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摘要:高压输电线路是电力企业发展的动脉,做好高压输电线路的设计,可以保证高压输电线路的正常供电,促进电力企业发展。所以,应重视高压输电线路设计工作的需要注意的要点。
关键词:高压;输电线路;设计;问题
高压输电线路以架空输电线路和电缆输电线路为主要表现形式。架空输电线路主要用于空中,其搭设较为困难,容易受到风雨或者雷电的侵蚀,但后期维护相对简单。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。
一、高压输电线路电气设计的主要内容
1.1前期分析
前期分析主要是指依据经济、技术和设备等条件,对建设规模、项目盈利、设备选材与资金筹备等方面进行可行性分析,在国家政策法规、实验数据与计算图表等基础上,进行项目可行性论证、风险预测与方案设计等,并评估项目投入运行带来的经济效益与社会效益,从而为高压输电线路建设提供科学客观的咨询意见。
1.2初步设计
在确定高压输电线路可行性后,需要进行输电线路电气初步设计,其内容主要为:为减少输电线路损耗,需要选择合理的路径、导线与气象环境,将其对高压输电线路影响降至最低;分析输电线路所经区域地形、地貌和地质等条件,便于杆塔基础建设工作的开展,保障输电线路安全平稳运行;注重线路绝缘、防震与防雷方面的设计,避免高压输电线路因此而被损坏。
1.3施工图设计
在初步设计完成后确定最有设计方案,然后开始施工图的设计工作,其主要包括工程预算书、概算修正、路径的平面图、杆塔明细表、杆位断面图、杆塔施工图和机电设备安装图等,从而为高压输电线路的施工建设提供指导。
二、设计高压输电线路电气设计过程
2.1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。
2.2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。
2.3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。
三、高压输电线路电气设计中问题及对策
3.1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。
3.2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。
3.3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。
结语
总之,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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作者简介
寇铭儒(1985.01),男,宁夏吴忠人,宁夏大学学士,助理工程师,单位:囯网宁夏电力公司中卫供电公司,研究方向:输电线路