送電線路范文

時間:2023-04-07 12:07:55

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送電線路

篇1

關鍵詞:送電線路雷擊跳閘防雷措施

概述

隨著國民經濟的發展與電力需求的不斷增長,電力生產的安全問題也越來越突出。對于送電線路來講,雷擊跳閘一直是影響高壓送電線路供電可靠性的重要因素。由于大氣雷電活動的隨機性和復雜性,目前世界上對輸電線路雷害的認識研究還有諸多未知的成分。架空輸電線路和雷擊跳閘一直是困擾安全供電的一個難題,雷害事故幾乎占線路全部跳閘事故1/3或更多。因此,尋求更有效的線路防雷保護措施,一直是電力工作者關注的課題。

桐廬電網處于浙西北山區,地形復雜,山巒起伏,線路雷擊跳閘是整個電網跳閘的重要原因,經常占到跳閘總數的80%~90%。降低雷擊跳閘率對于日常線路設備的運行維護人員來說將大大降低勞動強度,且效益是不僅僅是金錢可以衡量的。

目前輸電線路本身的防雷措施主要依靠架設在桿塔頂端的架空地線,其運行維護工作中主要是對桿塔接地電阻的檢測及改造。由于其防雷措施的單一性,無法達到防雷要求。而推行的安裝耦合地線、增強線路絕緣水平的防雷措施,受到一定的條件限制而無法得到有效實施,如通常采用增加絕緣子片數或更換為大爬距的合成絕緣子的方法來提高線路絕緣,對防止雷擊塔頂反擊過電壓效果較好,但對于防止繞擊則效果較差,且增加絕緣子片數受桿塔頭部絕緣間隙及導線對地安全距離的限制,因此線路絕緣的增強也是有限的。而安裝耦合地線則一般適用于丘陵或山區跨越檔,可以對導線起到有效的屏蔽保護作用,用等擊距原理也就是降低了導線的暴露弧段。但其受桿塔強度、對地安全距離、交叉跨越及線路下方的交通運輸等因素的影響,因此架設耦合地線對于舊線路不易實施。因此研究不受條件限制的線路防雷措施就顯得十分重要。將安裝線路避雷器、降低桿塔接地電阻進行綜合分析運用,從它們對防止雷擊形式的針對性出發,真正做到切實可行而又能收到實際效果。

雷擊線路跳閘原因

高壓送電線路遭受雷擊的事故主要與四個因素有關:線路絕緣子的50%放電電壓;有無架空地線;雷電流強度;桿塔的接地電阻。高壓送電線路各種防雷措施都有其針對性,因此,在進行高壓送電線路設計時,我們選擇防雷方式首先要明確高壓送電線路遭雷擊跳閘原因。

1.高壓送電線路繞擊成因分析。根據高壓送電線路的運行經驗、現場實測和模擬試驗均證明,雷電繞擊率與避雷線對邊導線的保護角、桿塔高度以及高壓送電線路經過的地形、地貌和地質條件有關。

山區高壓送電線路的繞擊率約為平地高壓送電線路的3倍。山區設計送電線路時不可避免會出現大跨越、大高差檔距,這是線路耐雷水平的薄弱環節;一些地區雷電活動相對強烈,使某一區段的線路較其它線路更容易遭受雷擊。

2.高壓送電線路反擊成因分析。雷擊桿、塔頂部或避雷線時,雷電電流流過塔體和接地體,使桿塔電位升高,同時在相導線上產生感應過電壓。如果升高塔體電位和相導線感應過電壓合成的電位差超過高壓送電線路絕緣閃絡電壓值,導線與桿塔之間就會發生閃絡,這種閃絡就是反擊閃絡。

理論分析可以得出,降低桿塔接地電阻、提高耦合系數、減小分流系數、加強高壓送電線路絕緣都可以提高高壓送電線路的耐雷水平。在實際實施中,我們著重考慮降低桿塔接地電阻和提高耦合系數的方法作為提高線路耐雷水平的主要手段。

三、高壓送電線路防雷措施

清楚了送電線路雷擊跳閘的發生原因,我們就可以有針對性的對送電線路所經過的不同地段,不同地理位置的桿塔采取相應的防雷措施。目前線路防雷主要有以下幾種措施:

1.加強高壓送電線路的絕緣水平。高壓送電線路的絕緣水平與耐雷水平成正比,加強零值絕緣子的檢測,保證高壓送電線路有足夠的絕緣強度是提高線路耐雷水平的重要因素。

2.降低桿塔的接地電阻。高壓送電線路的接地電阻與耐雷水平成反比,根據各基桿塔的土壤電阻率的情況,盡可能地降低桿塔的接地電阻,這是提高高壓送電線路耐雷水平的基礎,是最經濟、有效的手段。

3.根據規程規定:在雷電活動強烈的地區和經常發生雷擊故障的桿塔和地段,可以增設耦合地線。由于耦合地線可以使避雷線和導線之間的耦合系數增大,并使流經桿塔的雷電流向兩側分流,從而提高高壓送電線路的耐雷水平。

4.適當運用高壓送電線路避雷器。由于安裝避雷器使得桿塔和導線電位差超過避雷器的動作電壓時,避雷器就加入分流,保證絕緣子不發生閃絡。根據實際運行經驗,在雷擊跳閘較頻繁的高壓送電線路上選擇性安裝避雷器可達到很好的避雷效果。目前在全國范圍已使用一定數量的高壓送電線路避雷器,運行反映較好,但由于裝設避雷器投資較大,設計中我們只能根據特殊情況少量使用。

本文主要對安裝線路避雷器、降低桿塔的接地電阻兩方面進行分析:

1.安裝線路避雷器。運用高壓送電線路避雷器。由于安裝避雷器使得桿塔和導線電位差超過避雷器的動作電壓時,避雷器就加入分流,保證絕緣子不發生閃絡。我們在雷擊跳閘較頻繁的高壓送電線路上選擇性安裝避雷器。

線路避雷器一般有兩種:一種是無間隙型;避雷器與導線直接連接,它是電站型避雷器的延續,具有吸收沖擊能量可靠,無放電時延、串聯間隙在正常運行電壓和操作電壓下不動作,避雷器本體完全處于不帶電狀態,排除電氣老化問題;串聯間隙的下電極與上電極(線路導線)呈垂直布置,放電特性穩定且分散性小等優點;另一種是帶串聯間隙型,避雷器與導線通過空氣間隙來連接,只有在雷電流作用時才承受工頻電壓的作用,具有可靠性高、運行壽命長等優點。一般常用的是帶串聯間隙型,由于其間隙的隔離作用,避雷器本體部分(裝有電阻片的部分)基本上不承擔系統運行電壓,不必考慮長期運行電壓下的老化問題,且本體部分的故障不會對線路的正常運行造成隱患。

線路避雷器防雷的基本原理:雷擊桿塔時,一部分雷電流通過避雷線流到相臨桿塔,另一部分雷電流經桿塔流入大地,桿塔接地電阻呈暫態電阻特性,一般用沖擊接地電阻來表征。

雷擊桿塔時塔頂電位迅速提高,其電位值為

Ut=iRd+L.di/dt(1)式中

i——雷電

Rd——沖擊接地電阻

L.di/dt——暫態分量

當塔頂電位Ut與導線上的感應電位U1的差值超過絕緣子串50%的放電電壓時,將發生由塔頂至導線的閃絡。即Ut-U1>U50,如果考慮線路工頻電壓幅值Um的影響,則為Ut-U1+Um>U50。因此,線路的耐雷水平與3個重要因素有關,即線路絕緣子的50%放電電壓、雷電流強度和塔體的沖擊接地電阻。一般來說,線路的50%放電電壓是一定的,雷電流強度與地理位置和大氣條件相關,不加裝避雷器時,提高輸電線路耐雷水平往往是采用降低塔體的接地電阻,在山區,降低接地電阻是非常困難的,這也是為什么輸電線路屢遭雷擊的原因。加裝線路避雷器以后,當輸電線路遭受雷擊時,雷電流的分流將發生變化,一部分雷電流從避雷線傳入相臨桿塔,一部分經塔體入地,當雷電流超過一定值后,避雷器動作加入分流。大部分的雷電流從避雷器流入導線,傳播到相臨桿塔。雷電流在流經避雷線和導線時,由于導線間的電磁感應作用,將分別在導線和避雷線上產生耦合分量。因為避雷器的分流遠遠大于從避雷線中分流的雷電流,這種分流的耦合作用將使導線電位提高,使導線和塔頂之間的電位差小于絕緣子串的閃絡電壓,絕緣子不會發生閃絡,因此,線路避雷器具有很好的鉗電位作用,這也是線路避雷器進行防雷的明顯特點。但由于其費用較高,故綜合考慮后未進行行推廣運用。

2.降低桿塔的接地電阻。桿塔接地電阻增加主要有以下原因:

(1)接地體的腐蝕,特別是在山區酸性土壤中,或風化后土壤中,最容易發生電化學腐蝕和吸氧腐蝕,最容易發生腐蝕的部位是接地引下線與水平接地體的連接處,由腐蝕電位差不同引起的電化學腐蝕。有時會發生因腐蝕斷裂而使桿塔“失地”的現象。還有就是接地體的埋深不夠,或用碎石、砂子回填,土壤中含氧量高,使接地體容易發生吸氧腐蝕,由于腐蝕使接地體與周圍土壤之間的接觸電阻變大,甚至使接地體在焊接頭處斷裂,導致桿塔接地電阻變大,或失去接地。

(2)在山坡坡帶由于雨水的沖刷使水土流失而使接地體外露失去與大地的接觸。

(3)在施工時使用化學降阻劑,或性能不穩定的降阻劑,隨著時間的推移降阻劑的降阻成分流失或失效后使接地電阻增大。

(4)外力破壞,桿塔接地引下線或接地體被盜或外力破壞。

高壓送電線路的接地電阻與耐雷水平成反比,根據各基桿塔的土壤電阻率的情況,盡可能地降低桿塔的接地電阻,這是提高高壓送電線路耐雷水平的基礎,是最經濟、有效的手段。

針對桐廬縣供電局部分線路接地電阻值長期以來偏大,降低了線路的耐雷水平。為確保線路安全運行,對不同的桿塔型式我們采用φ8的園鋼進行了接地網統一設計、統一加工,避免了高山大嶺上進行施工焊接造成工藝質量不合格等的可能,同時也減少了野外工作量,大大降低勞動強度,加快改造速度。通地改造使桿塔地網的接地電阻值大幅度降低,從而使線路的耐雷水平從理論上得到大大提高。

