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        資產(chǎn)全壽命周期管理在輸電線路設(shè)計中的應(yīng)用研究

        2017-12-23 08:05:40歐陽科文徐濤唐瑋
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2017年36期
        關(guān)鍵詞:輸電線路設(shè)計

        歐陽科文 徐濤 唐瑋

        摘 要:文章對資產(chǎn)全壽命周期管理的發(fā)展和含義作了具體闡述,并從資產(chǎn)全壽命周期管理的角度,對輸電線路設(shè)計中路徑選擇及優(yōu)化、導(dǎo)地線選擇、絕緣配置、防雷接地、交叉跨越、防鳥害、桿塔和基礎(chǔ)等方面工作進行了分析探討。

        關(guān)鍵詞:資產(chǎn)全壽命周期管理;輸電線路;設(shè)計

        中圖分類號:TM72 文獻標志碼:A 文章編號:2095-2945(2017)36-0076-02

        引言

        隨著電力體制改革不斷深化,電網(wǎng)企業(yè)對自身的資產(chǎn)管理工作越來越重視。管理模式將向“集約化發(fā)展、精益化管理”轉(zhuǎn)變,推進資產(chǎn)全壽命周期管理的常態(tài)化運行和深化應(yīng)用將成為大趨勢。資產(chǎn)全壽命周期管理統(tǒng)籌考慮資產(chǎn)在規(guī)劃設(shè)計、采購建設(shè)、運行檢修、退役處置的全過程,實現(xiàn)資產(chǎn)全壽命周期內(nèi)安全、效能、成本的綜合最優(yōu)。輸電線路是電力系統(tǒng)重要的基礎(chǔ)設(shè)施,如何實現(xiàn)在壽命周期內(nèi)的綜合成本最低、效能最優(yōu),已越來越受關(guān)注,輸電線路設(shè)計作為工程建設(shè)的重要環(huán)節(jié),解決好這些問題尤為重要。文章從資產(chǎn)全壽命的角度,對輸電線路設(shè)計中路徑選擇及優(yōu)化、導(dǎo)地線選擇、絕緣配置、防雷接地、交叉跨越、防鳥害、桿塔和基礎(chǔ)等方面工作進行了分析探討。

        1 資產(chǎn)全壽命周期管理理論

        資產(chǎn)全壽命周期管理起源于全壽命周期成本管理,是全壽命周期成本管理理念的發(fā)展和豐富。國家電網(wǎng)公司資產(chǎn)全壽命周期管理是以公司總體發(fā)展目標為指導(dǎo),以實物資產(chǎn)為核心,涵蓋并統(tǒng)籌與實物資產(chǎn)相關(guān)的人力、信息、金融、無形資產(chǎn),運用系統(tǒng)工程方法和模型,統(tǒng)籌協(xié)調(diào)資產(chǎn)在規(guī)劃計劃、采購建設(shè)、運維檢修、退役處置全壽命周期的管理行為和技術(shù)要求,實現(xiàn)資產(chǎn)全壽命周期內(nèi)安全、效能、成本的綜合最優(yōu)。

        輸電線路由于涉及地域范圍廣、設(shè)計條件差異大、不確定因素多等特點,對設(shè)計、施工、運行等管理環(huán)節(jié)提出了較高的要求;同時,項目在策劃、設(shè)計、施工、運行等方面的管理相對較獨立,不能真正做到資產(chǎn)的全壽命周期管理。為解決以上問題,需在項目的設(shè)計環(huán)節(jié),進行全面綜合的優(yōu)化,為項目前期的策劃和后續(xù)的施工、運行以及退役處置等制定最佳方案,確實實現(xiàn)全壽命周期成本最低。

