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摘要:随着社会经济的进步和科学技术水平的提高,对建设高压架空输电线路有着越来越高的要求,随着高压架空输电线路的增多,也显现出其设计上的问题。近年来,国家电网建设在不断发展,输电线路不断地增多,在很多地方,线路问题成为了电网建设的主要因素。因此文章结合具体实践经验,分析高压架空输电线路设计中应该注意的问及其影响,并提出一些相应的优化措施。
关键词:高压架空;输电线路;优化措施
引言
随着城市建设的加速,输电线路与城市规划经常发生冲突,需要对输电线路进行迁移改造,但为美化的城市环境,城区及各乡镇镇区内的迁移改造架空线路都要求改用外形美观的钢管杆,同时由于线路走廊紧张,输电线路均要求采用多回同杆架设。
1输电线路路径选择
现代城市人口众多,但土地资源有限,所以对城市输电线路线路路径进行选择时,需要重点关注以下几点:
①城市规划;
②塔基征地;
③地下管线。
现代城市土地资源非常有限,在不断扩大工业用地的环境下,线路走廊选择相当困难,因此需要设计人员根据每项工程的实际情况,对线路沿线地上、地下、在建、拟建的工程设施进行充分搜资和调研,在工程选线阶段,充分考虑塔基土地征用、清赔费用和民事工作,尽可能避开树木、房屋和经济作物种植区,做到兼顾线路的经济合理性和线路建设工期的时效性。选择一条合理的方案保证线路的经济、技术指标,降低线路的施工难度,方便线路的运行维护。
2输电线路设计的具体要求
一般情况下,高压架空输电线路分为架空线路、电缆线路两种。就现在情况而言,常常采用架空线路来输电。架空线路通常使用无绝缘性的裸导线,通过绝缘子来送电,所以可以这么认为,是输电线路杆塔、输电线路导地线、绝缘子三者构成架空输电线路。
2.1输电线路杆塔。架空输电线路的主要支撑结构是输电线路杆塔,它多半为钢筋混凝土杆塔或者铁塔,高压架空输电线路杆塔根据自身的特点可分为直线塔、换位塔、终端塔、分体塔等。输电线路杆塔的设计最为重要,其设计包括基础下压计算、基础上拔稳定计算,基础底板承载力等。
2.2输电线路导地线。高压架空输电线路导线一般选用导电性能良好的金属,导地线最好选用较大的曲率半径,能够出现电晕放电的现象;选择截面能够使导线保持通流密度;高压架空输电线路通常用分裂导线,这样能够提高输送容量。因为架空输电线路中的感应和雷击过电压会对导地线产生不利的影响,因此应该使用避雷线。一般情况下,重要的输电线路需要采用有效的保护措施,例如多增设避雷线;高压架空输电线路设计时,应该注重架空输电线路的路径,来抵御输电导线带来的不利影响,还有外界的自然条件、线路周围的气候环境等。
2.3绝缘子。高压架空输电线路中重要的构件是绝缘子,它不仅仅能在荷载和过电压下支撑导线,还能够使带电部分与大地有绝缘效果。通常情况下,如果高压架空线路的电压水平较高,那么对其绝缘的要求也会随之增高。绝缘材料的质量情况会对绝缘子的性能有极大的影响。绝缘子分为玻璃绝缘子、有机复合材料绝缘子和悬式盘型绝缘子等;另外在高压架空输电线路设计中应该注意绝缘子的性能问题,它的电气强度、荷载能力都有可能影响高压架空输电线路的设计。
3输电线路的设计优化措施
3.1输电线路的路径优化性选择
