导地线横担是钢管杆重要组成部分,影响钢管杆横担受力和重量的因素主要截面形状、壁厚、稍径和根径。
与主杆截面相似,横担截面边数越多,越接近圆形,其应力分布就越合理。在 110 kV 及以下线路中,由于小导线所产生的外负荷较小,横担受力状态较为清晰,横担一般采用槽型截面;220 kV线路则多采用六边形截面,使截面各个方向受力更为均匀,以承载较大的导线外负荷。
由于钢管杆一般用220 kV以下等级线路,横担长度通常在7 m以下,故壁厚的变化对重量的影响并不大,通常取值范围为6~10 mm,不宜取低于6 mm的壁厚,否则横担容易出现焊穿现象,从而导致应力集中,不利于横担受力。
横担稍径和根径对横担的受力和主杆的重量有较大的影响。稍径和根径越大,横担的应力就越小;横担根径越小,横担的应力就越大。
同时,为了尽量利用横担根部的截面,横担根径应小于横担高度处的主杆截面直径,以便横担完全贴合主杆,从而充分利用横担根部截面合理地传递外负荷。因此,稍径和根径越大,横担的承载能力就越大,主杆截面也必须随之增大,从而加大杆重;横担根径越小,其承载能力就越小,主杆截面直径越小,从而减小杆重。故应选择合理的横担稍径和根径,使横担在满足承载要求的同时尽量小。如 110 kV 线路钢管杆一般采用槽型截面,其横担稍径和根径相同,一般采用200~280 mm;220 kV线路钢管杆一般采用六边形截面,其横担稍径一般取值为160~220 mm,根径一般取值为200~450 mm。
以上杆身因素和横担因素,在钢管杆结构优化设计时应分清其主次,综合考虑。除此之外,钢管杆结构优化设计时还应注意构造要求以及一些影响钢管杆受力的问题。
3钢管杆的一些设计要点
钢管杆的设计,不仅包括影响钢管杆优化的因素,还包括其横担及主杆身部各构件的优化取值。因此除了应考虑以上影响钢管杆结构优化的因素外,钢管杆的设计还应注意若干事项如下。
3.1适用电压等级和设计档距
由于钢管杆为单杆结构,其整体刚度远远不如铁塔,因此目前国内仅应用于220 kV电压等级以下的线路,以广西区内为例,目前仅有适用最大导线为2×500截面的钢管杆。超出最大导线截面且无法采用铁塔的线路可考虑采用窄基钢管塔。
城市线路一般沿道路两侧或者中间隔离带走线,且受走廊宽度的限制,无法拉开档距。因此钢管杆的水平档距和垂直档距不宜设计过大,同时,城市一般较为平坦,无高差较大的地形,因此无需过大的垂直档距,以免造成设计档距使用不充分,徒增成本。因此钢管杆水平档距和垂直档距通常取值相同,即为150~200 m。
3.2主杆壁厚应考虑横担加劲肋板的厚度
220kV线路的钢管杆常采用双向加劲肋板连接横担与主杆,横担根部的外负荷作用弯矩主要通过加劲肋板以压应力或者拉应力的方式传递到主杆杆壁,当主杆杆壁的强度低于加劲肋板的强度时,主杆将先于横担被压凹或者拉凸而破坏。由于主杆破坏造成的影响大于横担破坏,为了保证主杆强度高于横担,主杆壁厚应不小于加劲肋板的厚度。
3.3与横担连接的主杆加劲板应围焊于主杆
横担所受的外负荷以弯矩形式传递到横担根部,在根部连接处通过焊接于主杆的加劲板以拉应力或者压应力的方式传递到主杆。此时主杆的加劲板焊接面主要有垂直于焊接面的拉应力和压应力,若焊接面过小,则焊接面所受应力则越大,从而产生两个受力薄弱部位,一是过小的焊接面,当焊接面应力超过焊缝强度时,将发生焊缝破坏,从而使连接失效;二是焊接面贴合的主杆杆壁,当焊接面所受应力超过主杆杆壁承载能力时,杆壁将出现压凹破坏或拉凸破坏。为了减少焊接面和主杆杆壁的应力,因此加劲板应围焊于主杆,从而同时增加了焊接面和主杆杆壁的接触面、减少焊接面应力。
3.4壁厚允许偏差
根据以往的设计经验,钢管杆的壁厚变化对钢管杆的挠度和杆段的应力比均有较大的影响。因此应要求制造加工时壁厚不得出现负偏差。
3.5主杆及横担应避免横向焊缝
由于主杆和横担均为受弯构件,其截面一侧受Nt-maxb拉一侧受压,若截面存在横向焊缝,则截面拉应力将由焊缝承担,当焊缝强度低于主杆钢板的抗拉强度时,主杆的破坏将始于横向焊缝部位。因此主杆及横担的完整性越好,其拉应力和压应力分布就越均匀,而不至于出现薄弱部位。为了尽量保证主杆及横担的身部完整性,应尽量避免横向焊缝。
4结论
综上所述,钢管杆设计应注意优选设计参数,使钢管杆在满足承载要求的前提下经济合理;同时应遵循钢管杆设计的一些原则和要点,使钢管杆各部件协调工作,从而同时保证钢管杆的整体和局部的稳定性。
参考文献∶
[1] 刘.架空送电线路圆锥形钢管杆的设计[J].云南电力技术,2006,(2):59-60.
