摘要:高壓送電線路是電力長距離高效率運(yùn)輸系統(tǒng)的重要組成部分,其技術(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)與整個社會的電力輸送成本息息相關(guān),甚至關(guān)乎整個社會的發(fā)展。本文以送電線路為研究對象,探討高壓送電線路的優(yōu)化設(shè)計(jì),如何提高運(yùn)輸電力的效率,為電力輸送效益提高做出有益的探討。
關(guān)鍵詞:高壓送電線路;線路優(yōu)化設(shè)計(jì);電力輸送
一、我國高壓送電線路的現(xiàn)狀
我國的高壓送電線路有著在野外穿行的距離和時(shí)間都較長的獨(dú)特特點(diǎn),所以要求其對環(huán)境適應(yīng)性的要求很高,如在山區(qū)由于地形和風(fēng)力等原因要注重穩(wěn)定性,在雷雨多發(fā)的地區(qū),對送電線路的絕緣性要求很高,在水位埋深較淺的的地區(qū)地表水和地下水對線路的影響也很大,這些都是自然因素給我國的高壓送電線路提出的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。另外,當(dāng)代科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展,使得高壓送電線路的鋪設(shè)與信息化時(shí)代有著密切的關(guān)系,在高壓送電線路的設(shè)計(jì)中需注重使用信息化手段,合理鋪設(shè)高壓送電線路與其它線路。
二、送電線路優(yōu)化的主要方向
(一)對送電線路路徑的優(yōu)化
送電線路中最為基礎(chǔ)也是設(shè)計(jì)需要考慮最多的部分就是送電線路的路徑優(yōu)化設(shè)計(jì),它在整個送電線路的優(yōu)化設(shè)計(jì)中占據(jù)著最重要的地位。一般情況下,送電線路的路徑應(yīng)該合理規(guī)劃與電力分線、鐵路軌道或者公路、通信線路等線路的整體布局與交叉方案,從而能夠保障送電線路的施工便捷性和安全性,也有利于后期的維護(hù)。在實(shí)際的施工過程中,也要通過對實(shí)際情況計(jì)算和測量來對設(shè)計(jì)出來的初期線路路徑規(guī)劃進(jìn)行一定的調(diào)整,減少一些不必要的線路曲折,以降低建設(shè)成本和送電成本。
(二)送電線路中主力桿塔的優(yōu)化
送電線路中主力桿塔是線路在各種地形和條件下穿行的重要支撐設(shè)備,所以主力桿塔的優(yōu)化和實(shí)際的地形有很大的關(guān)系。舉例來說,如果在平地和丘陵地區(qū)進(jìn)行主力桿塔選擇,那么就應(yīng)該選用拉線桿塔或者是鋼筋混凝土材質(zhì)的桿塔,如果施工區(qū)域處于山谷或者其它較窄地區(qū),那么線路設(shè)計(jì)中的主力桿塔應(yīng)該采用垂直關(guān)系或者三角排列的導(dǎo)線桿塔,在城市地區(qū)進(jìn)行選擇的話,就應(yīng)該選用鋼管桿塔。主力桿塔的優(yōu)化要充分體現(xiàn)因地制宜的原則,配合當(dāng)?shù)氐臍夂?、地形等因素進(jìn)行實(shí)際情況的選擇。
(三)送電線路的交叉跨越優(yōu)化
高壓送電線路的設(shè)計(jì)把交叉跨越作為一個正常且基礎(chǔ)的工序來對待,那么它必然會涉及到很多交叉跨越優(yōu)化的問題,在這個過程中,優(yōu)化方面主要分為跨越式桿塔的固定線交叉設(shè)置優(yōu)化、送電線路和弱電線路的交叉配置優(yōu)化、多地區(qū)跨越交叉時(shí)和當(dāng)?shù)夭块T的溝通與協(xié)議流程優(yōu)化、有利于交叉跨越設(shè)計(jì)的測量方式如幾何法和高穿架線法的測量方式優(yōu)化等問題。
(四)針對天氣、地形等因素進(jìn)行的各種優(yōu)化