在选择输电线路路径的过程中,设计人员要对当地的水人、气象以及地质情况进行充分的调查研究,有针对性的进行架空输电线路的优化设计,确保其与当地的实际情况相适应。在优选输电线路路径时,要尽可能的避免一些地质不良、水文气相较差的地段,降低输电线路受到的外界不良影响,提高输电线路抵抗各种自然灾害的能力。同时,对于一些危险性较高的地段要予以特别的重视,确保输电线路能够与其保持一定的安全距离,进而确保架空输电线路的安全运行。在条件允许的情况下,架空输电线路设计时,尽可能的与已有或是拟建成的电力线路并行,减少交叉跨越的现象,有效的降低建设成本。
3.2杆塔的优化设计
杆塔型式选择的是否恰当对于其工作状态具有十分重要的影响,选择适宜型式的杆塔不仅能够为架空输电线路提供稳固的支撑,而且还能降低杆塔工作过程中的维护费用,为企业带来良好的经济效益。因此,在杆塔的设计过程中,要优先选择运行经验丰富具有代表性的杆塔型式,由于此类杆塔经过了长时间的运行,其质量能够得到有效的检验,因此此类杆塔往往具有优良的性能,能够适应多种不同场合的要求。在选用新型杆塔时,要组织专家对其进行科学合理的论证,重点讨论杆塔的技术经济性,在确保安全的情况下,尽量减少杆塔的使用和维护费用,进而为企业营造良好的经济效益。对于新型杆塔中存在的问题,要进行充分的论证,并结合杆塔运行的实际情况,并提出全面的解决措施,进而在实际工作中对其存在的缺陷进行有效的改善,从而为输电线路提供安全稳固的支撑。杆塔的具体埋设方式要充分的考虑到当地实际运行经验、运行情况以及地质情况等,进而优选最适宜的埋设方式,而对于其高度的优选,要根据输电电路的电压和运行要求进行优选。
3.3架空线路走廊的设计优化
对于设置在城市的架空输电线路,由于城市能够提供的空间非常有限,进而导致用地走廊的空间受到不小的限制,严重的影响了其正常的架设工作。为了确保电用户的用电需求和电力输送的安全性,在新建高压架空线路时可通过运用同塔多回、双回的架设方式对架空线路走廊进行科学合理的优化,在设计铁塔类型的过程中可以运用窄基铜管塔或者钢管杆等设计方案,以保证城市居民的用电需求。同时,还要对架空线路走廊的周围环境进行充分的分析研究,并确保具有足够的安全距离,当架空线路与周围物体距离过小时,需要采取有效的处理措施,避免输电电路对周围的设施造成不良的影响。
3.4高压架空线路的智能化
电网的重要组成部分就是输电网,随着经济的发展和科学技术不断提升,输电网也越来越智能化。为了顺应发展潮流,应当树立输电线路的防灾意识和建立安全信息共享平台。如果春夏季节台风频繁,通常会发生输电线路断电、断线现象,和杆塔倒塌等危害事故。如果在运用先进的技术,进行智能化的操作,将情况及时传达到信号监控中心,有利于及时采取措施去解决此类问题。对其智能化不但能降低线路故障的发生几率,还能提高其智能化水平。
3.5防雷接地设计
防雷接地设计对于架空输电线路的安全运行具有十分重要的现实意义,能够保障架空输电线路在恶劣的天气条件下进行正常的工作。科学合理的架设避雷线是最简单最经济也是最有效的防雷措施,其工作原理是通过将雷电有效的引入到大地,进而避免雷电击中输电线路,进而有效控制流经杆塔的电流大小,从而降低绝缘串子中的电压,对其起到良好的保护作用。由于不同的输电线路所采用的防雷线路不尽相同,因此在实际的防雷设计过程中,要结合线路的实际情况进而性有针对性的设计,进而对输电线路形成有效的保护。
结语
输电线路的设计是一门较为复杂的学科,此项工作要求设计人员既懂专业知识,又必须有现场处理各种复杂局面的实践经验。特别是现场踏勘阶段,设计人员需不辞劳苦、反复踏勘,收集各种现场资料,比较各种方案以选出一种既经济又切合实际的方案。经过辛勤工作设计出的线路即使不是最好也是较为合理的。
参考文献
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