[2] 练振辉.钢管杆的设计与使用[J].广东输电与变电技术,2007,(4)∶62-64.
关键词:配电线路 设计要点 电力工程 10kV
发电厂、变电站、输电线路、配电线路和负荷构成了完整的电力系统。其中配电线路是将电力输送到用户手中的最后一个环节。由于电力的生产、供应和销售是同步进行的,这就要求提高配电线路的质量,保证整个电力系统的安全可靠运行,同时保障供电企业的经济效益得到实现。
配电线路的设计是电力传输实施的前提和保障。设计质量的优劣直接关系到电力线路工程建设的经济效益、环境效益和社会效益。近年来,在配网工程建设和改造中,10kV配电路线大多数运用在农村地区,采用架空线或者是以架空线为主的混合结构形式,一般为放射性的供电方式。
一、线路设计的一般流程
1、测量定位。
线路测量及杆塔定位通常根据设计部门提供的线路平、断面图和杆塔明细表。定位方法可采用标杆定位法和经纬仪定位法。
杆坑定位应准确。对于1-0kV及以下架空配电线路直线杆,杆坑中心顺线路方向的位移不应超过设计档距的3%;横线方向上位移不应超过50mm。转角杆、分支杆杆坑中心横线路、顺线路位移不应超过50mm。
2、挖坑
杆坑中心位置确定后,即可根据中心桩位和图纸规定尺寸,量出挖坑范围,用白灰在地面上画出白粉线,坑口尺寸应根据基础埋深及土质情况来定。
杆坑形式分为圆形坑和长方形坑,当采用抱杆立杆时还要留有滑坡(马道)。无论是圆形坑、方形坑或拉线坑,坑底均应基本保持平整,便于进行检查测量坑深。坑深检查一般以坑边四周平均高度为基准,可用水准仪和塔尺、测杆测量,也可用支持直接测量坑深。坑深允许偏差为-50~+100mm,当杆坑深度偏差超过100~300mm时,可用填土夯实处理。超过300mm以上时,其超深部分应以铺石灌浆处理。
电杆的埋设深度在设计未作规定时,可按电杆长度的1/10再加0.7m计算。当遇有土质松软、流砂、地下水位较高等情况时,应做特殊处理。
挖坑工作劳动强度大,应特别注意安全,一般应注意以下五点:
(1)施工中所用的工具必须坚实牢固,并应经常注意检查,以免发生事故。
(2)当坑深超过1.5m时,坑内工作人员必须戴安全帽;当坑底面积超过1.5㎡时,允许两人同时工作,但两人不得面对面操作或挨得太近。
(3)严禁在坑内休息。
(4)挖坑时,坑边不应堆放重物,以防坑壁垮塌。禁止将工器具放在坑壁边缘,避免掉落伤人。
(5)在行人通过地区,当坑挖完不能很快立杆时,应在坑的四周设置围栏,夜间应装设红色警戒等,以防行人跌入坑内。
3、电感组装设计思路
起立杆塔有整体起立和分解起立两种方式。整体起立杆塔的优点在于,绝大部分组装工作在地面上进行,高空作业量少,施工比较安全方便。架空配电线路应尽可能采用整体起立的方法。折旧必须在起立之前对杆塔进行组装。所谓组装,就是根据图纸及杆型装置杆塔本体、横担、金具和绝缘子等。组装电杆施工程序为:电杆连接横担组装杆顶制作安装绝缘子安装。
(1)电杆连接设计思路
等径分段钢筋混凝土电杆和分段的环形截面锥形电杆,均必须在施工现场进行连接。钢圈连接的钢筋混凝土电杆宜采用电弧焊接,焊接的具体要求应按行业规范或相关规定的要求施工。
(2)横担组装设计思路
导线的布置不同,横担安装距离也不同。在低压线路中导线的布置采用水平排列,在高压线路中导线的布置多采用三角形排列,一次提高线路的耐雷水平。横担安装时,将电杆顺线路方向放在杆坑旁准备起立的位置处,杆身下端各垫道木一块,从杆顶向下向下量取最上层横担至杆顶的距离,画出最上层横担安装位置。先把U形抱箍套在电杆上,放在横担固定位置;在横担上和好M形抱铁,使U形抱箍穿入横担和抱铁的螺栓孔,用螺母固定。先不要拧紧,只要立杆时不往下滑动即可。待电杆立起后,再将横担调整至符合规定的位置,将螺帽逐个拧紧。调整好的横担应平正,端部上下左右歪斜及左右扭斜均不得超过20mm。
4、立杆设计
架空配电线路施工常用立杆方法有以下几种。
(1)撑杆(架杆)立杆。对10m以下的钢筋混凝土电杆可用三副架杆,轮换着将电杆顶起,使杆根划入坑内。此立杆方法劳动强度较大,适用于长度不超过10m的电杆。