1.設計接地網改造型式。方案:利用絕緣搖表采用四極法進行土壤電阻率的測試,以及采用智能接地電阻測試儀,直測土壤電阻率。根據測試的土壤電阻率的結果進行比較再根據設計時所給予的接地裝置的型式,確定最終的接地體的敷設方案。

有架空地線路的線路桿塔的接地電阻、接地放射線

①土壤電阻率在10000歐·米及以上的桿塔:采用八根放射線不小于518米的φ8圓鋼進行敷設并焊接。

②土壤電阻率在2300~3200歐·米的桿塔:采用八根放射線不小于518米的φ8圓鋼進行敷設并焊接。

③土壤電阻率在1500~2300歐·米的桿塔:采用八根放射線不小于358米的φ8圓鋼進行敷設并焊接。

④土壤電阻率在1200~1500歐·米的桿塔:采用八根放射線不小于238米的φ8圓鋼進行敷設并焊接。

⑤土壤電阻率在750~1200歐·米的桿塔:采用八根放射線不小于198米的φ8圓鋼進行敷設并焊接。

⑥土壤電阻率在500~750歐·米的桿塔:采用八根放射線不小于138米的φ8圓鋼進行敷設并焊接。

⑦土壤電阻率在250~500歐·米的桿塔:采用八根放射線不小于118米的φ8圓鋼進行敷設并焊接。

⑧土壤電阻率在250歐·米及以下的桿塔:采用八根放射線不小于388米的φ8圓鋼進行敷設并焊接。

2.桿塔接地裝置埋深:在耕地,一般采用水平敷設的接地裝置,接地體埋深不得小于0.8米;在非耕地,接地體埋深不得小于0.6米。在石山地區,接地體埋深不得小于0.3米。

3.接地電阻值不能滿足要求時,可適當延伸接地體射線,直至電阻值滿足要求為止,個別山區,如巖石地區,當射線已達8根80米以上者,可不再延長。

4.接地體的連接:采用搭接方式,兩接地體搭接長度不得小于圓鋼直徑的6倍。

5.防腐:焊接部位必須處理干凈再做防腐處理。

6.為了減少相鄰接地體的屏蔽作用,水平接地體之間的接近距離不得小于5米。

四、采取的措施

1.對線路中測出的接地電阻不合格的桿塔的接地電阻進行重新測試;并測試土壤電阻率。

2.對查出的接地電阻不合格的桿塔接地放射線進行開挖檢查,重新對本桿塔的敷設接地線,并進行焊接。

3.對檢查中發現已爛斷或無接地引下線的桿塔接地裝置進行焊接,并對接地電阻重新測試,不符合規定的重新進行敷設。

4.對被澆灌在保護帽內的接地引下線,采取的方式可為將引下線從保護帽內敲出,再重新澆灌保護帽或將引下線鋸斷重新進行焊接。

5.對重新敷設的接地電阻不合格的桿塔,再次使用降阻劑進行改造。

后記

在總結了送電線路防雷工作存在的問題和如何運用好常規防雷技術措施的基礎上,我們認為雷電活動是小概率事件,隨機性強,要做好送電線路的防雷工作,就必須抓住其關鍵點。綜上所述,為防止和減少雷害故障,設計中我們要全面考慮高壓送電線路經過地區雷電活動強弱程度、地形地貌特點和土壤電阻率的高低等情況,還要結合原有高壓送電線路運行經驗以及系統運行方式等,通過比較選取合理的防雷設計,提高高壓送電線路的耐雷水平。雷電活動是一個復雜的自然現象,需要電力系統內各個部門的通力合作,才能盡量減少雷害的發生,將雷害帶來的損失降低到最低限度。

參考文獻

1.全國電力職業教育規劃教材《輸配電線路運行和檢修》中國電力出版社。2007年2月第三版。

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關鍵詞:送電線路;設計;規范

初步設計是送電工程設計的重要階段,是施工圖設計的依據。一些重要問題,如設計原則的確定;不同線路路徑方案的綜合經濟比較、最佳路徑的選擇及有關協議的取得,導線和避雷線、絕緣配合及防雷設計正確性的充分論證和各種電氣距離的確定;桿塔和基礎型式的選擇;通信保護的合理設計;嚴重污染區、大風和重冰雪地區、不良地質和洪水危害地段、特殊大跨越設計的專題調查研究;針對工程特點及設計實際情況的科學研究及成果應用;各項設計的優選等都要在這一階段解決。

1設計概述

①設計依據。列出工程設計任務書及批準的文號、經審核批準后的電力系統設計文件、上級機關或下達設計任務單位對工程設計的有關指示性文件等,以及與建設單位簽訂的設計合同。②設計規模及范圍。設計規模是根據工程設計任務書的要求,說明線路的電壓等級,輸送電力容量及導線截面,線路起訖點、長度、回路數,中間落點及連接方式;設計范圍一般包括線路的本體設計,通信保護設計,工程概算和預算,對運行維護設計考慮的附屬設備等。還應該說明線路是否包括降壓運行的設計,進出兩端變電所臨時線的設計及檢修站、巡線站的建筑設計等。③建筑單位及期限。限定工程建設單位、施工單位,按設計任務要求及設計單位安排,明確施工時間及建成投產時間。④主要經濟和材料耗用指標。主要包括全線總的綜合造價和本體造價,每公里的綜合造價和本體造價。說明每公里耗用的導線、避雷線,導線和避雷線用的絕緣子、金具、接地材料、桿塔、基礎、水泥、木材等的數量。

2電力線路設計

2.1路徑設計

①變電所進出線。說明兩端及中間變電所(發電廠)進出線的位置和方向,還要表示出現有和擬建線路出線的關系,合理布置進出線方案。②路徑方案的選擇。按照已掌握的線路路徑資料,對全線選出各有特點的兩、三個路徑方案進行比較,在大的方案中也可以選出不同的小方案參加比較。各路徑方案要從路徑長度、可利用的鐵路、公路、水路等交通條件,沿線路地形、地勢、水文、地質情況,特殊氣象區,污穢地區,森林資源,礦產資源,跨越河流,各種障礙物,選用的線路拐角及線路曲折系數等情況,來說明各路徑方案的優劣。除了從技術上比較各路徑方案外,還要從線路安全運行、方便施工、降低造價、經濟運行、障礙物的處理及大跨越情況等方面進行全面的分析比較。

2.2氣象條件

①氣象資料的分析及取值。對沿線氣象臺(站)的氣象資料和送電線路、通信線路的運行經驗及自然災害資料進行分橋說明。如果送電線路較長或氣象區復雜,可分段選擇氣象區。氣象資料的取值包括:最大風速的取值、電線覆冰的取值、年平均氣溫的確定、最高和最低氣溫的取值、雷電日數的取值。②將已選取的各種氣象條件,分別按最高氣溫、最低氣溫、最大風速、覆冰、安裝、年乎均氣溫、外過電壓、內過電壓等情況所對應的氣溫、風速、覆冰的氣象條件組合數值,以全國典型氣象區劃分的表格形式匯總列表表示。

2.3機電部分

①導線。按照工程設計任務書的要求和電力系統設計,決定導線截面和分裂根數,論證導線型式、規格、分裂方式、分裂間距等,并說明導線的主要機械和電氣特性。通過污穢區時,應說明是否采用防腐導線。此外,應提出導線的防振措施,確定是否需要換位,說明兩端和中間變電所(發電廠)的相序排列情況,按換位或換相情況繪出換位或換相布置圖,按設計規程和有關規定確定導線對地和交叉跨越的距離。②避雷線。按照設計規程規定,經分析比較,確定避雷線的型式、規格并列出其性能情況,確定避雷線的絕緣方式,絕緣子串型式,絕緣子型式及片數,絕緣間隙距離及換位方式和防振措施等。③防雷接地及其他。按送電線路的電壓等級,通過地區雷電話動情況和已有線路的運行經驗來確定避雷線根數、保護角、檔距中央導線和避雷線的最小距離。按照地質、地貌情況,說明采用接地裝置的主要型式和要求的接地電阻值。按照送電線路設計情況,計算雷電預期跳閘率和耐雷水平,以滿足過電壓保護規程的要求。按導線荷載條件和防電暈性能要求,選擇線路各種金具型式。如采用分裂導線,應選擇間隔棒型式,并確定間隔棒在檔距內的安裝距離。按無線電干擾標準設計,提出防干擾措施。

2.4桿塔和基礎

①桿塔設計。按照全線地形,交通情況,線路在電力系統的重要性,國家材料供應及施工、運行條件等因素,選擇桿塔型式。設計時一般應盡量選用典型設計或經過施工運行考驗的成熟桿塔型式并說明桿塔的使用條件。對新型桿塔的設計要充分研究設計理由,經科學試驗后再選用。同時要說明所采用的各種桿塔型式的特點、適用地區、使用鋼材量和混凝土量等技術經濟指標,說明桿塔的使用條件(如設計最大風速、覆冰厚度、水平檔距、垂直檔距、最大使用檔距、線間距離、標準桿塔高度和分段高度、桿塔允許轉角度數、桿塔重量等)及桿塔設計的主要原則。②基礎設計。依據基礎設計應遵循的有關規定和原則,按照全線地形、地質、水文等情況,以及基礎受力條件,來確定基礎的型式,并說明各種基礎型式的特點,適用地點、地質、水文條件,每基耗用材料量及有關技術經濟指標。對一些特殊基礎(如沼澤地基礎、強腐蝕地區基礎、大孔性土基礎、特殊不良地質基礎)的設計問題,應進行必要的試驗,提出處理措施。

2.5大跨越設計

大跨越設計一般指線路跨越通航大河流、湖泊、海峽等的設計,其檔距在800m以上或桿塔高度在80m以上,且發生事故時,嚴重影響航運或修復特別困難,故導線選型或桿塔設計需予以特殊考慮。對線路跨越較大的山谷,是作為大檔距來設計,一般情況下只對導線及特殊的氣象條件進行處理。

