韓競
【摘 要】現(xiàn)階段,經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展對于電力輸送提出了較高的要求,最近幾年高壓輸電線路敷設(shè)范圍不斷增加,電力設(shè)計(jì)一般選擇架空輸電線路和電纜線兩種,其中后者存在較多的缺陷,這種方式雖然能夠讓電網(wǎng)輸電占據(jù)的空間得到釋放,但是,對地面底層提出了更高的要求,在運(yùn)行期間容易產(chǎn)生多種故障,維護(hù)難度也相對較高。所以,選擇高壓架空方法能夠在高空更加合理地對電纜進(jìn)行布局,在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中也可以加大對輸電塔安全性和可靠性的控制。
【關(guān)鍵詞】高壓輸電線路;電氣設(shè)計(jì);問題;改進(jìn)
引言
輸電系統(tǒng)中的高壓輸電線路分為兩類:電纜線和架空線路,二者各有其優(yōu)缺點(diǎn)。架空線路的缺點(diǎn)是布線難度高,可能被雷電擊中或者雨雪襲擊。而電纜線是地下鋪設(shè),相比更加節(jié)省布線空間,同時(shí)保證了其美觀性大大提升,電纜線的缺點(diǎn)是維修電纜線的難度大。綜上所述,設(shè)計(jì)人員應(yīng)在充分了解與綜合考慮的條件下,去合理選用高壓輸電線路的設(shè)計(jì)方式。本篇文章即對高壓輸電線路電器設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容、存在的問題以及提出的合理化建議三部分進(jìn)行研究與探索,意為選用最優(yōu)化的設(shè)計(jì)方案。
1高壓輸電線路電氣的相關(guān)內(nèi)容闡述
我國高壓輸電線路的設(shè)計(jì)主要包括架空輸電線路和電纜輸電線路兩種主要形式,其中的架空輸電線路是利用電線桿塔將導(dǎo)線懸在空中進(jìn)行輸電,電纜輸電線路則是通過地下鋪設(shè)的電纜進(jìn)行電力的傳輸。盡管可以有效將電網(wǎng)輸電占用空間進(jìn)行釋放,但電纜線路除了造價(jià)昂貴,在日常使用過程中,不僅容易發(fā)生故障,而且日常維護(hù)過程中的難度也相對較高。高壓輸電線路對于電力的輸送,能夠簡化傳統(tǒng)的電力線路,發(fā)揮經(jīng)濟(jì)性的效果,而且在很大程度上能夠降低電力在輸送過程中的電能消耗。在一定程度上,高空線路的架設(shè),能夠節(jié)約土地資源,可能性很大。因此在現(xiàn)階段,除了在人口密集的城市,架空輸電線路仍然是當(dāng)前最常見的輸電線路形式。以下就對高壓輸電線路電氣設(shè)計(jì)的常見問題和措施進(jìn)行探討。
2高壓輸電線路電氣設(shè)計(jì)問題
2.1路徑選擇不合理
我國的高壓輸電線路電氣設(shè)計(jì)工程現(xiàn)狀就是高壓輸電線路缺乏穩(wěn)定性和安全性,主要原因在于路徑選擇的不合理。對于高壓輸電線路電氣設(shè)計(jì)來說,路徑選擇的影響主要包括建設(shè)成本,施工的難度以及施工安全性等。合理選擇路徑是降低施工難度,有效減少建設(shè)成本,合理利用資源的有效途徑,同時(shí),合理科學(xué)的選擇路徑能夠有效提高高壓輸電線路建設(shè)的質(zhì)量與安全穩(wěn)定性。
2.2桿塔型號選擇不合理
桿塔包括木桿、水泥桿以及金屬桿,各類桿塔具有不同的適用范圍與使用型號,其中由于水泥桿便于操作,使用時(shí)間長而被廣泛使用。在實(shí)際的工程施工中,合理科學(xué)的選擇桿塔型號非常重要。盡管我國輸電線路技術(shù)已經(jīng)很成熟,但是在桿塔選擇方面仍然存在不小的問題,導(dǎo)致的結(jié)果就是沒有辦法協(xié)調(diào)桿塔與周圍環(huán)境之間的關(guān)系,無法充分發(fā)揮其支撐作用,影響了輸電線路工程的施工,同時(shí),在桿塔的選擇過程中,實(shí)際施工地點(diǎn)情況是最容易忽略的地方,可能會(huì)導(dǎo)致輸電線路出現(xiàn)不穩(wěn)定因素。
2.3防雷抗冰設(shè)計(jì)不完善
安全性與穩(wěn)定性是對高壓輸電線路工程的基本要求,高壓輸電線路發(fā)展的重點(diǎn)已經(jīng)轉(zhuǎn)移到如何提高工程安全穩(wěn)定性上。高壓輸電線路建設(shè)會(huì)出現(xiàn)一系列安全問題,比如電流泄漏、極端天氣如雷電和冰雹及低溫等情況,這些問題的出現(xiàn)會(huì)威脅到周圍建筑或維修人員的生命財(cái)產(chǎn)安全,也會(huì)對輸電線路造成一定的損傷,所以防雷抗冰設(shè)計(jì)是非常重要且急迫的。我國現(xiàn)有規(guī)模的防雷抗冰機(jī)制仍然存在很多問題,表現(xiàn)為相關(guān)規(guī)章制度不夠完善,行業(yè)工作標(biāo)準(zhǔn)與工作規(guī)范不明確,極端天氣無法避免,如何最大限度的減少損失。
3高壓輸電線路電氣設(shè)計(jì)常見問題的解決措施
3.1合理選擇線路路徑