(2)汽车吊立杆。此种方法可减轻劳动强度、加快施工进度,但在使用上有一定的局限性,只能在有条件停放吊车的地方使用。
(3)抱杆立杆。分固定式抱杆和倒落式抱杆。倒落式抱杆立杆采用人字抱杆,可以起吊各种高度的单杆或双杆,是立杆最常用的方法。
倒落式抱杆立杆用的工具主要有抱杆、滑轮、卷扬机(或绞磨)、钢丝绳等。立杆前,先将制动用钢丝绳一端系在电杆根部,另一端在制动桩上绕3~4圈,再将起吊钢丝绳一端系在抱杆顶部的铁帽上,另一端绑在杆身的2/3处。在电杆顶部接上临时调整绳三根,按三个角分开控制。总牵引绳的方向要与制动装、坑中心、抱杆铁帽处同一直线上。
起吊时,抱杆和电杆同时竖起,负债制动生的人要配合好,加强控制。当电杆起立至适当位置时,缓慢松动制动绳,使电杆根部逐渐进入坑内,但杆根应在抱杆失效前接触坑底。当杆根快要触及坑底时,应控制其正好处于立杆的正确位置上。在整个立杆过程中,左右侧拉线要均衡施力,以保证杆身稳定。
当杆身立至于地面成70°位置时,反侧临时拉线要适当拉紧,以防电杆倾倒。当杆身立至80°时,立杆速度应放慢,并用反侧来显与卷扬机配合,使杆身调整到正直位置。
5、拉线安装设计
拉线组装的步骤为:埋设拉线盘安装拉线上把安装拉线中把。
(1)埋设拉线盘。在埋设拉线盘之前,首先应将拉线棒与拉线盘组装好,放入拉线坑内。拉线坑应有斜坡,且宜设防沉层。来显棒一般采用直径不小于16mm的镀锌圆钢。下把拉线棒组装好后,将拉线盘放正,拉线棒方向对准已立好的电杆,拉线棒与拉线盘应垂直,并使拉线棒的拉环露出地面500~700mm。随后就可分层填土,回填土时应将土块打碎后夯实。
(2)安装拉线上把。拉线一般采用截面积不小于25m㎡的钢绞线。拉线上把装在电杆上,需用拉线抱箍及螺栓固定(也可在横担上焊接拉线环)。组装时,先用一只螺栓将拉线抱箍在电杆上,然后把预制好的上把拉线环放在两块抱箍的螺孔间,穿入螺栓拧上螺母加以固定。或使用UT线夹代替拉线环,先将拉线穿入UT线夹固定,再用螺栓将UT线夹与拉线抱箍连接。
(3)安装拉线中把。在埋设好下不拉线盘,做好拉线上把后,便可收紧拉线做中把,使上部拉线和下部拉线棒连接起来,形成一个整体,以发挥拉线的作用。
此外,还有接户线的安装。接户线是指从架空线路地阿甘上,引到建筑物电源进户点前第一支持点的一段架空导线。按其电压等级可分为低压接户线和高压接户线,接户线的安装应满足设计标准和要求。
【关键词】电气线路;敷设设计;技术要点;经济性
随着城乡居民生活水平以及国家收入提高,人民收入得到了很大的提高,室内装饰以及家用电器逐渐进入居室环境,同时居民对电气设计者创造更为安全、美观、舒适、卫生的环境也提出了更高的要求。如:局部、一般、装饰照明的布置能否满足居民生活需求;电源布置能否和家用电气、家具位置适应;内部线路敷设能否有助于房间装饰以及改造等;室内电表、开关、导线截面能否满足快速发展的家用电器等。因此,在电气线路敷设中,必须根据适用方面、经济价值以及设计要求进行施工,进而让线路敷设效益达到最高。
1 电气线路敷设方式
近年来,随着科学技术的快速发展,在城市建筑电气设计中,室内照明被分成两种敷设的情况;一种是使用较难燃烧的塑料线槽,对梁或者墙明敷进行保护,另一种则是线管保护间墙或者楼板间的敷设方式。线路暗敷通常以电线管、焊接钢管以及硬塑料管的形式存在,它的主要特点是:可以有效防止机械损伤,并且不影响建筑物美观程度,拥有很长的使用年限,导线更换比较方便;它的主要缺点是:施工程序繁杂、造价高、不便检修(如图1所示)。
图1 明敷、暗敷电气平面示意图
在实际应用中,虽然线路暗敷比线路明敷优点更多,但是很少用于室内照明系统。从上图可以看出:在钢管焊接中,线路暗配比线路明配的塑料槽板成本造价高出将近62%,与木槽板线路明配高出将近77.5%;在塑料槽板中,线路暗配比明配线路高出将近24.8%,和木槽板相比高出36.6%;木槽板线路明配比塑料管线路暗敷低16.7%,比塑料性槽板线路明配高出6.5%。
图2 电源进线示意图