①跨越地點及氣象條件。說明各跨越地點的桿塔位處的地形、地勢、水文、地質、主河道變遷、通航、跨越檔距的大小等情況,選出幾個跨越方案。并選擇最大風速、電線覆冰和氣溫等。②導線和避雷線選擇。按照導線和避雷線的電氣和機械性能、跨越擋距的大小、桿塔高度、導線和避雷線的間距及荷載條件,選擇導線和避雷線。此外針對大跨越比一般線路振動嚴重的特點,說明采用的防振措施。③絕緣子串及金具。除按照對一般線路考慮的條件外,還應按線路荷載大和桿塔高,需增加絕緣子片數的情況,選擇或新設計絕緣子串及金具。④跨越方案的優化。將各跨越設計方案的桿塔型式、高度和基礎型式,采用單、雙回路跨越和路徑長度,以及采用導線和避雷線,絕緣子和金具,施工和運行條件等進行綜合比較,對各跨越方案進行全面論證,推薦出大跨越的最佳方案。

3結語

送電線路的初步設計是一門較為復雜的學科,此項工作要求設計人員既懂專業知識,又必須有現場處理各種復雜局面的實踐經驗。特別是現場踏勘階段,設計人員需不辭勞苦、反復踏勘,收集各種現場資料,比較各種方案以選出一種既經濟又切合實際的方案。經過辛勤工作設計出的線路即使不是最好也是較為合理的。

參考文獻

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[4]董芝春.淺談高壓輸電線路的防雷保護[J].科技資訊,2007,(30).

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【關鍵詞】送電線路;防雷措施

隨著我國社會經濟的迅速發展,電力——這個新興的能源,已經是在千家萬戶中得到了廣泛推廣與應用。并且,被運用到了各行各業的生產建設中,作為推動生產的重要助力。因此,如何保障電力供應來滿足我國國民經濟的發展,與人民日益不斷提高的生活水平,就有著十分重大的意義。

雷電,作為送電線路中,一個最大的自然危害之一,它讓我國乃至世界供電工業所帶來的影響是慘痛的,給我國經濟造成的損失是重大的。如果送電線路一旦被雷擊中之后,就會導致送電線路自身的損毀,以及線路的跳閘等諸多問題,給電力的持續供應帶來影響。如何有效的實施送電線路防雷措施,來強化輸電電路防雷呢?這是我們研究的重點,對送電線路有效的防雷,不但可以減少輸電線路遭受雷擊的次數,降低輸電線路遭受雷擊所導致的跳閘和經濟上的損失,也可以讓變電站中的設備是安全運行,起到良好的保障作用,只有有效的進行對輸電線路防雷,才能維持電力供應系統的可靠性。

1 雷電對送線線路的危害

雷電,是自然界中一個宏偉的景觀,但也是令人望而生畏的自然現象。因其自身含有強大的能量,所以往往會給我們的生活和工作帶來很大的破壞。我國的送電線路,經常受到雷擊的影響,首先在于我國輸電線路分布廣泛,很多輸電桿塔的建設都處于曠野之中,因此就很容易受到雷擊。由于雷電本身就含有很大的能量,當送電線路被擊中的時候,強大的雷電電流就會經過送電線路向大地泄漏,而有時候,雷擊會給輸電設備帶來很大的破壞。

影響雷害的因素有很多種,只有通過對送電線路遭受雷擊的故障分析,才能有效的預防雷害的產生。

2 送電線路防雷措施

送電線路防雷設計的目的是為了提高線路的防雷水平,降低因送電線路遭雷雨天氣時,遭受雷擊的時候,帶來輸電線路跳閘停電,造成不必要的影響以及經濟損失。在對送電線路防雷方式的確定前,我們應該根據不同因素,來對送電線路進行不同的保護措施。而在確定送電線路防雷的方式的時候,我們也應該考慮這一方式能否有效的運行,并根據當地實際情況和日常積累的經驗,做出比較與分析,來采取更好的更合理的防雷措施。

2.1 架設避雷線

在送電線路上加裝避雷線,是對防雷做出的最基本的措施,避雷線主要的作用是防止雷電對送電線路造成直接的破壞,此外避雷線也可以起到分流的作用,當送電線路受到雷擊的時候,避雷線可以把一部分雷電所產生的電流,分流出去,也可以降低送電塔在遭受雷擊的時候電壓過高的情況。對于送電線路能夠起到一定的保護作用。

2.2 降低輸電塔接地電阻

送電塔的高度與接地時的電阻的大小,都是可以直接影響到送電線路在遭受雷擊的時候所受到的破壞程度,所以改進送電塔的高度和接地電阻,對于雷擊是有著一定的預防的。在我國對于這一措施,是有著嚴格的規定的。

2.3 架設耦合地線

因為我國區域間存在著很大的差異,所以各個地方的土質也不一定相同,有時候不能達到輸電塔接地電阻降低的目的。所以,就必須要通過,在導線下方架設一個地線的促使,它的主要作用是增加避雷線與導線間的耦合作用,通過這種耦合作用來降低絕緣子串上的電壓。此外,耦合地線還可以在送電線路,遭受到雷擊的時候,增加對雷電流分流的作用。通過大量的實踐與耦合地線的應用,顯示出了這一方法,對于送電線路受到雷擊時,產生的跳閘,有很大的作用,而這一作用最明顯的效果是在山區和東南沿海。

2.4 采用不平衡納維方式

在現代送電線路中和高壓送電線路中,對于同桿架設的雙回線路應用日益增多,對此類線路,在通常采用的防雷措施,暫時不能滿足要求的時候,還可采用不平衡絕緣方式,來降低雙回路雷擊同時跳閘率,以此來保證送電線路不中斷供電。不平衡絕緣的原則是,使二回路的絕緣子串片數有差異,這樣,雷擊時絕緣子串片數少的回路先閃絡,閃絡后的導線相當于地線,增加了對另一回路導線的耦合作用,提高了另一回路的耐雷水平使之不發生閃絡,以保證另一回路可繼續供電。

2.5 裝設自動重會閘

由于雷擊所造成的絕緣子閃絡,其中的大多數能在跳閘后,通過本身的情況來恢復絕緣這一特性,所以重合閘,在我國應用成功率較高,據統計,我國110kV及以上高壓送電線路線路,重合成功率為75~95%,35kV及以下送電線路約為60~80%。因此各級電壓的送電線路應盡量裝設自動重合閘。

2.6 采用消弧線圈接地方式

對于我國雷電活動強烈的地區,而接地電阻又很難以降低的地區,可考慮采用中性點不接地,又或是經消弧線圈接地的方式。絕大多數的單相著雷閃絡接地故障,將被消弧線圈所消除。而在二相或三相著雷時,雷擊引起第一相導線閃路并不會造成線路跳閘或相見短路,閃絡后的導線相當于地線,增加了耦合和送電線路本身的分流作用,使未閃絡相絕緣子串上的電壓降低,從而提高了耐雷水平,使故障的范圍得以限制。

2.7 加強雷電監測

在閃絡中,單相閃絡機會是最多的,閃絡點也是隨機的性質分布,所以對送電線路,遭受雷擊的故障點的確定與檢修就顯的困難了。對于雷電定位系統的運用,就使得在送電線路遭受雷擊時,發射管故障的地點能夠更好的確定,從而幫助維修人員,更快更好的解決維修問題,同時也大大減少了檢修人員的工作力度和時間。對于確保及時恢復供電,使送電線路可靠的運行,起到了保證。同時也對于雷電事故的分析,雷電活動規律、特點和其他的參數,提供了有力的數據。為送電線路防雷工作的開展起到了良好的開端與保證。

2.8 加裝避雷針

在一些雷電高發的地區,可以在送電塔的頂端加裝避雷針。當然,避雷針是不能起到避雷的作用的,避雷針的作用只的負責引雷。當避雷針受到雷擊時,可以使雷電流,迅速的導入大地,保護線路的正常運行,使閃絡等故障,降低到最低。

2.9 使送電桿塔更好的接地

在人為的改變接地電阻等措施以外,還可以利用送電塔的自身的金屬構造來做到更好的接地效果。能否良好的接地是送電線路能夠得到安全運行的保障。

3 總結

雷電活動,是大自然中一個復雜的現象,目前,在全球沒有任何國家和任何措施,能夠做到絕對的防雷,即使最先進的科學技術與措施,也只能夠相應的降低雷電對送電線路的損害,減少線路因雷擊而產生的跳閘的次數,盡可能少的把因雷擊造成的損失減少的最低。而又因為線路受到雷擊所產生的跳閘的原因是多個方面的,所以,有些地方的一些防雷措施未必能夠奏效。正是因為這些原因,對于送電線路的防雷問題與措施,就必須讓我們在實踐中不斷的探索與發現,不斷的積累防雷措施建設的經驗,更好的來完善送電線路在防雷上的措施,來保證送電線路的安全的運行,來保證電力的持續的供應。

參考文獻:

篇4

1.1施工工藝

(1)土石方施工。

過去,送電線路桿塔坑等土石方挖掘基本采用人力開挖,需要耗費大量的人力、物力,施工成本較高。針對這一問題,工程施工人員創新出一種新型的施工技術,能夠保持土石原狀,隨著該技術的廣泛應用,已經逐漸取得了很大進步。在土坑處理方面,已經逐漸探索出掏挖或者半掏挖的基礎型式,而對于巖石處理,則通常采用嵌固式或直錨式基礎。另外,在對流砂、淤泥地帶的處理方面,一般推廣混凝土灌注樁基礎。而這一技術把握的最難點是用無損探傷技術來判斷樁體有無質量缺陷,而后期逐漸發展起來的水電效應法、超聲波檢測法、超聲脈沖檢測法等,基本解決了這一難題。

(2)混凝土基礎施工。

混凝土基礎施工過去基本以人力為主,人力進行攪拌、搗固、淋水養護,模板使用木模板,這種做法澆筑出來的混凝土質量不高。改進之后的混凝土基礎施工采用機械攪拌、機械搗固,使用鋼模板,并且實現了操作技藝規范化。

