(广西博阳电力勘察设计有限公司广西南宁530000)
摘要:电能是我国发展过程中所依赖与使用的主要能源之一,电能具有清洁、高效等优点,当前我国在实施电能输送时220kV输电线路是电力系统中重要的组成部分之一。在进行220kV电力传输的过程中,前期220kV输电线路设计水平的高低会直接影响到电能输送的稳定性与安全性,本文将从220kV输电线路的多个设计要点入手,并浅析220kV输电线路设计的注意事项,希望对我国电力传输安全性与稳定性有所帮助。
关键词:220kV;输电线路设计;设计要点;注意事项
引言
我国版图十分辽阔,不同的地区电能产出差值较大,因此我国为了保障公民用电,提高输电效率,在电能传输的过程中主要采用了四种传输方式,即低压输电、高压输电、超高压输电、特高压输电。220kV高压输电是我国电能输送的主要方式之一,220kV输电线路设计与电能输送的稳定性、安全性具有密切的联系,因此本文将从220kV输电线路设计为研究的切入点,希望对我国电力传输的安全性与稳定性提升有所帮助。
1220kV输电线路设计中的杆塔设计
在220kV输电线路设计以及施工的过程中,杆塔是输电线路中最重要的组成部分之一,其不仅要支撑220kV输电线路的稳定性,还保障着220kV输电线路电能输送过程中的绝缘性以及电磁效应。当前我国在选择220kV输电线路杆塔的过程中可选的材料种类较多,不同材料性质的杆塔施工难度、施工范围、施工时长、施工费用等具有较大的差异性,并且在整体220kV输电线路设计与施工过程中,杆塔占据的施工成本较高。所以,在开展220kV输电线路设计与施工管理的过程中应当重视220kV输电线路的杆塔设计,重视施工管理,从而有效缩减220kV输电线路的施工成本,提高施工质量。通常来说,如果在开展220kV输电线路设计的过程中没有明确规定杆塔的选用材料,这时就应当根据选定线路路径沿线不同的自然环境气候与地质状况,选择使用范围最广的材料、技术最为成熟的杆塔型式。如果在开展220kV输电线路杆塔设计时要求选用新型的杆塔材料,这时应当先开展杆塔材料科学试验,收集新型杆塔材料的适用度。如果不符合设计与施工需求,则应当及时的向上级管理部门申请更改杆塔材料。
2220kV输电线路设计中的导线设计
220kV输电线路构建与设计的过程中导线是电能传输的载体,也是输电线路的主体。导线一般架设在杆塔上,常年裸露在外界自然环境中,大风、高温、覆冰和雨雪天气等都会对其产生很大的影响,容易受到侵蚀。所以在开展220kV输电线路导线设计的过程中应注重导线的机械特性,使其具备适应多种气象的条件。当前我国在开展220kV输电线路导线设计以及材料选择时通常选用的类型为钢芯铝绞线,钢芯铝绞线内部是钢“芯”,外部是用铝线通过绞合方式缠绕在钢芯周围;钢芯主要起增加强度的作用,铝绞线主要起传送电能的作用。钢芯铝绞线具有极高的导电性能,抗拉强度大,进而能够降低电能传输的损耗。220kV输电线路由于其电压等级和输送容量较高,在电能输送的过程中导线周围很容易产生电晕,从而对周边的无线电及通信线路产生干扰。因此在设计的过程中,220kV输电线路的导线通常采用双分裂或多分裂的结构方式。通过拉开分裂导线间距,可以降低导线的表面电位梯度,可以减少电晕、降低无线电的干扰。输电线路因常年运行,需要综合考虑投资与运行经济性两个方面。导线截面的大小,影响线路投资和运行中的电能损耗,一方面为了节省投资,要求导线截面小些;另一方面为了降低电能损耗,要求导线截面大些。综合考虑,确定一个比较合理的导线截面,称为经济截面积,与其对应的电流密度称为经济电流密度。所以需要按经济电流密度来选择导线的规格型号。
3220kV输电线路设计中的线路路径走向设计