在住宅线路设计中,通常暗配线路会选择捷径,也就是尽量让插座、灯具、开关距离最短(如图2所示)。对于明配线路,则必须根据梁、墙、柱以及预制中心具体特征,绕道而行。所以,在住宅线路设计中,明配线路比暗配线路更耗费材料。因此,只使用百米造价对比暗配、明配线路造价成本是不够科学、不够确切的,必须结合实际住宅线路设计特征进行比较、分析。
2 电气线路敷设经济性
2.1 电气线路工程造价
在某高层建筑电气线路敷设中,插座、开关为暗敷,对于难燃线槽PVC电气线路一般采用明敷得到方式,电气布置和电气结线如上图所示。在统一的住宅电气接线配电、开关、灯具、插座数量、型号以及位置基本一致情况下,暗敷设的插座高度为0.3米,明敷设为1.4米,并且通过PVC塑料管保护间墙或者楼板间的暗敷设形式(如表1 所示)。该工程难燃敷线数量以及塑料槽在1到6条或者7到8条之间,对于难燃VG20的敷线数量或者塑料管规格,一般在1到4条之间。
表1 电气线路敷设安装设计示意表
表2 相同安装项目不同档次的预算表
为了方便两种不同形式的电气工程敷设方式以及造价成本比较,采用相同的施工材料和施工分项(例如:住宅开关、灯具、面板数量以及安装费用等),在不同级别下的工程造价进行比较(如表2 所示)。同时,在相同档次的材料中,分别对图一中两种敷设方式,采用不同的施工分项(例如:线管、电线、线槽数量、线盒以及安装费用等)对造价成本(如表3、4 所示)进行分析。
表3 电气线路明敷设
【关键词】高压输电线路;设计;电网
中图分类号:S611 文献标识码:A 文章编号:
1前言
高压输电线路作为整个电网系统的骨架部分,其的设计正确与否严重影响着整个供电系统。电网系统的迅猛发展使得电力方面的建设实现了跨越式的发展,并且电网在安全性及稳定性,可靠性方面也大有提高。高压输电线路作为电网的重要组成部分应该再设计时应该对其中的各个问题进行详细的分析,只有这样才能更好的提高系统的安全性及稳定性等,并且将大大减少建设的成本费用,可见对高压输电线路设计的研究是非常重要的。
2 高压输电线路设计的特点及存在的问题
高压输电线路相对于其他的输电线路具有的特点:第一,安全性能的要求提高 高压输电线路中的负荷比较大,并且一般是传送电源点或是负荷中心的电压,可见高压输送安全性需要加强的重要性,一旦高压输电线路发生故障将会造成很大的经济损失,并且会严重的影响人们的生活及其他工作的正常运行;第二,输电线路的结构参数大 主要表现相应的一些设备的要求提高了,如对电线塔的高度及电线杆的高度要求高了,对绝缘子的串长及片数还有吨位都有了增多,由于高压输电线的负载比较大,因此需要各种部件都要加大强度,以防止出现故障,因为一旦出现问题将会很难修复;第三,线路中的相应参数比较大 高压输电线路中的电压及电流强度都是比较大,并且高压输电线路周围的电场强度也是很大的;第四,线路的设计方面难度加大,高压输电线路的输送长度是比较长的,并且一般是穿越比较复杂的环境地区,由于建立的位置比较的偏僻,为维修及建立都带来了比较大的困难,以上就是目前高压输电线路的特点及其中存在的缺陷。
3 高压输电线路中设计中的相关问题及解决措施
3.1路径的优化选择
合理的输电线路将会减少输电线路的长度并且降低成本费用,此外还能保证高压输电线路的安全可靠性,可见路径选择在高压输电线路设计中的重要作用。路径的选择一般遵循以下一些条件:第一,应该尽量避开矿企业,居民住所或是地质、气候不好的地带,这样可以减少自然灾害或是突发事件带来的损失,并且需要考虑到与公路,铁路或是其他通信线路之间的位置关系,避免之间相互影响;第二,缩短输电线的路径,避免出现大半圆或是大转角或是之字形的设计路线,并且需要考虑到运输及维修建设的条件需要;第三,在各种条件允许的条件下,可以采用与原有的拟建线路进行并行,这样可以大大减少出现交叉跨越,这样可以降低成本费用;第四,在进行建设时需要做好高压输电线路可能给周围带来的影响进行相应的评价分析,主要是对文物的评估,覆盖矿产的评估,地质灾害的评估,以及对周围环境的影响评估等,只有在这些评估都符合要求后才可以进行施工。
3.2杆塔的选择