(3)桿塔施工。

桿塔工程目前主要是采用分解組立的方式進行施工,這種施工方式存在著很多明顯的弊端,如勞動強度大、高空作業多、事故頻發、安裝質量差等。經過后期的不懈努力,研制出桿塔吊裝工藝,該工藝實現了三個重大轉變:將分解組立方式轉變為整體組立方式,變落地拉線為內拉線,變高空作業為低空作業。

(4)架線施工。

總體來說架線施工的機械化水平很低,基本上是采用人力放線。在跨電力線路架線時基本上是全停電或半停電狀態,跨通航河流架線時基本上是全封航或者半封航。目前針對這一情況逐漸進行了改進,出現了張力架線新工藝,同時對放線工藝也進行了改進。開發出了炮彈放線、火箭放線工藝,在跨越電線路方面探索出了索道架線工藝,在跨越較大的通航河道時開發出一些不封航道的架線辦法。

1.2施工技術理論

施工技術理論主要包括兩個部分:①桿塔組立的技術理論。桿塔組立理論包括整立施工設計和分解組立施工設計這兩個部分。在將解析方法與電算相糅合的基礎之上,對整立桿塔的施工計算提出了通用圖表法,同時還研發出單吊點、雙吊點、三吊點等數學模型,并且分別編寫了電算程序。設計出了能夠適應不同地形條件及不同桿塔形式需要的拉線方法,使得分解組立的施工計算理論得以不斷完善。②架線施工的技術理論。架線施工技術理論可以歸納為非張力架線計算與張力架線計算兩部分,在該理論的應用中需要著重討論兩個問題:①針對不同掛點的架線線長計算而提出了地面劃印架線技術,該技術為大跨越架線累積了新的經驗,對于減少高空作業具有很大意義;②在精確丈量和計算架線線長的問題上創新出裝配式架線工藝,該工藝可以更加精確地計算出架空線線長。

2送電線路的特點

送電線路的輸送容量和輸送距離與電壓密切相關,電壓越高,則輸送距離越遠。線路及系統電壓等級的確定需要參考輸送的距離和容量。相同送電電壓下,送電容量越大,則送電距離越短;送電容量越小,則送點距離越大。除此以外,輸送容量和疏松距離還與其他技術條件以及是否采取補償措施有關。高壓架空線路具有一定的寬度,線路以下的地面面積再向兩側延伸一定的距離所占有的范圍稱為線路走廊。走廊內不可有高大建筑物或者高大植物。在有限的土地資源中,盡量節省用地,能夠提高線路走廊的利用率。

3送電線路施工技術的具體應用

3.1基礎施工技術

3.1.1鉆擴樁基礎

在送電線路施工中,鉆擴樁基礎是比較常見的隱蔽工程。由于混凝土結構的特性,在混凝土澆筑完成后,無法對其施工質量進行全面檢驗,因此,在混凝土結構施工過程中,必須加強技術監管。鉆擴樁基礎主要適用于無溶洞、無地下水影響以及無塌陷的可濕陷性黃土。我國從20世紀80年代起,已經將鉆擴樁基礎逐漸應用到送電線路桿塔施工中。新時期,科學技術發展迅速,隨著施工經驗的不斷豐富,目前已經逐漸形成系統全面的施工技術體系。其工作原理是:在原狀土中事前鉆取好的基礎孔內置入鋼筋籠后,澆筑混凝土,形成現澆基礎。鉆擴樁基礎施工能夠充分發揮原狀土的物理特性,施工便捷、成本較低切承載力較高,因此廣泛適用于濕陷性黃土地區送電線路工程的鐵塔基礎施工。施工前,首先要對施工區域的地質進行勘查,根據相關技術資料以及勘查數據進行真型試驗,以此確定原狀土的荷載特性,并且制定科學合理的施工方案。在鉆擴樁基礎施工中,應該合理利用原狀土的物理學特性,以此發揮鉆擴樁基礎施工的經濟優勢,降低施工成本。

3.1.2旋錨樁基礎

在高壓送電線路施工中,旋錨樁基礎主要適用于淤泥土質、地下水位較高等復雜的地質條件,對于難以開挖的軟地基,旋錨樁基礎應用最為廣泛。旋錨樁基礎施工技術優點主要是:施工不受時節的影響和限制;利用專業機械設備輔助施工,有利于提升施工作業的速度;施工作業中的技術含量較高,且無需開挖基坑,減少了人工費用的投入。旋錨樁基礎通常由一個引導段、若干延長段共同組成,所有的部件為低合鋼金,鋼管則多是采用低合金無縫隙鋼管。在引導段的管段上端焊接一個錨片,引導段與延長段連接構成聯軸。連接塔腿的插鐵被灌注在樁帽中,延長段頂部露出地面部分被灌注在混凝土樁帽中。

3.2桿塔施工技術

目前,我國桿塔施工技術主要是倒落式人字抱桿整體組立。桿塔施工技術的優勢在于可以隨著桿塔的外部型式及施工地質,隨時進行相應的改進。新時期,科學技術不斷發展,桿塔施工技術也在不斷改進。通常情況下,在大型重型鐵塔施工中,都會采用分解組立的施工方式,送電線路桿塔施工往往會采用內搖臂通天抱桿分解組塔和內拉線懸浮抱桿分解組塔為主的施工技術,這兩項技術有效克服了外抱桿帶落地拉線技術所存在的各種質量與安全問題。

3.3架線施工技術

目前,我國送電線路架線施工一般還采用傳統的人工放線、絞磨牽引緊線的方式,但是這種傳統的作業方式工作難度大、安全隱患較大、機械化程度低、施工效率和施工質量都無法得到有效保證。另外,在跨電力線路架線時,需要進行半停電或者全停電;在跨通航河流架線時,需要全封航或者半封航,因此,施工復雜程度比較高。而通過對技術的不斷改進,目前張力架線新技術已經逐漸投入使用,該技術在放線方式上得到了創新發展,提出炮彈防線、火箭放線等新技術。在跨越電力線路施工時,采用索道架線工藝、鋼結構跨越架、鋁合金跨越架架線等新工藝,已經實現了不停電跨越,施工安全系數也得到了很大保障。

3.4檢修施工技術

在送電線路中應用檢修施工技術的主要目的是對相關線路、設備的設計運行情況進行檢測,如果發現故障,則應該及時采取有效措施進行維修,確保送電線路運行的安全性、經濟性和穩定性。送電線路在運行過程中容易受到惡劣環境的影響,很容易出現絕緣串脫落、現送電線塔倒塌、送電線器具破壞等問題。如果出現以上施工故障,則送電線路調度員應該采取科學的解決措施,對送電線路進行及時檢修。送電線路檢修施工中,工作人員首先應該了解線路的類型、布線情況以及常見運行故障,并且在檢修過程中,逐漸提高自身的技術水平和操作技巧,以此全面提高檢修施工質量。

4結束語

篇5

我國電力企業的發展不斷地帶動著國家經濟的進步,正是由于電力企業的完善,才有更多更安全的電能供人們使用。為了彰顯城市化建設的特點,把傳統的送電形式轉變為緊湊型送電線路,不光可以提升送電效率,還能更好地節約資源,對于發展電力企業和國家經濟有不可小覷的重要作用。本研究主要探究的就是城市緊湊型送電線路設計的要點,提高線路的設計水平方能很好地進行線路建設。

關鍵詞:

緊湊型;輸電線路;設計;應用

1導線型號及布置方式

通過計算表明,在相導線總截面和相間距離大致相等的情況下,增加分裂根數可以同時增加線路自然功率和減小導線表面場強,分裂根數的增加和分裂直徑的加大引起線路波阻抗降低,自然功率自然增加,這在分裂根數少時比多時更為明顯,而對減少導線表面場強影響較小。若相導線仍采用4分裂方案,線路自然功率達到1300MW(比常規線路提高30%),525kV工作電壓下導線表面場強為19.93kV/cm,遠大于多年來一直采取的允許值(18kV/cm),故不可取。故此,在我國通過大量的研究、試驗,認為采用與4xLGJ-400導線截面相同的4xLGJ-240導線、分裂間距375mm、分裂直徑750mm的方案是比較合理的。

2簡介V形絕緣子串的具體形式

一般情況下,在城市化建設中建設緊湊型輸電線路時,需要利用V形絕緣子串的方式對導線懸垂串進行改造,通過分析V形絕緣子串的受力情況,可以很好地使讀者了解這種方式的真正應用原理。在進行受力分析時,主要采用物理學知識對其進行詳細分析。再根據受力情況,利用物理學公式對其進行理論分析。如果利用V形絕緣子串方式建設緊湊型的輸電線路,可以很好地保證整個線路的形式是完整而受力均勻的,即使是出現風力的干擾,也不會出現太大的差異。利用物理學公式可以準確得出氣象對整個線路的影響,計算出最大風偏角就可以確保線路的穩固。

3有關V形絕緣子串風偏的校準分

利用物理學知識可以詳細分析出V形懸垂絕緣子串的受力情況,再根據受力情況就可以得出如下結論:

3.1一般情況下,由于控制條件有許多,在進行分析研究時應該在即定的控制條件下進行詳細的分析。但是,不會把電氣間隙作為控制條件,主要是由于通過控制大氣過電壓以及進行帶電檢修時,可以保證電氣間隙有很大的裕度,所以不會將此作為一項控制條件。

3.2利用合成絕緣子的球頭與鋼帽建立一定的空隙,用來保證迎風肢絕緣子串的最大偏角能夠合理增大。在計算最大偏角時,應該建立在國家規定范圍內的基礎上,通過利用物理學知識和專業性知識對實際的V形絕緣子串的最大風偏角做準確的計算,以得出準確的數據,使其能夠在實際應用當中提供較為準確的理論基礎。

4金具

金具強度的安全系數不小于下列數值:最大使用荷載情況:2.5;斷線、斷聯情況:1.5,與桿塔連接的第一個金具應從強度、耐磨性、靈活性三方面考核其性能。本工程根據此要求選擇適當的金具和線夾。

