池光湧
(中國能源建設(shè)集團(tuán)廣東省電力設(shè)計研究院有限公司,廣東 廣州 510000)
所謂“架空送電線路”,是指自發(fā)電廠至電力用戶中心進(jìn)行電能傳輸?shù)募芸针娏€路,在電力系統(tǒng)建設(shè)中占據(jù)著非常重要的地位。為確保架空送電線路的運行安全與穩(wěn)定,就必須在前期設(shè)計過程中著重關(guān)注包括路徑選擇、排桿定位、桿塔選型、線路絕緣、防雷設(shè)計、導(dǎo)線選型等多個方面的問題,以保障架空送電線路桿塔穩(wěn)定及送電導(dǎo)線的運行安全。以下即針對架空送電線路在設(shè)計過程中的關(guān)鍵問題展開分析與探討。
路徑選擇的目的,就是要在線路起訖點間選出一條全面符合國家建設(shè)各項方針政策的線路路徑。在架空送電線路設(shè)計過程中,必須從線路運行合理性、安全性、經(jīng)濟性及施工便捷性等多個方面著手,對架空送電線路的線路敷設(shè)方案進(jìn)行合理對比與優(yōu)選。在選線中應(yīng)做到“以線為主、線中有位”,即在選線中要兼顧桿(塔)位的技術(shù)經(jīng)濟性和關(guān)鍵塔位成立的可能性。在架空送電線路勘察選線過程中,應(yīng)當(dāng)遵循以下3個方面的基本原則:①架空送電線路選線時,盡可能選擇特殊路段跨越較少,長度較短,且地質(zhì)、水文條件良好的方案;②架空送電線路選線時,盡可能避讓果木林、防護(hù)林、公園、綠化以及森林等區(qū)域;③架空送電線路選線時,盡可能避讓地形、地質(zhì)復(fù)雜和基礎(chǔ)施工挖方量大或排水量大以及桿塔穩(wěn)定受威脅的不良地形、地質(zhì)地段。
既往電力線路工程建設(shè)經(jīng)驗顯示,對于架空送電線路而言,所選擇桿塔結(jié)構(gòu)形式的不同會直接對整個工程項目的造價、運行性能、施工運輸便捷性以及占地情況產(chǎn)生相應(yīng)的影響。尤其在整個架空送電線路工程建設(shè)中,桿塔部分費用達(dá)到近2/5的比例,有關(guān)桿塔結(jié)構(gòu)形式的選擇更應(yīng)當(dāng)引起設(shè)計人員的重視。為此,必須根據(jù)架空送電線路敷設(shè)沿線的地形、選線以及檔距情況,確定幾種可供選擇的桿塔結(jié)構(gòu)形式,并對多種結(jié)構(gòu)方案進(jìn)行綜合對比,以通用結(jié)構(gòu)形式為基礎(chǔ),盡可能選擇經(jīng)濟的桿塔結(jié)構(gòu)形式并合理確定高度,在確保架空送電線路安全運行的前提下實現(xiàn)對工程量的合理控制。
例如,對于架空送電線路規(guī)劃區(qū)域內(nèi)沿道路綠化帶進(jìn)行布設(shè)的桿塔基礎(chǔ),在結(jié)構(gòu)選型中應(yīng)當(dāng)以同塔多回鋼管桿塔為首選結(jié)構(gòu)形式,以達(dá)到美化城市景觀同時節(jié)約桿塔占地面積的效果(對于不同電壓等級的架空送電線路而言,在該結(jié)構(gòu)形式下所對應(yīng)的主要技術(shù)參數(shù)有一定差異,具體如表1所示)。若大轉(zhuǎn)角塔采用鋼桿材質(zhì),考慮到桿頂擾度變形及工程造價等因素的影響,可盡量針對轉(zhuǎn)角較大的地段選用角鋼塔的結(jié)構(gòu)形式,直線塔則優(yōu)先選擇鋼管桿材質(zhì),以確保環(huán)境、投資以及安全等多方要求得到滿足。除此以外,針對高壓走廊狹窄區(qū)段,可優(yōu)先選擇結(jié)構(gòu)形式較為緊湊的桿塔。若架空送電線路敷設(shè)沿線跨越規(guī)劃區(qū)或果木林區(qū),則應(yīng)盡可能選擇較高桿塔并以高跨方式通過,以確保架空送電線路通行安全。
表1 不同電壓等級架空送電線路同塔多回鋼管桿塔主要技術(shù)參數(shù)示意表
在有關(guān)架空送電線路桿塔定位的設(shè)計過程中,為確保送電線路的運行穩(wěn)定,必須遵循以下幾個方面的基本原則:①架空送電線路桿塔應(yīng)盡量避免設(shè)置于特殊環(huán)境,比如水田中,以降低工程項目對耕地的占有率;②架空送電線路桿塔應(yīng)盡量選擇在地勢平坦區(qū)域,以免陡坡區(qū)域土石方開挖增加工程量;③架空送電線路桿塔應(yīng)盡量避讓地質(zhì)條件不良區(qū)域,比如斷層、沖溝發(fā)育、水庫、洼地以及泥塘等;④架空送電線路桿塔所選定位置應(yīng)當(dāng)具備良好的施工條件,即可滿足立桿/塔、緊線等施工操作的基本要求。
在有關(guān)擋間距的配置中,可采用的方法如下:①擋間距的配置應(yīng)當(dāng)盡可能利用架空送電線路桿塔強度,并對桿塔使用條件作出嚴(yán)格控制;②架空送電線路中,相鄰擋間距不得差異過大,以免對縱向平衡狀態(tài)產(chǎn)生影響;③若不同桿/塔型或不同架空送電導(dǎo)線排列方式相鄰,此時有關(guān)架空送電線路擋間距的配置必須以擋中導(dǎo)線的接近情況為考慮要素,以換位桿/塔為例,考慮到該區(qū)域中存在架空送電導(dǎo)線相互交叉的情況,因此必須適當(dāng)控制擋間距的配置參數(shù);④架空送電線路沿線應(yīng)當(dāng)盡可能避免出現(xiàn)孤立擋的情況,以合理的擋間距配置方案優(yōu)化基礎(chǔ)作用力,在確保架空送電線路穩(wěn)定運行的前提下盡可能控制造價。
架空輸電線路的作用是輸送電力。通過架空送電線路可將發(fā)電廠、變電所和用戶連接起來,構(gòu)成輸電網(wǎng)和配電網(wǎng)。由于它用以傳導(dǎo)電流的導(dǎo)線是用絕緣子和金具架設(shè)在桿塔上的,故稱架空線路和架空電力線路。架空送電線路的主要構(gòu)成包括導(dǎo)線、絕緣子、金具、桿塔及其基礎(chǔ)、避雷線和接地裝置等幾個方面。
為確保架空送電線路的設(shè)計質(zhì)量,必須特別重視勘察選線、桿塔選型以及排桿定位這幾個方面的問題,以確保設(shè)計質(zhì)量的穩(wěn)定性。
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