杆塔基础作为输电线路结构的重要组成部分,其工程造价及耗时等在整个输电线路工程中占有很大的比重,并且杆塔的型式受到造价,占地,施工,运输等方面的影响,可见对杆塔的选择也是非常重要的。架空的线路需要与地面或是跨越物之间要有足够的距离,这样才能保证地面的物体不受高电压的影响,此外还需要在档距上与线路的高度相协调。可见线路的选型是非常复杂的一项工程,一般在对杆塔进行选型时尽可能的在大范围内统一选型,但是对于一些专用的线路需要进行专门设计,这样可以减少建设成本及建设的复杂程度,现阶段我国在进行杆塔选型时一般是根据技术,施工,运输等方面进行考虑的,需要遵循下面的几个条件:第一,杆塔的选型会直接影响着以后线路的施工及相应的维修工作,并且在建设费用上也会有很大的影响,因此在进行选型时需要考虑到输电线路的安全性,维修难易程度,及经济费用等。
3.3输电线路中的绝缘配合
高压输电线路的绝缘配合问题将会严重影响到整个输电系统能否安全、可靠的进行,因此应该对输电线路的绝缘配合问题引起高度重视。对高压输电线中的绝缘配合主要是解决电塔之间的放电问题,在建设中应该从以下几个方面对高压输电线路的绝缘配合问题进行考虑:第一,输电导线对杆塔的绝缘配合 绝缘子的型号及相应的片数等应该根据正常的运行电压等对相应的一些参数进行确定;第二,输电导线对避雷线的绝缘配合 对于此情况主要是采取外过高压,也就是通过雷电过电压来对避雷线与中央的导线之间的距离;第三,输电导线对对地面以及各种跨越物进行绝缘配合 主要是根据过内过电压以确定输电导线与地面以及对跨越物的最小距离;第四,不同输电导线间的绝缘配合 主要是对输电线路正常情况下,由于电路的震荡情况来对输电线路之间的最小距离进行确定。
3.4高压输电线路的防雷设计
雷电流的几种效应:高压效应,主要是指雷电流会产生很高的电压,这种冲击电压会对电气设备严重的损坏,如可以将电气设备外表的击穿使之发生短路,这样将会造成燃烧甚至可能发生爆炸等;高热效应,主要是指雷电可以产生强大的电流,这样会使得被雷击的物体融化,甚至会引发火灾,这样会严重危害人们的生命安全;机械效应,主要是指被击到的物体会发生扭曲甚至会被撕裂等这样会造成严重的经济损失;静电感应可以使得相应的导体产生相反的电荷,若是来不及将电流散去将会发生放电现象,甚至会导致火灾。为了避免火灾的发生需要采取相应的措施:第一,安装避雷针 一般避雷针设立的高度一般高于建筑物及周围的设备,通过避雷针将会将由于雷电产生的巨大电流导到地下,这样会在很大程度上保护了周围的建筑;第二,采用避雷线 避雷线与避雷针的机构是相同的,其主要是有三部分构成的,同样也可以将雷电产生的巨大电流导到地下,这样将会防止周围的建筑物受到损害。
3.5高压输电线的拓扑考虑
输电线之间的距离主要是导线与杆塔之间的最小距离来决定,其中导线的间距主要受到以下因素的影响:第一,当底部横担顶部连接构建之间的夹角变大时,为维持规定导线之间的距离需要将横担之间的垂直距离增大,这将会导致线之间的垂直距离加大;第二,外部的障碍物的倾角越大,这就需要将导线布置在相对比较远的位置,只有这样才能使得导线的间距维持在正常的范围内,但是这样将会使得导线水平间距变大;第三,为了防止导线之间由于振动发生碰撞,这就需要将导线之间的间距增加,对于一些丘陵及一些高山地区,应该考虑到导线间的距离。
3.6做好输电线路施工图的设计
输电线路施工的设计受到外界环境的影响,如外部气象,地形及地质条件等将会对设计有很大的影响。这就需要考虑到当地的外部环境进行图纸设计,图纸的设计内容一般包含施工说明书及施工中相应的数据标注及注意事项等,施工图的目的是为了工程能够顺利进行,因此需要对输电线路图进行详细的设计。
4 结束语
高压输电线是电网中的一个重要组成部分,一旦输电线路出现故障将会严重影响整个电网的正常运行。为了使得高压输电线能够正常的运行,这就需要将建设中的各个因素进行分析,只有这样发现其中的问题,并采取相应的解决措施,只有这样才能使得高压输电线路安全,可靠的运行。
【参考文献】
[1] 魏 磊.浅析高压输电线路设计[J].民营科技,2011(12).
