張代洋
摘? 要:隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)電力的需求越來(lái)越高,輸電技術(shù)面臨著較高的挑戰(zhàn)。中國(guó)的地域廣闊,電力能源分布不均,長(zhǎng)距離的高壓電纜輸電技術(shù)具有較多的應(yīng)用空間,然而在實(shí)踐中,高壓電纜輸電技術(shù)還存一定的改進(jìn)空間,本文將從高壓電纜的輸電技術(shù)入手,分析技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀和改進(jìn)措施。
關(guān)鍵詞:電力系統(tǒng);高壓電纜;高壓輸電技術(shù)
在社會(huì)進(jìn)行了幾次生產(chǎn)技術(shù)革命后,電力成為了主要的生產(chǎn)生活能源,成為人類(lèi)社會(huì)的主要能源依靠。由于社會(huì)對(duì)電力的需求量較高,因此在強(qiáng)大的輸電量下,如何保證輸電安全性和高效性成為了主要的技術(shù)發(fā)展難題。中國(guó)已經(jīng)發(fā)展出了較為完善的電力系統(tǒng),其中輸電線路是最為重要的組成部分。由于中國(guó)的地域較廣,輸電距離較遠(yuǎn),高壓電纜成為主要的輸電線路。高壓電纜的輸電技術(shù)發(fā)展水平極大地影響著中國(guó)的電力系統(tǒng)發(fā)展水平。
1 高壓電纜輸電技術(shù)應(yīng)用技術(shù)優(yōu)勢(shì)
高壓電纜相較于其他的輸電方式具有很明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì),比如輸送電力的效率高、對(duì)電力資源的消耗小、輸送電力的速度快等。然而,一系列輸電優(yōu)勢(shì)也會(huì)有相應(yīng)的副作用。高壓電纜的輸電面臨著較高的安全性風(fēng)險(xiǎn),雖然有相應(yīng)的保護(hù)措施以及操作規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),但其危險(xiǎn)性仍較高,需要予以更多的重視。
在現(xiàn)有的技術(shù)條件下,能夠基本上保證高壓電纜的輸電安全性,將其優(yōu)勢(shì)進(jìn)行進(jìn)一步放大,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的最大化。高壓電纜輸電技術(shù)的主要優(yōu)勢(shì)有以下幾點(diǎn):
首先是高壓電纜的線路優(yōu)勢(shì)。高壓電纜的線路路徑相對(duì)較窄,故其設(shè)備體積、搬運(yùn)難度均具備了一定的優(yōu)勢(shì),相較于其他的技術(shù)更為輕巧便利,輸電也更為高效。最重要的是,簡(jiǎn)單的線路設(shè)計(jì)會(huì)使得輸電路徑的選擇和布置較為容易,降低了實(shí)踐中的輸電設(shè)備架設(shè)難度。
其次是高壓電纜的施工外觀優(yōu)勢(shì)。鑒于高壓電纜的輸電技術(shù)雖然得到了一定的保護(hù),但仍然有潛在的危險(xiǎn)性,故高壓電纜的施工過(guò)程均具有一定的隱秘性和保護(hù)性,避免人群密集的地區(qū),盡可能地減少對(duì)人民生命健康、財(cái)產(chǎn)的威脅。在高壓電纜的輸電設(shè)備施工完成后,施工人員通常會(huì)結(jié)合當(dāng)?shù)氐囊恍┑匦蔚貏?shì)、農(nóng)作物、建筑物、自然景色等因素對(duì)高壓設(shè)備進(jìn)行表面改造,盡量使高壓電纜與周?chē)沫h(huán)境融為一體,既減少了對(duì)周?chē)鞘协h(huán)境的破壞,也能夠保證高壓電纜的安全性。
最后是高壓電纜的設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)。如前文所述,高壓電纜的施工位置具有一定得有隱秘性,而這種隱秘性貫穿了高壓電纜的鋪設(shè)全過(guò)程,其中最主要的是高壓電纜的設(shè)計(jì)階段。高壓電纜的設(shè)計(jì)必須具備一定的隱秘性,一方面是為了保證較少的人員能夠接觸到高壓電纜設(shè)備,另一方面是為了保證自然因素對(duì)高壓電纜的侵蝕較少,延長(zhǎng)高壓電纜的使用壽命。自然因素對(duì)高壓電纜的損耗非常大,無(wú)論是陽(yáng)光的直曬,抑或是風(fēng)雪天氣,都有可能會(huì)導(dǎo)致高壓電纜的磨損,加劇高壓電纜的危險(xiǎn)性。
2 電力系統(tǒng)高壓電纜的具體設(shè)備細(xì)述
