邓宁
(内蒙古电力勘测设计院有限责任公司,内蒙古呼和浩特010011)
摘要:随着我国经济的飞速发展,用电量的增加使得高压输电成为现代输电的重要形式。这种输电方式在给人们带来方便的同时也存在一定的问题,为了使得输电工作进行得更加安全而稳定就需要有合理的高压输电线路设计。虽然现在的电网建设得到了发展,但是仍然存在一些问题,并且需要完善高压输电线路的电气设计。
关键词:高压输电线;电气设计;问题;措施
前言
确保电力传输的稳定性是提升电力服务水平的根本。而电力传输稳定性的高低直接由电网传输路径的质量好坏决定,特别是高压输电线路,因为它主要负责电厂与变电站之间、变电站与变电站之间的电力传输。而电缆敷设主要用于地下,这种方式减少了架设空间,更加美观,但电缆的后期维护较为困难。因此,目前我国依然将架空输电线路作为主要的输电形式。经济的快速发展推动了电网建设的步伐。完善高压输电线路的设计,提高电网运行的稳定性十分重要
1设计高压输电线路电气设计过程
高压输电线路电气设计主要包括前期进行分析、初期的设计工作、施工进行三个过程。下文我们将这三个过程进行具体的分析。
1.1前期进行分析
高压输电线路的电气设计具有工程量大、设计复杂等特点。设计过程存在安全隐患,因此前期准备工作过程应对设计过程和设计所需条件进行分析。另外,要对当地地形、设计成本进行正确的选择,以便于选择正确的材料选择。减少设计成本也是前期设计中的重点,可有效防止工程浪费。在设计之前要进行全面的实地考察,并进行合理的分析,这样才能确保设计的科学性与合理性。设计人员要具有专业素质,经过分析后确立高压输电线路电气设计的可行性方案,制定详细的问题解决方案,以供施工人员参考。做到一旦出现问题,能够及时解决。方案的设计还需要设计人员全面考虑,从施工环境、设备和技术上进行综合考虑。
1.2初期设计分析
初期高压电气设计主要是指高压输电线路设计草图。因此,设计初期是指根据施工变化进行电气图纸的修改。其目的是在于为施工过程提供尽量准确的设计方案。此时设计人员的主要工作为:天气条件确定、输电路径的选择、合理的导线的尺寸选择、输电铁塔确认、抗冰和防雷等设施方案的确立。由于高压输电线受外部环境的影响较大,因此电能源流失严重。因此,初期设计阶段,应根据高压线路路径所处的环境进行合理的电量选择。输电铁塔作为完成高压输电的主要组成部分,对整个电路的安全、稳定运行具有直接影响。因此,设计初期阶段,设计人员应充分考虑其影响因素,在设计初期提出正确的解决方案。为了解决设计过程中存在的问题,还应对设计人员进行培训,使其认识到高压输电线路电气设计的重要性,从而设计出符合条件的高压线路,确保其正常运行。
1.3进行施工阶段分析
由于高压输电线路施工的复杂性,设计过程无法全面考虑施工过程可能存在的问题。因此,设计人员应与施工人员结合,在施工过程中若存在施工变化或者不合理现象,应及时进行方案调整,以确保施工的正常运行。而高压输电线路的电气工程设计,应根据最终的设计图纸进行。施工过程还应落实图纸的线路设计和对设备和施工流程的规定。
2高压输电线路电气设计存在的问题及解决对策
2.1路径选择不合理
路径选择的合理性对高压输电线路的稳定具有直接影响,作为关键步骤,如何选择电气设计的路径需要设计人员了解、熟悉流程,综合考虑施工安全、施工经济支出、施工流程设计等问题。但目前,大跨越线路是其主要表现,并且线路大量穿
