國網江蘇省電力有限公司寶應縣供電分公司 仲懷軍
電力是人們生活、社會生產、國家發(fā)展最為重要的能源之一。隨著我國經濟的發(fā)展,生活用電以及生產用電的需求不斷增加,尤其是東部、南部發(fā)達地區(qū)對于電力的需求十分旺盛,保證供電供應的穩(wěn)定是滿足人們生活需求、促進國家發(fā)展的基礎。但我國電力資源分布不均勻,地域之間也存在差異,存在西多東少、北多南少的特點。為了改善這種情況,電力企業(yè)需要積極建設完善輸電網絡系統(tǒng),利用特高壓輸電技術,從根本上解決電力消納的問題,平衡不同地區(qū)之間的電力資源。筆者從事了多年的輸變電工程施工工作,具有豐富的實踐經驗。
本文結合筆者的工作經驗探討了輸變電工程線路施工技術,并分析了工作中可能存在的問題,提出了相應的改進方案,以期更好地促進輸變電工程線路施工技術的理論探究和實際應用,提升電力企業(yè)的服務能力,更好地促進社會的發(fā)展。
輸變電工程是一個總稱,由輸電線路工程和變電安裝工程兩部分組成。輸變電工程屬于國家大型工程,具有子項目多、施工范圍大、資金投入大、施工周期長、施工技術復雜、影響因素多等特點[1]。
子項目多。輸變電工程由多個不同的子項目工程組成,如土建、電氣設備安裝及調試、通信設備安裝及調試等。為保證工程在規(guī)定工期內完成,通常會同時推進幾個子項目的施工,這就增加了工程建設中資源分配難度[2]。
施工范圍大。輸變電工程、尤其是輸電工程,路徑長、施工范圍廣、作業(yè)環(huán)境復雜,有時會涉及不同場地的施工,如平原、山川、河流等,增加了施工難度。
資金投入大、施工周期長。輸變電工程的資金投入主要來源于設備采購與工程建設,都需投入大量資金,少則幾百萬元、多則上千萬元。以110kV特高壓電網工程為例,其每公里的造價大約在100萬元。根據具體項目的不同,其建設周期從數月到數年之間不等。
施工技術復雜。通常長距離輸電采用的是特高壓輸電技術,因此對于施工技術的要求較高。所有施工項目都需要施工人員帶證上崗,尤其是電氣、通信設備安裝等特種行業(yè)。這些崗位通常危險性較大,不僅要求施工人員具有專業(yè)的操作技能、豐富的施工經驗,還需要思想素質過硬、安全意識較強。
影響因素多。輸變電工程的開展涉及的部門多、專業(yè)廣,所需的條件苛刻,導致輸變電工程的開展會受多種因素的影響。通常這些因素分為內部因素和外部因素,所謂內部因素通常指的是電網公司內部不同部門之間溝通的問題,這些問題可以協(xié)調,一般不會影響工程的施工;而外部因素的影響較大,例如項目立項時相關部門更改相關規(guī)定、宏觀政策的變化、極端天氣和地質災害的影響,這些不確定和不可抗力因素會影響項目的正常推進。
基礎工程是輸變電工程建設的首要工作,是整個項目建設的基礎?;A工程的質量直接決定著后期其他項目能否正常開展,所以一定要規(guī)范基礎工程的施工,提升基礎工程的質量:首先,電力企業(yè)要對施工路徑進行規(guī)劃,遵循“轉角小、跨度小、占地少、拆遷少”的原則,保證路徑的經濟性。
其次,為了防止塔基出現下沉、傾斜、位移等現象,在施工前對塔基施工區(qū)域進行全面的勘察,確定其地質結構,從而確定具體的施工方案。例如,輸電線路如果要穿過山區(qū),要勘察山體是由巖石、土壤、還是二者混合組成的,然后選用適當的施工技術。在施工方案確定完之后,組織專家、技術人員對施工方案的可行性、先進性進行論證,確保施工方案不存在不合理的地方;最后,塔基常用的施工技術手段是鋼混澆筑,混凝土的標號、鋼筋以及鋼材的規(guī)格要嚴格按照國家標準以及設計的要求進行采購[3]。完成基礎工程工作后對其進行定期養(yǎng)護,延長其使用壽命。
張力架施工技術是我國輸變電工程線路施工中常用的技術,技術較為成熟且應用范圍廣。張力架施工技術的核心是高空架設,利用高空懸浮手段提升輸電線路的高度,增加線路與建筑物、地面的間距,從而減少輸電線路與地面建筑之間的摩擦,防止出現耦合電容現象,降低輸電過程中的耗電量[4]。張力架施工技術是一種依賴機械設備的全自動操作技術,安全系數較高,可以有效降低施工過程中的人工費用,提升線路架設的精確性。此外,利用機械設備施工可以降低外界因素對施工的干擾,提升施工的效率。張力架施工技術具有一定的靈活性,可以根據施工環(huán)境的不同靈活調整線路的密度以及高度。
冷噴鋅技術是為了在線路表面形成保護層,使得線路具備抗氧化、防腐蝕的作用。輸電線路通常由鋁、銅金屬等組成,這些金屬抗氧化、防腐蝕能力弱。冷噴鋅技術中的金屬鋅不僅密度高且熔度也高,可以在線路表面形成一層氧化保護薄膜,將線路內部的金屬與空氣隔絕,提升線路的抗氧化能力。這個氧化保護薄膜密度較高,能夠使金屬更加凝聚,提升了線路的抗腐蝕能力。除了提升線路抗氧化、抗腐蝕能力外,冷噴鋅技術另一個重要特點就是冷噴。這種技術不會出現發(fā)熱現象,能夠有效避免發(fā)熱對施工設備帶來不利的影響,防止發(fā)熱造成的質量問題引發(fā)返工。這不僅提升了施工的安全性,從長遠角度來看提升了單位的經濟效益。
作為一種先進的技術,高壓直流輸電技術在我國電力工程的建設中應用較晚,但技術發(fā)展較為成熟,也具有很多優(yōu)點,因此被廣泛應用于我國的電力建設中。
首先,高壓直流技術利用直流輸送,傳輸效率高且傳輸效果好,適用于大容量、長距離的電力傳輸工作;其次,高壓直流輸電線路通常分為兩路,一路為主線路、另一個為備用線路?,F今電網系統(tǒng)的檢測具有智能化、自動化的特點,當系統(tǒng)監(jiān)測到輸電線路存在故障時,系統(tǒng)可自行將輸電線路切換至備用線路,從而減少電力事故的發(fā)生,提升線路的安全性;最后,高壓直流輸電技術還具有操作簡單的優(yōu)勢,對操作的要求較低,更便于輸變電網絡的管理[5]。
在輸變電工程建設中一個重要的問題就是要解決線路的跨越。由于塔基的高度高及塔基之間的跨度大,因此線路跨越的難度較大。傳統(tǒng)的施工方法是使用人工加機械的方式完成跨越工作,但這種方式通?;ㄙM的時間較長,且通常只適用于地形較平坦的地域,若在道路崎嶇、交通不便的山區(qū)效率更低。而隨著無人機技術在線路跨越方面的應用,直接突破了地形的限制,大大提升了施工的效率,且降低了施工成本。無人機架線技術是通過將導繩的一端固定在無人機上,由人工來操控無人機到達指定地點。這種技術操作簡單、設備方便攜帶,需要參與的人數較少。這種技術的唯一的要求就是對無人機操作員的實踐經驗要求較高,要能夠熟練操作無人機完成跨越工作。