[2] 张发苍,贾彦轻.浅议高压输电线路设计[J].科技风,2011(16).
关键词:高压输电线;工程;设计
一、高压输电线路运行中的常见问题
(一)自然因素
在能够引起高压输电线路故障的众多因素里面,天气及气候引起的故障是最多的,比如台风和雷电天气。台风对高压输电线路的影响十分严重,而与其它故障相比,台风对高压输电线路造成的故障在短时间内无法排除。高压输电线路都较长,在遇到台风危害时,输电线将会因为舞动发生风偏闪路。在高压输电线路经过气候恶劣的环境时,电线会长期的经历风吹雨打,这会降低杆塔的强度,如果遭遇强风雨天气,杆塔可能会倾倒,这对输电线路有很大伤害,甚至会对整个电网造成威胁。此外,在雷电多发季节中,经过空旷地区的高压输电线路很有可能会遭受雷击,雷击会发出大量的电压,而这部分电压如果作用在输出线路上将会形成过电压,一般情况会导致高压输电线路的绝缘子发生闪络,情况严重时可能会击穿绝缘子,从而引起断线事故,导致线路中断。
(二)人为因素
人类的活动会给高压输电线路带来影响,这种破坏可能是有意为之或是无意识的。高压输电线路范围广、线路长,虽然在规划时尽量避开了人口密集的地方,但仍不可避免地架设在人类频繁活动的范围之内,加上输电线路愈发复杂,人类活动对其产生破坏的几率有所上升。人类在线路附近进行伐木、采矿、耕作等活动时如出现过失,极有可能会损坏线路;即便是无意的交通事故,也可能会带来影响。
二、高压输电线路工程设计
(一)加强高压输电线路防雷抗冰设计
我国地域辽阔,各地区在不同季节拥有不同的气候特点,而高压输电线路设计和应用过程中,对其稳定性影响最大的因素就是雷雨和冰冻等灾害。在这种情况下,必须积极加强高压输电线路防雷抗冰设计。传统的设计过程中,线路受到雷雨及冰冻的影响,产生了短路和漏电现象,相关部门只能够在发生故障以后进行维修,严重缺乏主动性,同时还造成线路运行成本增加。积极进行高压输电线路防雷抗冰设计的过程中,应进行抗冰设计,提升线路稳定性。在这种情况下,抗冰和防雷设备和结构被有效应用于设计过程中。一方面,选择导线的过程中,考虑当地的气候和地质等特点,并保证导线材料拥有较高的机械强度,降低天气恶劣给线路造成的影响,从而也能够保证线路在雨雪天气中也能够正常运行,减少短路现象的发生;另一方面,在提升线路抗冰能力的过程中,现阶段我国应加大对绝缘子冰闪的使用力度,即在绝缘子表层涂放防水材料,促使漏电现象发生的几率降低。
(二)高压输电线线路防污损的设计与优化
高压输电线线路防污损的设计与优化,也是高压输电线线路设计方案的重要内容,此环节的工作在于做好高压输电线路的防污损设计工作,使得其处于良好的运行状态。在此之前我们需要对于高压输电线线路的防污损设计要点和高压输电线路污损情况进行探究,在此基础上确定防污损设计目标,从而实现线路方式的合理规划,最大限度的降低污损对于高压输电线路造成的影响,处理好绝缘子串爬电距离与结构高度之间的关系。除此之外,还应该总结和归纳高压输电线路的历史信息,探究其污损的规律和特点,找到造成问题的原因,进而实现防污损方案的敲定。
(三)选择合适的高压输电线路路径方案
合理的高压输电线路,可以保证线路经济效益的提升,是高压输电线路技术指标得以完成,高压输电线路施工质量得以提高的关键性举措。因此在选择高压输电线路路径方案的时候,应该做好以下几个方面的工作:其一,做好线路的勘察工作,设计人员要对于调研的陷入的地质信息,地表信息进行全面掌握,制定出多条路径,以科学的评价指标模型的方式来进行评价,并且在此基础上选择经济效益最为理想的方案;其二,注重精细化管理理念的融入,选择长度短,转角和交叉跨越少,地形较好的路径,尽量避开房屋,经济作物去,树木等区域,从经济效益的角度去考量,以保证路径方案的投资成本控制在合理的范围内,并且不会对于高压输电线路效益的发挥构成影响。
(四)高压输电线线路铁塔结构的优化设计