4.1導線懸垂、耐張線夾和跳線線夾的選擇導線V型絕緣子串懸垂線夾采用了XGL-280型防暈線夾,導線耐張線夾推薦采用液壓型NY-240/30型,由于6分裂跳線的引出角度各不相同,因此耐張線夾的位置及線夾偏角要適應跳線的引出,導線耐張線夾按引流板與水平面的夾角分為NY-240/30A和NY-240/30B兩種型號,跳線線夾推薦采用懸垂聯板與6個線夾連為一體的XT6-375/240型跳線線夾。

4.2地線懸垂、耐張線夾的選擇GJ-80地線采用XGU-2F型耐磨懸垂線夾,JLB40-150地線采用XGU-3F型耐磨懸垂線夾。GJ-80地線耐張線夾采用NY-80G耐張線夾,JLB40-150地線采用NY-150BG型耐張線夾。

4.3接續金具導線LGJ-240/30鋼芯鋁絞線的接續管型號為液壓型JYD-340/30;地線JLB40-150鋁包鋼絞線接續管型號為液壓型JY-150BG,地線GJ-80鋼絞線接續管型號為液壓型JY-80BG。

4.4導線耐張掛線聯板導線耐張掛線聯板是按連接6分裂導線的要求設計的,為方便施工做成分體式,各掛3根導線。普通耐張串采用LS-3075/6型耐張掛線聯板,破壞荷重為300kN;進線檔耐張串采用LS-1675/6型耐張掛線聯板,破壞荷重為160kN。

4.5上導線聯板上導線V型串兩臂夾角為88.4°,與其配合使用的上導線聯板,按不同的負荷條件,分為LVS-1645/6(破壞荷重160kN)、LVS-2045/6(破壞荷重200kN)、LVS一3045/6(破壞荷重300kN)和LVS-4045/6(破壞荷重400kN)4種。

4.6下導線聯板下導線V型串兩臂夾角為141°,與其配合使用的下導線聯板,按不同的負荷條件,分為LVX-1675/6(破壞荷重160kN)、LVX-3075/6(破壞荷重300kN)和LVX-4075/6(破壞荷重400kN)3種。

5結論

緊湊型輸電線路較常規線路本體造價高10%,綜合造價高5.7%,而按輸送單位自然功率造價比較則降低了22%。今后隨著合成絕緣子價格的下降,占地賠償價格和線路走廊通道障礙物拆遷、林木植被的保護費用的提高,緊湊型輸電線路綜合造價會進一步降低。緊湊型線路的電磁污染較常規線路為輕,有利于電磁環境保護;因其地線保護角為負保護角,六相導線均被兩根地線所屏蔽,雷電繞擊率、年跳閘率均較常規500kV線路為低??纱蟠筇岣咻旊娋€路的防雷害能力,對生產運行有利。采用緊湊型線路的社會、經濟效益會更加顯著。

參考文獻

[1]徐中杰.對城市緊湊型架空輸電線路設計的探討[J].通訊世界,2013(13).

[2]周世尚.對城市緊湊型架空輸電線路設計的探討[J].建材與裝飾(下旬刊),2008(2).

[3]朱利.淺談輸電線路設計應注意的問題[J].中國高新技術企業,2008(8).

篇6

關鍵詞:高壓;送電線路;優化;設計;技術

作者簡介:楊軍永(1979-),男,山東萊蕪人,萊蕪供電公司,工程師。(山東 萊蕪 271100)

中圖分類號:TM733?????文獻標識碼:A?????文章編號:1007-0079(2012)30-0139-01

在全球經濟一體化建設進程不斷加劇與城市化建設規模持續擴大的推動作用之下,國民經濟建設發展速度的提升使得電力系統運行所面臨的環境呈現出了極為顯著的變化趨勢。對于城市化建設過程當中所涉及到的高壓送電線路項目而言,受到設計階段各類型不合理因素的影響,整個項目運行質量無從得到可靠性保障,亟待對其進行調整與優化。本文試對其做詳細分析與說明。

一、高壓送電線路優化設計的基本工作分析

1.高壓送電線路路徑的優化設計作業分析

對于整個高壓送電線路優化設計工作而言,線路路徑的重要性是無可厚非的。一般情況下,高壓送電線路路徑應當優選高速公路、鐵路、電力線或是通信線路的交叉點位置,確保送電線路作業區域中的通信線路施工便捷且運行安全。與此同時,在送電線路的實際施工過程當中,設計作業人員應當在初設路徑圖基礎之上對設計路徑線路予以合理調整,控制路徑的不必要曲折問題。

2.高壓送電線路主力桿塔的選型設計作業分析

對于丘陵或是平地地區的高壓送電線路設計作業而言,主力桿塔選型應當以鋼筋混凝土桿或是拉線桿塔為主;對于走廊區域較窄的高壓送電線路設計作業而言,應當優選以三角形方式排列或是呈垂直關系的導線桿塔。對于城市建筑設施比較集中的高壓送電線路設計作業而言,應當優選鋼管桿塔。

3.高壓送電線路交叉跨越的優化設計作業分析

在對高壓送電線路交叉跨越位置設計方案進行調整優化的過程當中,應當重點關注以下幾個方面的內容:一是跨越式桿塔應選取固定線夾進行交叉設置;二是涉及到送電線路與弱電線路的交叉設計作業而言,木質電桿的設計作業應當配備相應的防雷裝置。

二、高壓送電線路優化設計過程中需要解決的技術問題分析

1.單回路塔與雙回路塔間的配合優化分析

在傳統線路設計方式作用之下,受到終端塔位與廊道因素的限制影響,考慮到高壓送電線路后期工程的穩定運行,設計人員往往會在變電站基本架構排定完成之后采用雙回路終端塔進行終端設計作業,與此同時,對于涉及到廊道擁擠區域的高壓送電線路架設應當優選雙回路架設方式,此種方式雖然能夠較大的提升高壓送電線路的工作質量,但由此也帶來了一個有關單回路塔與雙回路塔的配合性問題,這也正是高壓送電線路優化設計的關鍵所在?,F階段許多高壓送電線路在實際運行過程當中出現的絕緣子串偏離以及導線線間距距離過短等問題均是優化設計所需要解決的問題。一般來說,可采取單回路直線貓頭塔裝置與雙回路塔相配合或是單回路耐張塔裝置與雙回路塔相配合這兩種方案完成單/雙回路塔間的配合與調整。

2.鐵塔基礎的優化分析

部分高壓送電線路設計所涉及到的鐵塔基礎設計環節存在比較大的問題與缺失,直接導致個別塔位地表積水嚴重,后續施工機械的開展存在比較大的難度。從這一角度上來說,在高壓送電線路鐵塔基礎的優化設計過程當中應當著重關注以下幾個方面的問題:一是鐵塔基礎形式的優化分析:對于涉及到電桿及拉線施工的高壓送電線路優化設計應當優選預制裝配式鐵塔基礎形式、對于混凝土運輸及預制存在較大困難的高壓送電線路設計作業而言,應當優選金屬或是預制裝配式鐵塔基礎形式;二是鐵塔基礎受力的優化分析:對高壓送電線路鐵塔基礎受力進行分析的前提在于確保鐵塔整體結構形式的安全性,參照軸心受拉力/受壓力基礎參數選取與之相對應的K(鐵塔基礎受力)參數;三是鐵塔基礎參數設計優化分析:若高壓送電線路設計涉及到淤泥或是淤泥質土地質結構,有關鐵塔基礎參數的優化設計應當進行二次或二次以上的計算。

3.防雷設計的優化分析

對于已投入運行的高壓送電線路而言,與之相對應的設計優化作業應從有關項目建設區域地形、地質、地貌及土壤結構的分析角度入手,結合對高壓送電線路接地電阻水平的判定為防雷設計的優化作業提供必要的參數支持,因地制宜對防雷設計加以調整與優化。

4.絕緣水平的優化分析

相關實踐研究結果表明:在一般情況下,高壓送電線路中的耐雷水平與絕緣水平參數呈正比例相關關系。從這一角度來說,要想確保高壓送電線路整體絕緣強度指標參數的穩定性并提升送電線路的耐雷水平,就應當重點關注對高壓送電線路零值絕緣子的檢測作業。具體而言,在設計過程當中應當對備選絕緣子的性能參數進行合理分析,優選玻璃性質絕緣子。

5.桿塔接地電阻參數的優化分析

我們知道,對于高壓送電線路而言,線路的接地電阻參數始終與耐雷水平參數呈反比例相關關系。換句話來說,設計環節要想最大限度的提高耐雷水平基礎參數,則應參照高壓送電線路各基桿塔裝置的土壤電阻率指標,對其接地電阻參數加以合理控制,同時兼顧設計環節的經濟性與有效性。具體而言,一是對于有條件進行桿塔水平放設的送電線路設計作業而言,接地方式的選取應以水平外延方式為最優選。此種方式一方面能夠對沖擊接地電阻予以合理控制,另一方面也能實現工頻接地電阻參數的顯著性降低。二是對埋設深度接地極予以合理增加,以就近原則為基準強化有關垂直接地極設計方式的應用。特別是對于涉及到埋深較大的地下接地電阻設計而言,桿塔接地極應優選深埋或是豎井作業方式。

6.耦合地埋線優化分析

就我國而言,相關標準規范明確規定:對于涉及到雷電活動強烈或是雷擊故障好發且頻發區域的高壓送電線路設計工作而言,線路設計質量的優化應當采取增設耦合地埋線裝置的方式。這種優化設計方式的優勢在于能夠在控制土壤電阻率參數較高區域桿塔接地電阻的同時,起到架空地線的意義,從而使雷電在發生狀態下的電流自桿塔向兩側進行分離,從而達到提高整個高壓送電線路耐雷水平的關鍵目的。

三、結束語

隨著現代科學技術的蓬勃發展與經濟社會現代化建設進程日益完善,社會大眾持續增長的物質文化與精神文化需求同時對新時期的電力系統建設事業提出了更為全面與系統的發展要求。高壓送電線路作為電力系統運行中的基礎性載體,其質量應從設計環節的優化工作入手予以保障。總而言之,本文針對高壓送電線路優化設計相關問題做出了簡要分析與說明,希望引起各方關注與重視。

參考文獻:

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[2]劉慶豐,袁海偉.一種特殊的城區高壓送電線路設計構想[J].繼電器,2007,35(6):42-44,58.

[3]包德章,盧正鼎.高壓送電線路智能設計集成系統的體系結構[J].計算機輔助工程,2002,11(1):1-7.