        2 資產(chǎn)全壽命周期在輸電線路工程設(shè)計中的應(yīng)用

        2.1 路徑選擇及優(yōu)化

        線路路徑在選擇的過程中,應(yīng)從降低工程造價角度綜合考慮城鎮(zhèn)規(guī)劃、發(fā)展和整體布局,盡量避讓礦區(qū)、礦產(chǎn)勘測區(qū)和不良地質(zhì)區(qū)(礦產(chǎn)開采區(qū),采空區(qū))、惡劣氣候區(qū)、原始森林等地段,避讓不了的區(qū)域,采取技術(shù)措施保障線路的安全穩(wěn)定運行,確實做好資源節(jié)約、環(huán)境友好。從資產(chǎn)的全壽命周期管理的角度,向前端,應(yīng)建立相應(yīng)的聯(lián)絡(luò)機制,積極參與項目策劃過程;協(xié)議收取過程,積極與線路所經(jīng)過轄區(qū)各有關(guān)方單位溝通,服務(wù)好地方發(fā)展大局,對路徑方案進行優(yōu)化修正;同時,還應(yīng)建立與其他專業(yè)設(shè)計人員、施工專業(yè)人員、運行檢修人員的溝通聯(lián)絡(luò)機制,做到溝通順暢,施工和運行中的通病、缺陷能在設(shè)計環(huán)節(jié)解決好。統(tǒng)籌考慮,通過綜合技術(shù)經(jīng)濟比較,選擇最佳路徑方案。

        2.2 導(dǎo)地線選擇

        結(jié)合系統(tǒng)規(guī)劃及網(wǎng)架發(fā)展趨勢,根據(jù)線路輸送容量、短路電流計算及通訊需求,合理選取導(dǎo)地線型式。積極選用新型節(jié)能導(dǎo)線,應(yīng)用全壽命周期成本方法,從導(dǎo)線的機械性能、電氣特性和投資分析等方面對各種導(dǎo)線截面和分裂方式進行技術(shù)經(jīng)濟比較,在造價分析中按全壽命周期費用進行分析,配合技經(jīng)人員做好相關(guān)價格和成本的核算。結(jié)合全壽命周期成本精確計算過程,綜合比選,最后推薦出在技術(shù)和經(jīng)濟上最優(yōu)的導(dǎo)線截面和分裂方式。

        2.3 絕緣配置、防雷接地

        輸電線路絕緣水平的是影響線路長期安全運行的一個重要因素,由于線路絕緣子暴露在大氣環(huán)境中,外絕緣的選擇除了考慮他本身的功能外,更要考慮外部環(huán)境(氣候、污染等)的作用,20世紀90年代以來,隨著我國國民經(jīng)濟的快速發(fā)展,電網(wǎng)外部運行環(huán)境日益惡化,大面積的污閃事故不斷出現(xiàn),對送電線路的絕緣配合提出了更高的要求。在工程建設(shè)時應(yīng)按照最新污區(qū)分布圖并結(jié)合線路所經(jīng)過地區(qū)污染源發(fā)展趨勢,從全壽命周期成本出發(fā),考慮減少運行維護的成本,適當超前配置,在設(shè)計時提高絕緣標準,減少后期運維檢修工作量。

        江西省地形復(fù)雜,多山、丘陵,雷電活動頻繁,雷害已成為輸電線路故障跳閘的一個最重要的原因之一。為提高線路耐雷水平,降低雷擊跳閘率,選擇適宜的地線布置型式;同時,根據(jù)塔位土壤鹽堿性、電阻率特性,合理配置鐵塔接地型式,從全壽命周期管理的角度出發(fā),為提高接地材料的防腐性能,延長其使用壽命,可考慮所有接地材料采用熱鍍鋅處理,或采用銅包鋼等新型防腐接地材料。

        2.4 交叉跨越

        為做好環(huán)境保護,同時降低工程造價,方便施工和運行,線路跨越集中林區(qū)時采用高跨原則進行設(shè)計。江西省輸電線路工程經(jīng)過林區(qū)主要分布樹種多為毛竹、杉樹、松樹、灌木等,部分樹種具有生長周期短、成材平均高度高等特點,為線路運行帶來較大困難。本著少破壞、少砍伐的原則,從全壽命周期成本最低出發(fā),綜合考慮樹木自然生長高度及跨越要求,建立合理的高跨原則。對成片竹林、成片樹林、經(jīng)濟林、房前屋后的風景林、主要道路(國道、高等級公路、二級以上公路)兩旁的防護林等按高跨進行設(shè)計。