在开展220kV输电线路施工的过程中导线和杆塔的购入成本占据整体的成本投入比例较高。而导线的使用长度以及杆塔的建设数量与220kV输电线路设计中线路路径走向选择的合理性有着密切的联系,因此可以看出220kV输电线路设计中线路路径走向设计的重要性。从大体上而言,220kV输电线路设计中线路路径走向选择主要可以划分成以下两种,即室内选线以及现场选线。在室内选择线路路径时,首先明确线路起止点,联系当地政府相关部门收集拟建220kV输电线路多个路径方案周边的城镇交通、土地、林业、管线等规划信息资料,并且在地形图中明确标注不可穿越地区以及必经地区,然后选出初勘的路线。在选择线路路径时应始终秉持最短、技术可行、经济安全的线路走向设计原则,必要时多拟定几个线路路径方案,通过多个线路路径方案进行技术经济对比分析,选出合理的最佳设计方案。在进行现场选线时,就是对室内选线的路径方案进行现场纠正和优化,对重要敏感区域现场重点勘察。在选择线路路径时应尽可能的避免横穿人居密集、防护林带以及地质不良地区。杆塔位置尽量避开交通不便地段,保障线路周边交通运输的通畅性,便于线路的运行维护,创造利于今后抢修的条件。
4220kV输电线路设计中的防雷设计
在自然灾害中雷电具有极高的伤害性,220kV输电线路由于部分地区的建设高度较高,线路纵横交错且处于悬空状态,很容易受到雷击的影响和损害,因此前期的220kV输电线路的防雷设计尤其重要。针对220kV输电线路其结构整体的差异性,通常视实际情况会在220kV输电线路上配置各种防雷设备。从大体上而言可以将防雷设备以及防雷措施划分成以下三大种类:其一,直击雷防护措施,该种防护是最为常见的防雷措施,其主要的运行原理为通过铁塔的架空地线、接地引下线和接地装置将雷击过程中产生的强电流导入至大地,从而降低雷击对220kV输电线路的损害程度,其接地保护措施的保护力度较高,但仍存在着雷电绕击导线的可能性,因此通常会配合其他防雷措施来提高220kV输电线路的安全稳定运行。其二,设备保护防雷措施,该种措施主要是为了辅助直击雷防护,设计人员可根据现场情况在杆塔的三相绝缘子串旁安装避雷装置,并通过计算机系统其优异的计算性能以及监控性能实现全面的实时监测,保障避雷装置良好的运行状态。如果出现设备受损能够第一时间找出事故设备,从而及时的处理并更换受损设备。其三,屏蔽性保护防雷措施,设计人员需考虑将输电线路的各类干扰信息进行屏蔽,做好信号线屏蔽保护设计工作。通常将屏蔽电缆与电线结合运用,从而提高电磁效应的屏蔽效果,降低雷击的可能性,保证输电线路的稳定运行。
5220kV输电线路设计过程中应注意的相关事项
220kV输电线路设计是一项较为复杂的设计工作,在设计的过程中应注意电磁辐射对无线电的干扰以及邻近通信线路的感应影响。电磁辐射对输电线路电力传输的影响主要为无线干扰以及电磁效应干扰,因此为了正确评估输电线路对通信设施的影响,就应当在设计的过程中实地考察并收资,进行影响程度的计算。同时提高杆塔与电气绝缘设备之间的配合度,特别是220kV输电线路杆塔与地面之间的距离。不同的环境对220kV输电线路也会产生极大的影响,因此在前期设计的过程中应当开展详尽的地质灾害评估、水文评估、洪涝评估、地震评估等。设计的过程中应尽可能的避开不良地质带,以保障220kV输电线路能够安全稳定的运行,提升220kV输电线路设计的全面性。
结语
综上所述,220kV输电线路为电力系统重要的组成部分,因此我们在实际的高压输电线路设计的过程中,应当综合考虑多方面因素,不断的改进与优化线路的杆塔、导线、线路路径、防雷等设计方案,全面提高与保障输电线路电力传输的安全性与稳定性。
参考文献
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