我們在進(jìn)行線路可行性研究路徑選擇時(shí),就必須對擬建線路可能經(jīng)過的區(qū)域范圍內(nèi)的基本情況進(jìn)行全面的了解,盡量避開各種居民房,公益林、一級林區(qū)、自然保護(hù)區(qū)、礦區(qū)、采石場、政府規(guī)劃用地等??茖W(xué)合理的線路應(yīng)該有較小的曲折系數(shù)、較少的轉(zhuǎn)角、自然條件良好且交通便利。在設(shè)計(jì)實(shí)施過程中,我們可以使用衛(wèi)星地圖、全數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng)、遙感技術(shù)等,在該地區(qū)的萬分之一地形圖等室內(nèi)進(jìn)行大致選線,綜合考慮線路長度、地形地貌、地質(zhì)、冰區(qū)、交通、施工、運(yùn)行及地方規(guī)劃等因素,進(jìn)行多方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,做到安全可靠、環(huán)境友好、經(jīng)濟(jì)合理。只有這樣才能既保證工程經(jīng)濟(jì)性,又能減少民事糾紛,使工程得以正常推進(jìn)。
3.2加強(qiáng)抗冰設(shè)計(jì)
線路的覆冰情況調(diào)查需要我們設(shè)計(jì)人員進(jìn)行實(shí)地考察,除了收集當(dāng)?shù)貧庀笈_、站的氣象資料,也要向當(dāng)?shù)剡\(yùn)行維護(hù)部門和當(dāng)?shù)鼐用裨儐柾曜畲蟾脖闆r。若當(dāng)?shù)責(zé)o氣象臺、站時(shí),可以參考附近氣象臺、站的資料。線路覆冰也可以參考臨近運(yùn)行良好的線路進(jìn)行設(shè)計(jì)。我國各個(gè)地區(qū)的氣候條件存在很大差異,對于輸電線路電氣設(shè)計(jì)需要根據(jù)不同的氣候特征進(jìn)行調(diào)整,其中,對于輸電線路穩(wěn)定性影響比較大的是雷雨和冰凍天氣,會(huì)對輸電線路的質(zhì)量造成很大的影響。那么在設(shè)計(jì)過程中,高壓輸電線路的防雷防冰凍設(shè)計(jì)是十分重要的。其中有關(guān)線路導(dǎo)線的選擇需要考慮氣候和地質(zhì)條件,要保證導(dǎo)線材料的質(zhì)量,導(dǎo)線材料要有較高的機(jī)械強(qiáng)度,能夠在惡劣的環(huán)境下正常運(yùn)行。還有線路抗冰能力,在當(dāng)前使用最多的是絕緣子冰閃,在其表層涂抹防水材料,能夠降低漏電發(fā)生的幾率。線路的風(fēng)速選擇宜采用統(tǒng)計(jì)分析和對比觀測法,由臨近地區(qū)氣象臺、站的氣象條件推測山區(qū)或者其他地方的基本風(fēng)速,并結(jié)合實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)確定。當(dāng)無可靠資料時(shí),宜將附近平原地區(qū)的統(tǒng)計(jì)數(shù)值提高來設(shè)計(jì)。
3.3合理選擇桿塔型號
桿塔型號的選擇需要結(jié)合實(shí)地考察并根據(jù)線路的特點(diǎn)來進(jìn)行選擇,包括桿塔型號和基礎(chǔ)。影響桿塔型號的選擇的因素主要是工程所在地的地形和地貌等因素??茖W(xué)、合理地選擇桿塔型號依賴于對數(shù)據(jù)的分析。在進(jìn)行桿塔選擇時(shí),應(yīng)在保證其穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上,分析土壤等自然環(huán)境的因素,選用最合理的桿塔,能夠充分發(fā)揮桿塔的利用價(jià)值,同時(shí)節(jié)約成本。
3.4正確選擇桿塔型式
在高壓輸電線路電氣的設(shè)計(jì)過程中,電線桿塔的型式選擇和設(shè)計(jì)是十分關(guān)鍵的一環(huán)。我們應(yīng)當(dāng)從線路運(yùn)行、受力情況、外形規(guī)劃與構(gòu)件布置的角度出發(fā),選擇合理、正確的桿塔型式。同時(shí),針對所在地的地質(zhì)、地貌,選擇合適的桿塔基礎(chǔ)型式和接地方式。例如,在遇到軟土地基時(shí),軟土地基的承重能力和穩(wěn)定性存在很大的缺陷,需要針對這個(gè)因素做好設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括對軟土的更換或者是電線桿塔的位置更換,能夠有效固定線路,做好對線路走向的設(shè)計(jì)。
結(jié)語
各項(xiàng)事業(yè)能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)依賴于高壓輸電線路的正常運(yùn)行,而高壓輸電線路的正常運(yùn)行離不開線路電氣設(shè)計(jì),只有經(jīng)過實(shí)地考察,對其地形、地質(zhì)和氣候條件進(jìn)行分析并以此分析結(jié)果作為依據(jù),經(jīng)過合理選擇路線、桿塔,完善防雷抗冰機(jī)制等一系列合理操作后設(shè)計(jì)出的輸電線路才能夠滿足對于輸電線路穩(wěn)定性與安全性的要求,從而促進(jìn)我國高壓輸電事業(yè)的發(fā)展與進(jìn)步。
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