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關 鍵 詞 :雷擊跳閘設計應用防雷設計

中圖分類號:S611 文獻標識碼:A 文章編號:

0 前言

架空輸電線路是電力網及電力系統的重要組成部分。由于它暴露在自然之中,極易受到外界的影響和損害,其中最主要的一個方面是雷擊。架空輸電線路所經之處大都為曠野或丘陵、高山,輸電線路長,遭遇雷擊的幾率較大。雷擊跳閘一直是影響高壓送電線路供電可靠性的重要因素。由于大氣雷電活動的隨機性和復雜性,目前世界上對輸電線路雷害的認識研究還有諸多未知的成分。進行高壓送電線路設計時要全面考慮,綜合分析每一條線路的具體情況,通過安全、經濟、質量比較,選取有針對性的防雷設計技術措施,以達到提高供電可靠性的目的。

1 設計的原則

線路防雷保護首先在于抓好基礎工作,目前國內外在雷電防護手段上并沒有出現根本的變化,很大程度上要依賴傳統的技術措施,只要運用得好,仍然是可以信賴的。對已投運的線路,應結合地區的地貌、地形、地質以及土壤狀況與接地電阻的合理水平給出正確的評價,找出可能存在薄弱環節或缺陷,因地制宜地采取措施。

2 雷擊跳閘分析

高壓送電線路遭受雷擊的事故主要與四個因素有關:線路絕緣子的50%放電電壓;有無架空地線;雷電流強度;桿塔的接地電阻。高壓送電線路各種防雷措施都有其針對性,因此,在進行高壓送電線路設計時,我們選擇防雷方式首先要明確高壓送電線路遭雷擊跳閘原因。

2.1 高壓送電線路繞擊成因分析

根據高壓送電線路的運行經驗、現場實測和模擬試驗均證明,雷電繞擊率與避雷線對邊導線的保護角、桿塔高度以及高壓送電線路經過的地形、地貌和地質條件有關。對山區的桿塔,我們的計算公式是:

上式中 Pa-山區線路的繞擊率;

a-桿塔上地線對外側導線的保護角(°);

h-地線在桿塔上的懸掛點高度(m)。

山區高壓送電線路的繞擊率約為平地高壓送電線路的3倍,或相對于保護角增大8°的情況。山區設計送電線路時不可避免地會出現大跨越、大高差檔距,這是線路耐雷水平的薄弱環節;一些地區雷電活動相對強烈,使某一區段的線路較其他線路更容易遭受雷擊。

2.2 高壓送電線路反擊成因分析

雷擊桿、塔頂部或避雷線時,雷電電流流過塔體和接地體,使桿塔電位升高,同時在相導線上產生感應過電壓。如果升高塔體電位和相導線感應過電壓合成的電位差超過高壓送電線路絕緣閃絡電壓值,即Ui> U50%時,導線與桿塔之間就會發生閃絡,這種閃絡就是反擊閃絡。

由以上公式可以看出,降低桿塔接地電阻Rch,提高藕合系數k、減小分流系數β、加強高壓送電線路絕緣都可以提高高壓送電線路的耐雷水平。在實際設計中,我們著重考慮降低桿塔接地電阻Rch和提高藕合系數k的方法作為提高線路耐雷水平的主要手段。

3 高壓送電線路設計防雷措施

清楚了送電線路雷擊跳閘的發生原理,對照下面表1內容,我們就可以有針對性地對設計中送電線路經過的不同地段,不同地理位置的桿塔采取相應的防雷措施。

3.1 加強高壓送電線路的絕緣水平

高壓送電線路的絕緣水平與耐雷水平成正比,加強零值絕緣子的檢測,保證高壓送電線路有足夠的絕緣強度是提高線路耐雷水平的重要因素。為降低線路跳閘率,可在高桿塔上增加絕緣子申片數,加大大跨越檔導線與地線之間的距離,以加強線路絕緣?;虿捎糜休^好的耐電弧和不易老化的玻璃絕緣子。

3.2 降低桿塔的接地電阻

高壓送電線路的接地電阻與耐雷水平成反比,根據各基桿塔的土壤電阻率的情況,盡可能地降低桿塔的接地電阻,這是提高高壓送電線路耐雷水平的基礎,是最經濟、最有效的手段。對于土壤電阻率較高的疑難地區的線路,則應強化降阻手段的應用,如增加接地體埋設深度,延長接地極的長度,加填降阻劑的使用,就近增加垂直接地極的運用。

3.3 根據規程規定

在雷電活動強烈的地區和經常發生雷擊故障的桿塔和地段,可以增設耦合地線。由于耦合地線可以使避雷線和導線之間的耦合系數增大,并使流經桿塔的雷電流向兩側分流,從而提高高壓送電線路的耐雷水平。

3.4 耦合地埋線

耦合地埋線可起兩個作用,一是降低接地電阻,它是降低高土壤電阻率地區桿塔接地電阻的有效措施之一。二是起一部分架空地線的作用,既有避雷線的分流作用,又有避雷線的耦合作用。據采用耦合地埋線單位的運行經驗,在一個20基桿塔的易擊段埋設耦合地埋線后,10年中只發生一次雷擊故障,有文獻介紹可降低跳閘率40%,顯著地提高了線路耐雷水平。

3.5 適當運用高壓送電線路避雷器

由于安裝避雷器使得桿塔和導線電位差超過避雷器的動作電壓時,避雷器就加人分流,保證絕緣子不發生閃絡。根據實際運行經驗,在雷擊跳閘較頻繁的高壓送電線路上選擇性安裝避雷器可達到很好的避雷效果。目前在全國范圍已使用一定數量的高壓送電線路避雷器,運行反映較好,但由于裝設避雷器投資較大,設計中我們只能根據特殊情況少量使用。

4 其他方面

作為設計部門,我們在進行送電線路設計時還應注意以下幾點:

①大量運行經驗表明,線路遭受雷擊往往集中于線路的某些地段。我們稱之為選擇性雷區,或稱易擊區。在選擇高壓送電線路路徑時,應盡量避開雷電多發區或對防雷不利的地方;對于易受雷擊的桿塔接地,要盡量降低接地電阻。

②對于雷擊多發區也應當減少大檔距段的設計和在規程允許的范圍內降低塔高。

③對于新投產的高壓送電線路,做好高壓送電線路的驗收工作,抽查接地體的埋深是否符合規程的要求,射線長度是否達到設計的長度,接地體與接地引下線是否有可靠的電氣連接,這些都是保證桿塔可靠防雷基礎。

④對已投運的線路,生產運行單位要加大對老舊線路的投資和改造力度,對運行中發現問題較多的線路、雷擊頻發區段,要集中人力、資金,盡快進行改造。

5 結束語

總之,影響架空輸電線路雷擊跳閘率的因素很多,有一定的復雜性,解決線路的雷害問題,要從實際出發,因地制宜,綜合治理。在采取防雷改進措施之前,要認真調查分析,充分了解地理、氣象及線路運行等各方面的情況,核算線路的耐雷水平,研究采用措施的可行性、工作量、難度、經濟效益及效果等,最后來決定準備采用某一種或幾種防雷改進措施。

參考文獻:〔1〕國電公司,東北電力設計院編.高壓送電線路設計手冊第二版.北京:中國電力出版社.2003

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【關鍵詞】送電線路 雷擊 預防

中圖分類號: U463.62文獻標識碼:A 文章編號:

一、前言

架空輸電線路是電力網及電力系統的重要組成部分。架空輸電線路所經之處大都為曠野或丘陵、高山,輸電線路長,遭遇雷擊的幾率較大,目前雷擊是架空線路故障的主要原因。由于大氣雷電活動的隨機性和復雜性,目前世界上對輸電線路雷害的認識研究還有諸多未知的成分。在日常的送電線路防雷設計時要全面考慮,采取綜合的防雷措施和方法,以提高線路耐雷水平,降低線路雷擊跳閘率,確保線路的安全可靠運行。

二、送電線路雷害情況分析

雷擊引起線路過電壓主要有雷擊地面感應過電壓、雷擊檔距中央過電壓、雷擊塔頂過電壓、雷擊導線過電壓。

1、雷擊地面和檔距中央

對于110kV線路來說,絕緣水平較高,雷擊地面時的感應過電壓一般是不會引起閃絡事故,在這里就不作討論;另外,對于雷擊避雷線檔距中央,由于在設計時,線路一般都滿足S = 0. 012L + 1(m)式中S 為空氣距離,L為檔距長度(m),多年的運行經驗表明只要滿足上式,線路一般不會出現在檔距中央閃絡的事故,故在這里對這種情況也不作討論。

2、雷擊導線造成的繞擊

避雷線對導線的防護并非絕對有效的,仍存在一定的雷繞擊導線的可能性。根據送電線路的運行經驗、現場實測和模擬試驗均證明,雷電繞擊率與避雷線對邊導線的保護角、桿塔高度以及高壓送電線路經過的地形、地貌和地質條件有關。山區送電線路的繞擊率約為平地送電線路的3倍。運行經驗也證明山區線路更容易發生雷擊,是線路防雷的一個薄弱環節。

3、雷擊桿塔塔頂造成的反擊

當雷擊中塔頂部時,雷電電流流過塔體和接地體,使桿塔電位升高,同時在相導線上產生感應過電壓。如果鐵塔電位和相導線感應電位差超過送電線路絕緣閃絡電壓值,導線與桿塔之間就會發生閃絡,這種閃絡稱為反擊。降低桿塔接地電阻、提高耦合系數、減小分流系數、加強高壓送電線路絕緣都可以提高送電線路的耐雷水平。在實際設計中,我們著重考慮降低桿塔接地電阻和提高耦合系數的方法作為提高線路耐雷水平的主要手段。

三、送電線路雷擊跳閘原因

1、送電線路繞擊雷成因分析

根據送電線路的運行經驗、現場實測和模擬試驗證明,雷電繞擊率與避雷線對邊導線的保護角大小、桿塔高度以及送電線路經過的地形、地貌和地質條件有關。山區送電線路的繞擊率約為平地繞擊率的3倍。山區設計送電線路時不可避免會出現大跨越、大高差檔距,這是線路耐雷水平的薄弱環節;一些地區雷電活動相對強烈,使某一區段的線路較其它線路更容易遭受雷擊。