过闹市区、树林区。在路径选择上并未进行合理的提前设计。大跨越设计使得施工成本大量增加。高压输电线路施工具有复杂性,线路设计过程中容易出现事故,而设计人员并未对其赔偿问题进行合理的考虑,因此导致路径设计不合理。为了解决这一问题,提高高压输电线路设计的稳定性。在设计过程中,应充分考虑当地的地址问题,综合线路设计的影响因素进行合理线路选择。在满足供电需求的同时进行减少大跨度线路设计,并且要尽量的避免线路穿过山林等地理位置,防止其在雷雨天线路受损。另外,线路设计要实现其高效性和便捷性。从设计角度讲,最合理的设计要尽量减小曲折系数和转角次数,并且沿线要交通便利还要避免闹市区。
2.2杆塔基础型号选择不合理
由于高压输电线路需要靠杆塔来固定,杆塔型号对其稳定性具有一定影响。而在杆塔选择上,设计人员往往仅考虑经济问题,而忽略了其自身型号和结构问题。导致杆塔型号选择与当地地形不吻合,影响其稳定性。针对这一问题,在杆塔的基础型号选择要根据线路敷设过程中,线路经过的地形、地貌以及当地条件的要求。同时,杆塔型号的选择适当就好,防止过度的经济浪费。如在敷设过程中,黄土地基、软体地基具有较大的差异,应针对其特点进行正确的选择。
2.3高压输电线路防雷和抗冰设计
由于我国目前多数高压输电线路均地上,且多经过空旷地区。因此,雷雨天气以及冰冻天气对其质量具有直接影响。导致线路容易出现漏电甚至短路现象,影响其正常运行。同时造成维修问题,提高了设计和运行成本。因此,必须对其进行防雷和抗冰处理。需要对高压输电线路进行抗冰设计,只有这样才能降低其安全隐患,促进其安全稳定运行。为解决这一问题,应在设计过程中增加防雷设施和抗冰结构。首先,应结合当地地质条件、气候条件选择合理的导线厚度,在材料选择上,应尽量选择机械强度较高的导线,防止恶劣天气对其造成影响,尽量减少风雪天气导致线路短路等现象的出现。其中,在解决抗冰问题中,防止绝缘子冰闪是目前应用较多的方法,并且效果较好。方法为将防水材料涂在绝缘子表面上,这样可以减少线路漏电现象。
3高压输电线路的设计要点
3.1接地技术和防雷
在高压输电线路中,最常用的避雷方法是架设避雷线。作为一种有效、可靠的避雷措施,避雷线不仅可以防止雷电直击导线,还会在很大程度上完成分流工作,将杆塔上经过的电流降到最低。另外,使用线路避雷器也是一种行之有效方法,它的主要作用是钳电位,而线路避雷器也有很多种,具体使用哪种也要根据实际情况来定。110KV及以下高压输电线路所经地区绝大多数都是人烟稀少的旷野,并且跨越面积较大,范围很广,一旦遇到雷击现象,就很容易引发跳闸停电事故,所以说,防雷和接地工作不容小觑。
3.2确定气象条件
在线路设计过程中,好的气象条件是保证安全的首要前提。正确地划分气象区,再加上搜集到的有效的气象数据,能完善经济指标和技术指标。在第一次勘探时,负责设计的人员要经常调查线路附近大大小小的气象观测台,详细地了解线路附近的大气湿度、降雨量、导线覆冰状况、相对湿度和与施工有关的气象参数。最后一次勘探时,应当更仔细地调查分析,特别是要对特殊地貌,比如会发生泥石流、暴风雨的地形加强防范。
4结语
总而言之,要确保高压输电系统的安全,提高电气设计的质量是关键。用电量的增加使得线路故障增加,给故障检修人员的带来了新的挑战。在电气设计过程中,方案不合理、图纸不准确的问题导致其设计存在缺陷。要解决这一问题,要从根本上提高设计人员的素质和专业技能,并对施工图纸进行检查,严格按照正确的程序操作。针对高压输电线路设计中易出现的问题采用对应的策略,以满足我国电网安全运行的需求,促进经济的发展。
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