2.1 高壓電纜的連接方式
電力系統(tǒng)中的高壓電纜線路與其他設(shè)備之間必須由鏈接部分,在實(shí)踐中,二者的連接方式較多,主要的連接方式有三種。
第一,電纜進(jìn)線端方式。此種方式的主要原理是電力由源頭輸出后,在輸送過(guò)程中運(yùn)用高壓電纜的方式進(jìn)行出線的區(qū)分,也即分出一定的距離,然后經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)的高壓電纜輸送后,利用高空架線的手段與另一頭的電纜進(jìn)行連接。以上方式是高壓電纜連接的最主要方式,應(yīng)用非常普遍,優(yōu)勢(shì)也比較明顯。
第二,部分電纜變電方式。通常而言,輸電的線路距離較長(zhǎng),故部分輸電的線路必定會(huì)被迫選取不易于保護(hù)電纜的架空方式,架空方式會(huì)受到較多的外部因素干擾。部分電纜變化方式就是指運(yùn)用高壓電纜將架空線路中間的部分線路進(jìn)行彌補(bǔ),從而形成兩端為架空線路,而中間部位為電力電纜的布局。
第三,全部變電方式。全部變電方式即為名稱表面意思,對(duì)全部的輸電線路均采用高壓電纜,這一方式適用于輸電線路要求比較嚴(yán)格,需要保證較高的輸電效率的工程之中。高壓電纜的全線鋪用會(huì)極大地提高輸電線路的成本,因此在實(shí)踐中的使用相對(duì)不夠常見(jiàn),但這一方式是重要輸電線路的主要選擇。
2.2 高壓電纜與電力系統(tǒng)的絕緣配置
高壓電纜和電力系統(tǒng)的絕緣配置使用目的是保護(hù)二者的設(shè)備安全,主要是為了防止雷電等自然因素的干擾,也可以理解為提高電力系統(tǒng)的自我保護(hù)能力,減少外來(lái)電力干擾。絕緣配置的主要使用方式有兩種:一、采用避雷針等現(xiàn)代的避雷措施。避雷針可以有效地將雷電引導(dǎo)入指定的地方,也可以有效地控制住雷電波的幅度,將其保持在安全的范圍內(nèi);二、采用避雷線。避雷線的主要工作原理是在高壓電纜的設(shè)備附近鋪設(shè)進(jìn)線保護(hù)裝置,然后借助進(jìn)線保護(hù)裝置自身的波阻與雷電波的幅度進(jìn)行抵抗,盡可能地抵消雷電波的沖擊電流。
避雷針的具體配置要求比較嚴(yán)格,在城市電力電纜線路設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定的要求中,架空線路與高壓電纜的連接部位必須要有避雷器設(shè)備,而最常見(jiàn)的避雷設(shè)備也就是避雷針。然而并非所有的部位都適合安裝避雷針,有關(guān)的規(guī)定要求還指出應(yīng)當(dāng)結(jié)合高壓電纜的具體長(zhǎng)度,布置一些具體的閥式避雷器,而不是單一地采用避雷針。假設(shè)高壓電纜與架空線路的連接部位長(zhǎng)度超過(guò)了50m,此時(shí)也需要對(duì)高壓電纜的兩端進(jìn)行安裝閥式避雷器。
避雷線的配置要求也具有避雷針類(lèi)似的要求,主要考慮高壓電纜的具體電壓以及距離。避雷線的具體安裝需求比較嚴(yán)格,在高壓電纜與架空線路的連接電壓為66kV或者連接的相關(guān)變電所為GIS變電所時(shí),便應(yīng)當(dāng)考慮安裝避雷線。避雷線的安裝位置也需要實(shí)地考量,一般會(huì)在架空線路中安裝,并且具體的位置應(yīng)該在與架空線路距離2km的地方。避雷線的安裝并不是僅有一種確定方式,還有一種相對(duì)安全的。假設(shè)高壓電纜連接的架空線路電壓為35kV以上,并且連接的變電所屬于敞開(kāi)式變電裝置變電所時(shí),就需要將避雷線安裝在距離架空線路1km距離的地方。不同使用情形下的避雷裝置不同,相應(yīng)的安裝也不同,體現(xiàn)了絕緣配合的實(shí)際操作性。
3 結(jié)束語(yǔ)
綜合前文所述,電力系統(tǒng)的高壓電纜應(yīng)用技術(shù)具有相對(duì)優(yōu)良的特點(diǎn),契合了當(dāng)今經(jīng)濟(jì)社會(huì)對(duì)電力能源的需求,也在實(shí)踐中確實(shí)發(fā)揮了重要的能源保護(hù)作用。然而,高壓電纜輸電技術(shù)依然具有一些不足之處,需要從技術(shù)層面與管理層面進(jìn)行維護(hù)。技術(shù)的革新是保證高壓電纜發(fā)展的重要依托,但是在技術(shù)尚未完全成熟時(shí),日常的檢修人員工作便顯得尤為重要,只有技術(shù)與日常維護(hù)并重才能真正保護(hù)高壓電纜的安全。
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