输电线路设计的技术探究

输电线路设计的技术探究

(云南省送变电工程公司昆明650000)

摘要:随着经济的发展,城市化建设步伐加快,电力生产运营的规模和速度随之加快,对供电稳定性、安全性要求越来越高。输电线路设计是电力系统建设发展的一个重要环节,直接关系到整个供电系统和用电网络的安全和稳定。本文主要以110kV以下电力输电线路为例,对用电需求不断增加,安全性要求不断提高的新形势下,输电线路设计的相关技术进行探究,为我国输电网络安全提供可靠技术保障与支持。

关键词:输电线路;设计;技术探究

随着经济的发展,城市化建设步伐加快,电力生产运营的规模和速度随之加快,对电力使用安全性和供电稳定性提出了更高的要求。而输电线路设计是电力系统建设发展的一个重要环节,直接关系到整个供电系统和用电网络的安全和稳定。110kV以下电力输电线路在设计时,应综合考虑不同的安装条件、影响因素,严格按照相应的设计原则,进行合理化设计,为输电线路的安全运行提供强有力技术保障。

1.110kV以下电力输电线路的设计技术要点

1.1路径的选择

110kV以下电力输电线路设计时,图纸上的设计应结合野外实地勘测结果,对各种数据进行行之有效地分析,并对多种方案进行可行性分析,综合考虑安全性、经济性、实用性等因素,包括后期的维护和保养,从众多方案当中选择最优路径。在路径最终确定前,还需进行野外勘察,优先选择线路最短的路线,有效避开人员密集的居民区或施工难度大的山谷、河流等。同时,还要避开加油站、飞机场、煤矿区、深林等特殊区域,最大限度降低安全隐患,尽量避免路线和其他线路交叉。原则上,在进行输电线路设计时,应综合考虑上述因素,尽可能靠近公路,便于后期的维修和保养。

1.2杆塔类型的选择

电力输电线路安装工程中,杆塔工程的费用在整个工程造价中的比重高达30%-40%,因此,需要对杆塔型式进行合理选择,以确保工程造价。杆塔型式不同,其造价、施工、占地、运输、安装等方面也有所差别,一般情况下,设计时选用1-2种型号的直线水泥电杆,跨越、耐张和转角则多选用角钢塔。例如,在10kV电力输电线路设计时,结合山区实际情况,选择了BJI12杆塔,比单杆更具实用性,采用长度为18米的锥形杆比直径相等的其他类型杆塔的平均造价少600元,不仅提高了线路使用质量,加大了稳定性,也降低了工程成本。但是,这种杆塔并不是每种环境都适用,在严寒地区极易产生覆冰现象,这种条件下排列不对称或者没有拉线的单杆不再适用,而应该采用双杆。此外,在杆塔基础的设计时,通常电杆、铁塔这两种类型的基础,选型时应将杆塔的类型和地质水文条件、安装要求以及运输条件等因素相结合,根据就地原则综合考虑,从众多材料中选最佳,使其在符合电力线路工程要求的同时,保障工程质量,降低工程造价,实现经济效益和社会效益最大化。

1.3防雷技术的选择

雷击对输电线路安全的危害性有目共睹,因此,输电线路设计时,要重点进行防雷技术设计,并结合输电线路所处的地形地貌、气候条件、气象活动、雷电频繁度及强度等因素,进行合理设计。首先,要在线路布局上进行科学、合理规划。不同地区雷电发生的频率与强度有所不同,这就需要在线路设计时提前规划,最大限度避开雷电高发区,一般为风口、山口地带、煤矿区、水库、湖泊地、森林、山顶等等。如输电线路必须要经过雷电高发区,在设计时需要加强防雷技术应用,确保安全防护工作。其次,要优化线路防雷技术的接地装置,这是输电线路防雷技术当中最为关键的技术之一。在设计时,要根据输电线路所在地区的气候条件、地形地势条件等多种因素,对接地装置进行优化,合理选取接地装置结构,科学设计接地装置的埋藏深度,同时从距离较近的线杆水平接地极、传统的延伸地线以及新型的电磁感应接地装置等变换选择,有效降低接地电阻率,使输电线路耐雷水平大大提升。第三,线路避雷器的应用,这是输电线路设计中最直接、最有效的技术,特别是在现代科技不断进步的影响下,避雷器性能和成本逐渐趋于合理,越来越广泛应用到输电线路设计当中。目前,金属氧化物避雷器应用最为广泛,能够有效保护线路杆塔,在很大程度上消减雷击效果,大大减少了雷击对输电线路的损害。第四,自动合闸系统的应用,这也是保护线路安全中的重要技术之一。主要是利用感应原理,在雷击发生时,通过系统感应并自动合闸以保护线路安全,已经遭受雷击损害的线路位置,自动合闸后也能够降低损害扩大化,最大限度保护线路安全。在110kV以下电力输电线路中,自动合闸技术的应用也越来越广泛,很大程度上避免了雷击对输电线路造成的损害,防雷效果十分显著。

1.4实地勘测

为确保输电线路设计的科学性,需要进行实地勘测工作,确保设计的科学性、合理性,主要是结合线路路径方案,对输电线路的定线、平断面等内容进行勘测。目前,110kV以下电力输电线路的平断面测量技术多采用GPS技术定位和测量原理,能够将测量数据精确到厘米级的位置坐标。较之于传统方法全站仪测量,通过GPS技术测量平断面的准确度更高,工作效率随之大大提升。

1.5杆塔的定位

导线任一点在各种气象条件下均能够保证对地面的安全距离,这是杆塔定位主要要求和基本要求。以丘陵和山地为例,为了达到限距的标准和要求,须使用最大弧垂模板来确定定位档距。先行定位终端、转角、跨越、耐张等特种杆塔后,通过分段将最大弧垂模板沿平断面图排定各耐张段的直线杆塔的位置。需要注意以下情况:(1)最大限度避免孤立档距,特别是在孤立档档距较小的情况下,杆塔受力情况极易受到影响而变坏,从而导致施工困难,最终给检修和维护造成不便;(2)在重冰区,最大限度保持档距均匀,避免大档距出现;(3)山地定位时,要确保边坡的稳固性,要同时具备电杆的焊接排杆、立杆、临时打拉线紧线等条件。

2.小结

在我国,输电线路设计技术研究日益深入和丰富。在输电线路设计技术研究过程中,应结合不同的环境条件、地质条件及不同电压等级需求进行优化设计。只有根据实际情况不断优化设计,有针对性采取先进技术经验,才能够确保其设计的科学性、合理性,为输电的安全性提供技术支持,为社会生产和社会生活提供安全用电。

参考文献:

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