关键词:电力工程;线路设计;优化方法
1电力工程线路设计中的优化方法
1.1线路路径选择
电力工程线路路径的选择,直接关系着输电距离,关系着线路的运行成本,同时关系着电力工程的整体造价。对于设计人员而言,在对电力工程线路路径进行选择时,需要充分考虑各方面的因素,在不增加成本、不影响工期的基础上,尽可能选择直线,避开弯曲线路,通过对区域电力用户的统计分析,选择几何中心线路,将线路与电力用户之间的平均距离控制到最短,同时避开电力工程施工对于植被、水源的破坏。对于线路中的不同地形和障碍,应该尽可能对各方面的条件进行平衡,通过相应的对比分析,选择最优化的线路。不仅如此,在线路动工前,应该对沿线居民进行走访,了解其需求,听取群众的意见,将其整理成相应的材料,对施工进行指导。
1.2导地线选择
在电力工程建设过程中,导地线所产生的成本内容包括分裂数、线路型号、长度等几个方面,线缆的质量受传输和分配等质量因素的影响。气候条件同样会对线路产生一定的作用。在电路设计过程中,应充分考虑导线型号的问题。根据导线的实际型号,可以确定工程造价,从而完成整个线索的预算编制。
在线路工程施工过程中,应结合现阶段的实际情况,在现有基础上进一步预测和全面评价电缆荷载等条件。充分结合现阶段经济发展的实际情况,有效地预留负荷,更好地减少线路修复改造工作,提高工作效率。导线的施工也会受到地形等因素的影响。东北地区的地形一样非常复杂,这将导致电力线的设计和要求的标准必须提高。因此在电力线路工程设计中,需要充分考虑河山、植被和人口密度的影响,尽可能避免崎岖不平的地形,提高工程建设的便利性。考虑到北方寒冷的冬季天气,假如线路冻结,不但会影响线路的强度,而且还会造成各式各样的线路故障。此种情况下通常需要使用架空复合地线敷设相应的地线,以确保地线和导线的有机结合,从而确保线路安全稳定运行。
1.3气象因素的影响
我国幅员辽阔,东西向和南北向跨度较大,不同的地区气候变化存在着很大的差异,如东北地区冬季严寒,夏季温暖,南方地区冬季温暖,夏季炎热,在电力线路工程设计中,应该充分考虑区域的气候特征,对气象因素的影响进行控制。例如,在我国东南沿海地区,影响电力工程设计方案可行性和可靠性的最大危害,就是夏秋季节的台风和暴雨,基本上,每年出现的台风都会给电力8线路造成巨大的影响和破坏,引发严重的经济损失。在西北和东北地区,由于冬季气候寒冷且持续时间长,对于电力线路工程危害最大的因素是覆冰灾害,冰凌在线路上的持续积累,会导致线路的负担加重,如果不能及时进行预防和清理,则可能会导致线路断裂,影响电力系统的安全稳定运行。因此,在对电力线路工程进行优化设计时,必须充分考虑气象因素的影响,如设置避雷针、防雷网,或者定期对线路进行巡查,及时清除线路上的杂物、覆冰等,做到趋利避害,以确保线路运行的安全性和可靠性。
1.4杆塔选择与造价控制
进行塔架的定位和选择是合理的,优先选择电力线路和电力线、公路、河流和铁塔等交叉跨越处方案比选,并确定经济合理的设计方案。积极运用先进塔楼及相关基础设施新技术,优化开环点和交叉点塔架类型。为了减少塔架重量,减少迎风面积,竭力使用高强度钢材料。对于220kV及以上线路工程在走廊地区,如道路绿化带等走廊,若能满足塔台限制和城镇规划要求,则宜选用窄的基础钢管塔。结合项目的具体气象条件,选择电力建设标准化模块,形成大规模的经济效益。该塔的位置尽可能接近机耕道路、县乡公路,便于机械的接近和施工。塔架结构的设计应尽可能满足机械化施工的要求。例如,单个构件的长度通常不得超出12米,单个构件的单重通常不得大于3吨。
2杆塔的定位与设计问题
2.1杆塔设计原则
电力线路中的杆塔需要具有较强的稳定性与可靠性,要保证杆塔具有足够的强度和荷载力,还要具备较强的抗撞击和抗裂能力。在具体的杆塔设计中需要充分考虑上述要求,还要综合考虑杆塔的实用性与美观性,并注重提高杆塔施工的经济效益,尽量节约成本。杆塔设计中需要对底盘、托线盘和卡盘等具体部件进行设计,必须要原材料达到相关标准的要求。此外,在钢筋和混凝土施工中,要保持与地基平衡的状态,桩基础和底板的强度都要符合要求。
2.2杆塔定位后的检验
根据杆塔定位的设计要求,要在定位完成之后进行检验。先对杆塔的高度和位置进行测量,之后再对杆塔的各部分进行检验和核查,分析杆塔定位是否符合相关的设计要求。具体说来,杆塔定位检验包括以下几个方面:首先,要检查导线的悬挂点应力。如果杆塔位置较高,并且悬挂点或两侧档距比较大,悬挂点就会存在荷载力过大的问题,必须及时予以处理;其次,要检查导线的悬垂角。如果杆塔垂直档距较大,那么避雷线处的悬垂角就会扩大,如果避雷线所在位置的悬垂角比线夹处的悬垂角大,那么就会产生角度过大的问题,导致悬垂角出现较大幅度的偏离,容易产生一些安全隐患,必须及时予以纠正;最后,要检查杆塔基础。在室内、室外定位都完成之后,如果垂直档的档距过小,而水平档距过大时,会影响杆塔的荷载能力,必须要对杆塔基础进行检查,找出杆塔基础中存在的问题,并予以处理。如果线路建设中存在没有卡盘的地方,要及时予以添加,如果问题依然存在还可以用加拉线的方法来提高线路的稳定性。
此外,要通过定位图准确测量杆塔的垂直档距和水平档距,如果最大弧垂的数值等于图上的垂直档距,那么就可能出现绝缘裙边存在积雪和积水等问题,进而降低绝缘子的绝缘能力,还会降低绝缘子的强度。为了避免上述问题的发生,可以选用倒挂的形式安装。对于一些较为偏远的线路,可以设置位置较高的杆塔。由于一些杆塔的垂直档距和水平档距存在较大的差距,绝缘子所受的承载力过大,可以利用双串或者若干片绝缘子,这样可以有效提高绝缘子的承载能力。
结束语:
随着全球经济一体化进程的加快,中国国民经济整体呈现出相对明显的增长趋势。电力工程建设作为国民经济发展的基础产业,也面临着前所未有的发展机遇和挑战。电力线的设计逐渐显示出其重要意义。线路设计是实施输电的前提和保证。设计质量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。
参考文献:
[1]刘应增电力工程线路设计中的优化设计分析[J]科技与企业,2015(22).
[2]段志忠.电力工程输电线路的施工技术关键点分析[J].通讯世界,2017(23).