其一,选择合适的高压输电线路铁塔塔型和铁塔斜材料,这是首先应该做好的事情。对此需要注意以下几个方面的内容:以主材为基础,对于节段出进行控制,此时组合的合理性,是保证铁塔塔型满足实际输电需求的前提和基础,在此过程中需要考量铁塔的位置,形式等因素,在确定对应铁塔斜才的时候从承载力矩和长度的角度来探究,保证铁塔整体结构设计的合理性。其二,实现高压输电线路铁塔结构设计中材料的优化配置,比如设置交叉斜材,强化铁塔抵抗纵向荷载的能力;在节点处设置短角钢,实现短角钢与铁塔塔身之间的连接,保证纵向荷载能够传输到塔身上;其三,主义铁塔主材与节点板环节,在关键部位增加斜垫,以实现稳定性的增强。
三、结语
对于电力企业而言,实现对于高压输电线工程设计的管理和控制,并且做好在此方面工作经验的积累,鼓励专家学者在此方面加强研究力度,可以为高压输电线路设计提供更多有效的信息资源,而这些对于引导高压输电线工程设计朝着不断优化的方向发展而言,是至关重要的。相信随着在此方面实践经验的积累,高压输电线工程设计效益将会得到全面的发挥,这一点是毋庸置疑的。
参考文献:
[1]周洁,顾春忱.浅谈高压输电线路设计工作中应注意的要点[J].中国科技投资,2013,No.18630:121.
【关键词】电网工程;输电线路;施工技术要点
中图分类号:U665文献标识码: A 文章编号:
电网工程是一项系统而又复杂的工程,其中的输电线路施工又具有工期紧、任务重、线路长的特点,因而为了确保工程质量,作为电力企业在施工过程中不仅应采取有效的管理措施,还应切实掌握输电线路的各项施工技术要点,尤其是基础、杆塔、架线、光缆等施工技术要点,且切实掌握输电线路的检修施工技术要点,才能在促进质量提升的同时提高企业的核心竞争力,在实现企业经济效益最大化的同时为广大电力用户提供更加优质、安全、高效、人性化的电力服务。
1.采取高效的管理措施,为施工技术水平的提升夯实基础1.1电网工程中输电线路施工中的安全管理措施分析
因为电网工程输电线路施工中环境复杂多变,其对施工技术有一定高难度的要求,因此容易发生安全事故,安全事故严重影响到施工的进度的同时,还给电力施工单位带来不少经济损失,严重的甚至影响到企业长远的发展计划的实施。为保证施工的有效进行,需要采取高效的管理措施以加强施工安全。
一是制定详细的施工守则制度,要求施工人员依据标准进行施工,防止不安全行为的发生。大多数施工企业都有一套国家安全施工的标准,但作为施工企业本身也应该有适合自身发展水平的施工管理制度或者手册,企业本身的施工管理制度或者手册不能低于国家标准。
二是对影响面宽或者点多的施工重点项目必须制定合理有效的安全施工措施,并确保施工时能按照安全施工措施实施。
三是对现场的各种物资进行安全管理。施工使用的工器具必须符合国家安全标准,并有符合国家标准的安全健康检查及检查记录,使使用者不因为工器具的原因出现安全事故;合理安排材料堆放地点,必须严格检查材料的质量是否符合要求,做好材料的各项保护工作。
四是加大必要投入,为员工购置高质量的防护设备以及施工中所需的工具,保证工作人员的人身安全。
1.2电网工程中输电线路施工中的质量管理措施分析
质量管理在电网工程中输电线路施工的管理中非常必要,质量是一个企业的形象,关系到企业未来的发展,在输电线路施工中,出现质量问题不但会出现项目成本增加,甚至有可能威胁工作人员的人生安全。因此,在施工的每个环节都必须注意质量管理。[该段需要重新组织一下,本人写作水平不好]
第一是建立符合企业或者项目工程的质量管理体制,并有效进行实施及监控。
第二是项目工程施工开始前,施工与设计单位应一起做好工程图纸的会审工作,确保施工设计能够与施工场地有效结合。
第三是要加强施工材料质量管理,施工材料必须符合国家相关的质量标准并符合设计的要求,尤其在输电线路成品后处于长期受力的材料质量管理,必须做到施工材料的全过程监控和管理,并按照国家标准进行使用。
第四是加强施工技术标准的管理和监督,一旦发现工程技术不达标必须立即整改或返工。1.3电网工程中输电线路施工中的造价管理措施分析
企业是以盈利为目的,为实现施工单位的在经济利益方面的保证,还必须加强电网工程输电线路施工中的成本管理。具体管理方法如下:一是全面分析企业本身施工及管理水平,以便在市场经济中找到符合自身发展水平的项目工程,这样可以尽量避开项目工程出现亏损。二是全面了解材料的市场价格,选择购买高性价比的材料,以加强材料的成本控制。三是严格实行施工人员现场签证制度,减少工程结算时的不必要纠纷。四是根据工程进度和工程施工合同安排工程款的发放,避免发生超支现象[1]。