2、送電線路反擊原因分析

雷擊桿、塔頂部或避雷線時,雷電電流流過塔體和接地體,使桿塔電位升高,同時在相導線上產生感應過電壓。如果升高塔體電位和相導線感應過電壓合成的電位差超過高壓送電線路絕緣閃絡電壓值,即Uj>U50%時,導線與桿塔之間就會發生閃絡,這種閃絡就是反擊閃絡。南以上公式可以看出,降低桿塔接地電阻Rch、提高耦合系數k、減小分流系數13、加強高壓送電線路絕緣都可以提高高壓送電線路的耐雷水平。在實際實施中,我們著重考慮降低桿塔接地電阻Rch和提高耦合系數k的方法作為提高線路耐雷水平的主要手段。

四、送電線路設計防雷措施

1、架設避雷線

架設避雷線是高壓輸電線路防雷保護的最基本和最有效的措施。避雷線的主要作用是防止雷直擊導線, 同時還具有分流作用以減小流經桿塔的雷電流,降低塔頂電位;可以減小線路絕緣子的電壓;對導線的屏蔽作用還可以降低導線上的感應過電壓。運行經驗表明,避雷線的防雷效果在平原地區是很好的。但在山區,由于地形、地貌的影響,經常出現繞擊、側擊等避雷線屏蔽失效的現象。對于山區線路要減少繞擊率,只有減少保護角,但在已運行線路鐵塔上減少保護角的可行性不大,減少保護角必須從設計開始。

2、降低桿塔接地電阻

桿塔接地電阻是影響塔頂電位的重要參數,對一般高度的桿塔,當桿塔型號、尺寸與絕緣子型號和數量確定后,降低桿塔接地電阻對提高架空送電線路耐雷水平、減少反擊概率是非常有效的。雷電泄流通道因接觸不良形成的電阻,會增加桿塔接地系統的電阻值,使良好的接地體難以發揮作用。桿塔接地電阻不能忽視其各連接點的接觸電阻,需對整個通道的接地電阻進行考慮。對于接地電阻較高的接地裝置,可采用埋設地網射線和埋設地極并用的方法;通過換土、使用降阻劑改善土壤電阻率。

3、加強線路絕緣

增加絕緣子串片數可以提高架空送電線路的防雷性能,絕緣子片數越多,其耐雷水平越高。但絕緣子片數增加受到桿塔塔頭結構及投資的限制,一般桿塔可以增加2—3片。增加絕緣子片數對對改善線路防雷效果不明顯。

4、安裝線路型避雷器

ZnO避雷器是變電站雷電侵入波保護的基本措施。隨著ZnO避雷器制造技術的不斷提高和完善,作為有效的架空送電線路防雷保護裝置(簡稱線路型避雷器)也逐漸被采用。線路型避雷器與絕緣子串并聯,其沖擊放電電壓和殘壓均低于絕緣子串的放電電壓。當雷擊桿塔或繞擊導線在絕緣子串兩端產生的過電壓超過避雷器的放電電壓時,避雷器首先動作導通,釋放雷電流,之后在工頻電壓下呈現高阻,工頻續流截斷,從而保護絕緣子串免于閃絡,開關并不跳閘。

5、采用不平衡絕緣

由于土地資源的有限性,同桿架設的雙回架空送電線路日益增多。此種線路因導線垂直排列,桿塔較高,反擊耐雷水平一般比同電壓等級的單回架空送電線路要低。當雷電流較大時,可能會引起同塔雙回路的絕緣子串相繼反擊閃絡,造成雙回路同時跳閘,給安全供電帶來嚴重威脅。采用不平衡絕緣是同桿架設雙回線路防雷的一項重要措施,其原則是使兩回路的絕緣子串片數有差異,在雷擊時,絕緣子片數少的回路首先閃絡,閃絡后的導線相當于地線,一方面增多了雷電流分流通道,降低了接地阻抗,另一方面增加了對另一回路導線的耦合作用,提高了另一回路的耐雷水平,降低閃絡的概率,以保證繼續供電。

6、裝設消雷器

消雷器是一種新型的直擊雷防護裝置,在國內已有十余年的應用歷史,目前架空送電線路上裝設的消雷器已有上千套,運行情況良好。雖然對消雷器的機理和理論還存在懷疑和爭論,但它確實能消除或減少雷擊的事實已被越來越多的人承認與接受。消雷器對接地電阻的要求不嚴,其保護范圍也遠比避雷針大。在實際裝設時,應認真解決好有關的各個環節中的問題。

五、實際工作中防雷措施的運用

1、對線路中測出的接地電阻不合格的桿塔的接地電阻進行重新測試,并測試土壤電阻率。

2、對查出的接地電阻不合格的桿塔接地放射線進行開挖檢新對本桿塔的敷設接地線,

并進行焊接。

3、對檢查中發現已爛斷或無接地引下線的桿塔接地裝置進行焊接,并對接地電阻重新測試不符合規定的重新進行敷設。

4、對被澆灌在保護帽內的接地引下線,采取的方式可為將引下線從保護帽內敲出,再重新澆灌保護帽或將引下線鋸斷重新進行焊接。

5、對重新敷設的接地電阻不合格的桿塔,再次使用降阻劑進行改造。

結論

綜上所述,為防止和減少雷害故障,設計中我們要全面考慮高壓送電線路經過地區雷電活動強弱程度、地形地貌特點和土壤電阻率的高低等情況,還要結合原有高壓送電線路運行經驗以及系統運行方式等,通過比較選取合理的防雷設計,提高高壓送電線路的耐雷水平。

【參考文獻】

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【關鍵詞】新型架空送電;線路搶修;鐵塔研究

我國是一個幅員遼闊、自然災害頻發的國家。一些重大的自然災害對電力線路正常運行造成了威脅,對送電線路快速搶修工作產生了一定的難度。近幾年,我國南方地區經常發生雪災、地質滑坡和泥石流等自然災害,阻撓了電網的公共設施的修建,為電網了正常運行帶來巨大的隱患。如果架空送電線路發生故障,將會影響到交通運輸和正常的生產工作,打亂人民群眾的日常次序,造成重大的經濟損失。因此,在以220kV以下的送電線路搶修鐵塔設計技術為基礎,充分了解架空送電線路鐵塔線路發生故障的特點之下,需對架空送電線路快速搶修鐵塔進行深入的研究。

1 架空送電線路發生故障的類型

1.1 冰雪災害

在一些高海拔地區,冰雪災害對架空送電線路的影響非常大。它具有突發性的特點。冰雪災害對架空送電線路的影響范圍大,容易導致斷線或者鐵塔的損壞,由于冰雪災害時間長,所以電力恢復的時間也比較長,搶修工作難度大、進展慢。冰雪災害會給架空送電線路造成不可估量的經濟損失,應該對架空送電線路的建設和運行引起重視。

1.2 地質災害

由地質災害所引發的施工分為很多種類,其中以地質滑坡、泥石流、崩塌、地面陷落和山洪爆發等對架空送電線路的影響最為重大,這些災害能夠對架空送電的基礎設施造成嚴重的損壞,致使鐵塔發生位移、線路斷線。雖然地質災害發生范圍不及冰雪災害,但是搶修難度比冰雪災害更大。

1.3 人為破壞

人為破壞同樣會對架空送電線路造成重大影響,經常發生的人為破壞有電纜線被盜,電路基礎設施被惡意破壞。特別送電一些重要的電力基礎設施以及器材,如果不加以保護和檢查,一旦被盜,將會影響架空電線的正常運行。人為引起的火災,在距離鐵塔較近的地方,則會導致電線被燒毀。

1.4 工程建設破壞

由于我國城市化進程加快推進,城鄉建設用地緊張,房地產開發商在開發建設過程中破壞了原有的地址建筑結構,對架空路線造成一定的損毀,經常發生線路桿倒塔事故。

由于架空送電線路較為復雜,上述四種類型的故障如果發生,處理起來都會存在著一定的難度。施工人員應該根據實際的架空送電線路系統,運用科學的指導方法,對具體的故障問題進行具體的分析。

2 架空送電線路搶修鐵塔研究

2.1 架空送電線路搶修鐵塔的工程概況

該搶修鐵塔屬于鋁合金搶修塔,使用彈素鋼材與法蘭盤組合而成,電線路的電壓為220kV。架空送電線路故障發生在海拔較高、地形復雜的山區,搶修塔需要承載較大荷載,發生故障的有三處特塔,展開搶修工作有一定的難度。需要根據情況特別制作搶修塔。現制作的搶修塔塔高為38米,截面寬度為0.7米,達到荷載要求。

2.2 傳統的架空送電線路搶修鐵塔研究

傳統的架空送電線路搶修研究可以按照用途和材質來劃分,按用途劃分可分為直線型搶修塔和耐張型搶修塔,按照材質來劃分可分為:鋁合金搶修塔、絕緣搶修塔、混合材料結構桿塔、拉線門型塔、單柱上字型塔和柔索性搶修塔。下面將對前四種鐵塔進行闡述。

鋁合金搶修塔使用的是高強度硬質鋁合金熱擠壓型材料,以扭轉銜接的方式組裝,然后將碳結構鋼材與法蘭結合起來。

絕緣搶修塔使用的是玻璃絕緣邊角型材,需要用泡沫填充絕緣管和實芯絕緣棒等材料,它主要是通過螺栓的連接方式組裝而成,與桿塔段制作的材料相同,都是將絕緣材料與法蘭盤組合而成的桿塔。

混合材料結構桿塔使用的是高強度硬質鋁合金熱擠壓型材料,在桿塔的橫擔部分要采用泡沫填充絕緣管和絕緣棒,在混合材料結構桿塔的外部使用硅橡膠傘裙包裝,最后以扭轉銜接的的方式組裝成桿塔。