        2.5 防鳥害

        江西地處我國南部,河流、湖泊較多,水資源較充足。四季氣候溫和、空氣濕潤、生態(tài)平衡保持良好,很多鳥類在此棲息和繁衍。部分鳥類喜歡利用鐵塔的角鋼構(gòu)架棲息、筑巢。然而,它們站在一定位置排泄時,鏈狀液體易造成導(dǎo)線與接地體間放電、接地短路等引起故障跳閘。按照全壽命周期管理理論,從“疏”“堵”入手,根據(jù)江西省鳥害區(qū)分布圖,依據(jù)活動的頻繁程度有重點的采取綜合措施,有效的減少線路運行的隱患。

        “疏”-在鳥類活動頻繁地段,在加裝防鳥設(shè)備的鐵塔上橫擔其他位置,預(yù)留設(shè)置一些不至于發(fā)生鳥害跳閘事故的鳥類棲息空間;“堵”-在鳥類活動頻數(shù)較低區(qū)域,在鐵塔各相導(dǎo)線上側(cè)橫擔加裝防鳥盒、防鳥刺等裝置,如有必要,可在鐵塔上加裝驅(qū)鳥設(shè)備。

        2.6 桿塔和基礎(chǔ)

        為保護環(huán)境,減少土石方開挖,防止水土流失,設(shè)計時在山地塔系列中采用全方位長短腿。在基礎(chǔ)設(shè)計中,根據(jù)不同的基礎(chǔ)作用力和地質(zhì)條件,規(guī)劃相對經(jīng)濟合理的基礎(chǔ)類型;在同種基礎(chǔ)中,根據(jù)相同的基礎(chǔ)作用力和相同的地質(zhì)條件,以降低混凝土和鋼材指標為目標,對基礎(chǔ)埋深和底板寬度進行優(yōu)化。在設(shè)計過程中,根據(jù)工程的實際情況,盡量多采用原狀土基礎(chǔ);對山區(qū)地形,以長短腿配合高低基礎(chǔ),減少土石方量;對于地形陡峭,不得不采用降基面的辦法,需要建造保護基礎(chǔ)安全的磚石砌筑的護坡、擋土墻并進行相應(yīng)的植被恢復(fù),防止植被遭到破壞、水土流失等。

        3 結(jié)束語

        資產(chǎn)全壽命周期的管理的全面實現(xiàn),需要在工程的各個環(huán)節(jié)都要體現(xiàn)出這一理念。輸電線路設(shè)計作為全壽命周期中的重要一環(huán),需要與規(guī)劃、招標建設(shè)和運行檢修等各方緊密配合,以實現(xiàn)輸電線路工程在全壽命周期內(nèi)低成本、高效益,真正踐行“綠色文明、生態(tài)崛起”。

        參考文獻:

        [1]沈泓.基于全壽命成本的輸電線路設(shè)計方法[D].華北電力大學(xué)(北京),2011.

        [2]劉漢生,劉劍,李俊娥,等.基于全壽命周期成本評估的特高壓直流輸電線路導(dǎo)線選型[J].高電壓技術(shù),2012,38(2).

        [3]帥軍慶.全壽命周期成本管理是公司可持續(xù)發(fā)展的重要舉措[J].上海電力,2004(3):177-178.

        [4]東北電力設(shè)計院.工程高壓送電線路設(shè)計手冊[M].2版.北京:電力工業(yè)出版社,1999.

        [5]郝澤軍.基于全壽命周期的主要電力設(shè)備技改經(jīng)濟評估方法研究[J].管理科學(xué)與經(jīng)濟學(xué),2014(8):238.endprint

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