送電線路的優(yōu)化設(shè)計(jì)除了人為因素能干涉的計(jì)算和測量優(yōu)化外,還有并不能干涉的自然因素在優(yōu)化中起著重要的作用,高壓送電線路的優(yōu)化設(shè)計(jì)必然要考慮到大量的自然環(huán)境可能引發(fā)的問題。在設(shè)計(jì)階段,必須對周邊的環(huán)境、氣象等因素進(jìn)行一定的考察,采用靜力觸探等方式實(shí)際測量地形因素,對水質(zhì)、土質(zhì)進(jìn)行現(xiàn)場取樣等,圍繞各種因素對將來的線路設(shè)計(jì)設(shè)定不同路段的不同優(yōu)化措施,例如在雷雨多發(fā)的地區(qū)要采取一定的防雷防護(hù)措施,地區(qū)的氣象條件如果長時(shí)間處于比較惡劣的狀態(tài),就可以考慮進(jìn)行繞過。
三、高壓送電線路優(yōu)化的具體措施淺析
(一)防雷技術(shù)優(yōu)化措施
由于高壓送電線路多穿行在氣象條件不可控的野外,所以對于防雷的技術(shù)優(yōu)化十分重要,要從送電線路設(shè)置地域的地形、地貌等角度進(jìn)行分析,配合高壓送電線路的接地電阻水平來進(jìn)行實(shí)際的防雷優(yōu)化計(jì)算,除了利用高技術(shù)性的防雷優(yōu)化措施之外,一些傳統(tǒng)有效的防雷措施也能得到較好的利用。重要的是要做到因地制宜,通過如下表所列的具體情況來采取防雷的具體措施。
編號對照項(xiàng)目繞擊反擊
1雷電電流電流較小電流較大
2接地電阻小大
3閃絡(luò)相數(shù)或基數(shù)相鄰兩基同相或單基單向多基相或一基多相
4塔身高度較低較高
5地形特點(diǎn)山頂及山坡易繞擊處一般,不易繞擊
6閃絡(luò)相別易繞擊的相耐雷水平低相
另外還有一些基礎(chǔ)的防雷安全措施,如注意防止跨步電壓以及遠(yuǎn)離人群建設(shè)等都需要引起一定的注意。
(二)鐵塔基礎(chǔ)的優(yōu)化措施
鐵塔基礎(chǔ)的優(yōu)化在高壓送電線路中也是不能缺少的一部分,如果這方面做不好,說不定會直接導(dǎo)致基礎(chǔ)失穩(wěn),從而引發(fā)嚴(yán)重的安全隱患。鐵塔基礎(chǔ)的優(yōu)化要根據(jù)送電線路的設(shè)計(jì)進(jìn)行具體分析,從而決定選用預(yù)制裝配鐵塔基礎(chǔ)或者是金屬鐵塔基礎(chǔ)。另外還要注意對鐵塔基礎(chǔ)進(jìn)行受力分析計(jì)算,在確保鐵塔基礎(chǔ)整體安全的情況下,參考軸心的受拉力(受壓力)基礎(chǔ)參數(shù)來選取相關(guān)的k值,即鐵塔基礎(chǔ)受力參數(shù),如果鐵塔基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)地址情況較為復(fù)雜,那么應(yīng)該進(jìn)行多次計(jì)算以獲得準(zhǔn)確值。
(三)送電線路絕緣優(yōu)化措施
送電線路的絕緣措施非常重要,一方面這關(guān)系到施工檢修以及輸電線路周邊的人身財(cái)產(chǎn)安全,另一方面也會送電線路所承擔(dān)的送電成本。進(jìn)行線路絕緣優(yōu)化要同時(shí)考慮到防雷絕緣優(yōu)化與防水絕緣優(yōu)化,一般情況下,高壓送電線路的耐雷水平很大程度上取決于線路整體的絕緣程度,所以,線路絕緣優(yōu)化設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)就是高壓送電線路絕緣子的質(zhì)量及選用,在絕緣子的選用過程中,要參考絕緣子的各種參數(shù),盡量選用質(zhì)量較好的玻璃絕緣子。進(jìn)行線路絕緣優(yōu)化還應(yīng)合理選擇污區(qū),根據(jù)資料和實(shí)際調(diào)查,確定送電線路經(jīng)過地區(qū)的污穢等級,根據(jù)不同污穢等級選擇不同爬電比距的絕緣子。這樣才能充分保證線路的絕緣強(qiáng)度,并減少線路投運(yùn)后的維護(hù)工作。
(四)送電線路的趨避設(shè)計(jì)優(yōu)化
送電線路在設(shè)計(jì)過程和具體的執(zhí)行過程中,要對某些地區(qū)進(jìn)行一定的趨避,如避開人群密集地區(qū),但是要和各種線路進(jìn)行交叉才比較方便施工管理等。針對這種情況要對送電線路的設(shè)計(jì)進(jìn)行一定優(yōu)化,如在城市地區(qū)采用安裝較為便利、占地少的鋼管桿設(shè)計(jì)方案,在需要繞行的地區(qū)進(jìn)行一定的備選預(yù)案設(shè)計(jì)等。
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