2.浅谈电网工程输电线路施工技术要点2.1电网工程输电线路施工中基础施工技术要点分析
基础施工在电网工程输电线路施工中占有极其重要的地位,高质量的的基础工程可以防止杆塔出现下沉和倾倒状况。下面主要介绍几种常见的基础工程的特殊施工技术要求。
一是掏挖基础施工技术,掏挖基础具有很好的稳定性,可直接应用于黏土或者是碎石等基础的在施工中,但其施工难度较大,且在混凝土浇筑后不能进行检查和修补,因此在施工中必须使用采取较为特殊的措施:调整混凝土的水泥浆量,提高混凝土大头部位的密实性;在振捣时加入插入式的振捣器进行振捣,以提高基础混凝土的质量;衬垫一些塑料,以避免地面处的基础工程土壁受到碰撞脱落;二是岩石基础施工技术,在岩石打孔的过程中,避免破坏岩石的整体性。最后确定锚筋的正确位置,按混凝土的浇筑程序进行浇筑;三是桩基础,桩基础施工需要注意的有两点:施工钻孔时发生跑偏,应在偏斜的地方继续用钻头扫孔;钻软黏土层时,要降低进尺的速度,防止出浆口堵塞[2]。
2.2电网工程输电线路施工中杆塔施工技术要点分析
作为输电线路中输电线的支撑物且使用的时间长,杆塔的选择非常重要。在选择在杆选择时,首要考虑的因素是杆塔的结构和形式。预应力混凝土杆或钢筋混凝土杆比较适用于丘陵、平地等交通便利地区,而铁塔则适用于交通运输不便的山地地区。杆塔的组合中主要有整体组立和分解组立两种。安装重量较大的钢筋混凝土杆时,应先在地面把大部位组装好再整体组立。
2.3电网工程输电线路施工中架线施工技术要点分析
架线施工主要包括前期的准备工作及具体的施工工作。首先需要根据实际需要来选择
适合的架线型式,再选择合理的架线展放方法。通常使用的展放方法有两种拖地展放和张
力展放。拖地展放方法较为简单,不需要制动,电线直接拖地前进,但容易导致线路损坏
严重,因此劳动效率很低。而张力放线通常使用在电压等级为330kV以上的线路施工中,主要利用机械来保持地线之间的张力来放线,施工时注意对导线进行检查,发现破损必须及时修补或切断重接。在导线连接之前进行导线两端的规格和扭绞方向的检查,保持两端一致。最后进行紧线工作即可[3]。
2.4电网工程输电线路施工中光缆施工技术要点分析
因为光缆中含有部分的金属,所以对光缆的避雷工作也不能掉以轻心。在光缆施工之前,首先需要认真了解设计资料内容,然后严格细致检查材料质量是否合格。施工前使用OTDR检查光缆。安排专员在拖移光缆时做好协调工作,以保证光缆的连续,避免光缆扭结现象的发生。选择合适的位置进行光缆熔接,注意对接头盒进行密封,防止水气等进入。完成熔接工作后,从接头盒处开始收缆,防止盒内的光纤变形。
2.5电网工程输电线路施工中检修施工技术要点分析
线路维修施工属于应急处理,主要使用在线路发生故障时。其主要工作步骤为,首先利用相关的工具检查线路,准确判断线路所存在的问题后,再立即采取有效的解决措施。在日常工作中,巡视人员应该加强对线路情况的全面了解,把每次的巡查材料都做积累积累,这样发生问题的第一时间,才能对存在的问题进行分析做出正确的判定。同时,巡视人员还应该随身携带部分小工具,针对小问题方便及时处理。面对故障的发生,应该保持镇定,迅速制定有效的抢修方案,组织相关人员开始有序地维修工作。在维修工作完成后,应该检查是否有工具遗留在杆塔,如有,应立即取下,才能合闸通电,避免安全事故的发生[4]。
3.结语
综上所述,对电网工程输电线路施工技术要点进行分析具有十分重要的实际意义。通过掌握输电线路的各项施工技术要点,尤其是基础、杆塔、架线、光缆、检修等施工技术要点必须掌握,希望能够促进施工质量的提升,帮助企业实现经济效益最大化的同时为广大电力用户提供更加优质、安全、高效、人性化的电力服务。
【参考文献】
[1]张辉.浅析电力工程输电线路施工技术[J].中国电力教育,2011,06:139-140.
[2]黄桂林.电力工程输电线路施工技术[J].电子制作,2012,10:152.