由柱身、橫擔、絕緣子和拉線組成拉線門型塔。拉線門型塔的柱身主要的是由角鋁架組成,它的每一段截面為正方形,這樣設計是為了方便運輸,如果角鋁架過長,一般會由銜架兩端的碳素鋼材法蘭盤用螺栓固定,并進行分段。其中,一基的搶修塔分為兩個下段和若干個中段。橫擔在桿塔的組裝中分為外橫斷和內橫斷,分別安裝的搶修塔的上段或者中段。在橫擔上懸掛絕緣子串,這樣可以在一定程度上固定拉線,確保拉線門型塔的穩定。拉線門型塔在山區組裝比較困難。

單柱上字型由柱身、橫擔、絕緣子和拉線組成。它的柱身與拉門型搶修塔結構相識,分為上、中、下三個組成段落。單柱上字型塔的每一個基都是由一根下段,一根上段和數十根中段構成,它的截面同樣為正方形,但在橫擔將狗上呈上字型。這種塔組裝操作簡單,適用于多種復雜的地形。

2.3 新型快速搶修鐵塔方案研究

新型快速搶修方案結合送電線路和搶修鐵塔的特點,運用科學的指導方法,根據實際的搶修情況,對傳統的搶修塔進行改建,制作出便捷、輕便的搶修塔。在搶修時將該塔水平垂直,擋距控制在一定的范圍之內,電壓為220kV。搶修塔作為一種臨時組裝設施,首先必須適用于各種復雜的地形條件,在隔開一定距離的基礎上,允許與原線路的方向產生一定的偏差。在組裝的時候,允許有一定的偏差轉角存在。當搶修塔的平面轉角在30度以內時,可以使搶修塔的性能得到最大發揮。

新型的搶修鐵塔塔身由角鋁組裝而成,分為下段和中上段兩部分。塔身采用70×6角鋁組合方式,小平材和斜材40×5組合方式。當前鋁合金搶修塔主要采用主要是采用的扭轉銜接的方式,將法蘭盤與一種高強度的鋼材焊接,法蘭與鋁合金之間采用一種柳釘鏈接。將底座的截面設計成錐形,并在底座的設置多個插孔,在頂端部位將法蘭與中部聯接,這樣做也可以方便下段與底座的連接。

在地基的土應力達到搶修塔的壓力要求時,搶修鐵塔可以采用的絞支座連接方式,無需灌注混凝土。如果是遇到特殊的狀況,對搶修塔提出了更高的要求,可以從減少土應力方面開始,在基礎底面加上一些枕木,擴大基礎底面的接觸面積。這樣做可以在一定程度上確保搶修塔的平穩。如果單柱式無橫擔搶修塔不再使用橫擔,則需要在橫擔部分使用合成的絕緣子靠拉線支撐。搶修鐵塔的導線絕緣全靠合成絕緣子串支撐,當導線達到一定安全距離時,合成絕緣子的長度也會達到相應的要求。

2.4 搶修鐵塔導線應與塔身保持一定的距離

按照相關規定,搶修鐵塔的帶電部分與桿塔之間應該保持一定的距離,考慮在海拔高度和風力的影響因素,

從海拔1000米的高度開始,每增加100米的高度,導線與塔身在原距離的基礎上就會增加1%,當海拔在1500米時,導線與塔身的距離應該在2.0米以上。

3 結束語

綜上所述,我國擁有較長的架空送電鐵塔使用歷史,在快速搶修鐵塔方面有一定的經驗,但面對一些自然災害和人為破壞,快速搶修鐵塔工作還需要進一步加強。本文對架空送電線路鐵塔的發生故障進行了分析,總結了四種類型的故障。通過對傳統架空電線鐵塔的分析,制定出了新型的架空送電線路鐵塔搶修方案和措施,為快速而高效的搶修鐵塔提供參考依據。

參考文獻:

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篇10

關鍵詞:送電線路 設計施工管理

中圖分類號: TU71 文獻標識碼: A

前言

如今社會不斷的發展,人們的環保意識加強,對于送電線路的設計和施工也越發重視。送電線路設計的環境越來越受到重視,其基礎設計的環境保護得到顯著的優化。在設計時,往往以構建環保型的送電線路作為主要的目標,加強施工管理,從而優化送電線路。

1、110kV送電線路的設計要點

1.1 導線設計

在110kV送電線路設計中,導線設計是一個較為重要的環節,相關設計人員應對此予以重視。應當注意導線截面選擇。在送電線路的導線設計中,應當合理選擇導線截面,除了需要考慮經濟電流密度之外,還應當考慮無線電干擾以及電暈等因素。對于跨徑較大的送電線路而言,導線截面應當根據允許的載流量進行確定,同時還要進行相應的技術性和經濟性比較,這樣能夠確定出最優的導線截面;若是送電線路工程所處的地理位置海拔不超過1000m,可采用鋼芯鋁絞線,當導線外徑不小于9.6mm時,通常不需要進行電暈驗算。此外,在對導線允許載流量進行驗算時,導線的最大允許溫度如下:鋼芯鋁絞線及鋁合金絞線為+70℃、鋼芯包鋼絞線為+80℃、鍍鋅鋼絞線則為+125℃。環境氣溫應當取當地氣溫最高月份的平均值,風速可取0.5m/s,跨徑較大的線路為0.6m/s。

1.2 路徑的選擇以及邊坡穩定的處理

一般來說,送電線路的地質條件都會比較復雜,選擇比較合理線路的路徑輸電線路設計中最為主要的問題。在選擇路徑時,既要考慮到施工以及運行維護方便,還要考慮到塔位的安全、路徑經濟的合理。故在選塔位時,應盡量避開那些不良地質的路段、名勝古跡以及自然環境保護區;需要有交叉時,也盡量能平緩地通過。塔位選擇時,還應同時對基礎的型式加以確定,以此來減少土石方的開挖量及水土的流失,從而有效降低鐵塔基礎的施工對于環境產生破壞的影響。

由于鐵塔的根開都比較大,在設計過程中需采用不等高腿和保坎護坡相互結合,應盡可避免對原始地貌的破壞。還應對施工棄土堆的位置進行嚴格的規定,避免由于棄土的垮塌產生的塔基下側淺層的滑坡,由此設計提出嚴格施工的要求及處理措施。

1.3線路防雷設計

雷擊是目前造成送電線路故障最主要的因素之一,為此,在線路設計過程中,必須認真做好防雷設計,通過對以往一些工程進行研究分析發現,在送電線路的防雷設計過程中,可采取以下防雷措施:其一,在線路路徑的選擇上,應當盡可能避開雷電高發地區,并在設計規范允許的范圍內盡量降低桿塔的高度;其二,可采取全線架設雙避雷線的方式來提高線路自身的防雷水平。為進一步提高避雷線對導線的整體屏蔽效果,并降低繞擊雷的雷擊幾率,可將避雷線對邊導線的保護角盡可能設計的小一些,根據有關規范規定110kV送電線路的保護角(單回應控制在15°以內,雙回或多回路應控制在10°以內);其三,由于線路本身的絕緣水平與抗雷擊水平是成正比的,為此,可通過提高線路本身的絕緣等級來提高抗雷擊水平。同時應對零值絕緣子的檢測予以加強,這樣有助于確保線路的絕緣強度。在實際設計中,應對各種絕緣子的性能進行綜合比較,選擇絕緣強度最優的產品,出于性能和經濟性等方面的考慮,建議采用玻璃絕緣子,這是因為該絕緣子具備零值自爆的特點;其四,因送電線路的接地電阻與抗雷擊水平成反比,因此,應在要求允許的前提下,盡可能降低桿塔的接地電阻,這樣可以有效地提高線路的雷擊水平,這是目前最為經濟和實用的一種防雷擊措施。

1.4氣象條件的設計

在進行送電線路的設計時,選擇適宜的氣象條件是確保線路安全運行的關鍵,需準確地收集氣象的數據,將氣象區對于線路技術經濟的指標進行合理劃分。在勘探的初期,相關設計人員需對線路有個實地了解,沿線收集氣候的情況及與工程相關氣象的條件參數。經過數據的調查顯示,沿線地區的極低溫度都在零度之下,故能否合理地確定線路中覆冰的情況將是設計中的重點和難點。這主要通過沿線調查記錄的資料所反映出的該地段凝凍的天氣出現規律,和對沿線已經運行的其他的一些電力線路、通信線路覆冰的情況、風害的調查,來進行綜合計算論證確定該線路設計的氣象參數。

2、110kV送電線路的施工管理

2.1強化施工組織

110kV送電線路屬于高風險、時應當認真檢查制動裝置、夾具、地錨、卷揚機、鋼繩等,加強對線盤支架和導、地線下滑的控制,若產生失控現象應當立即停止施工,撤離施工人員,確保施工人員的人身安全。此外,還應當檢查導、地線是否存在損傷情況,若發現損傷應當按照相關規定,對導、地線進行補修、纏繞或鋸斷重接處理。

2.2施工安全管理

為了進一步確保送電線路施工能夠順利進行,應當做好施工現場的安全管理工作,這樣不僅能夠有效地避免各類安全事故的發生,而且還有利于提高線路的整體施工質量。

1) 土方開挖時施工安全管理應當注意以下幾個方面:對流沙、松散土質以及因地下水的存在易導致塌方的基坑,應當放寬坑口坡或設置擋土板;當坑底面積小于2平方米時,可允許一人到底內挖掘。若在大坑內多人共同作業,則必須避免面對面或相互靠近挖掘,并且將挖出的土方堆放于坑邊0.3m之外處,從而防止重壓坑壁出現塌方現象;針對容易產生積水的基坑,要在其坑口周圍設置排水溝,以此預防雨水流入造成基坑坑壁坍塌;若坑深超過1.5m,應當采用階梯式大開挖,使四周的坑壁形成階梯狀;在送電線路工程巖石爆破施工前,要嚴格檢查爆破點的周邊環境,確定爆破危險區,對危險區內的通信線路、電力線路、民房建筑、公路、鐵路以及爆破人員隱蔽點等采取一定的安全保護措施,并對裝藥量進行嚴格限定,以保護施工周圍人、物的安全;爆破人員必須持有上崗操作證,由于爆破作業的操作方法多種多樣,需要注意的事項也較為繁雜,所以必須事前編寫爆破施工方案,制定完善的安全保護措施,以滿足特殊施工的要求。

2) 在送電線路工程現澆混凝土基礎施工時,應當注意以下事項:施工人員必須戴上安全帽,應用梯子上下坑,保證擺放的物件距離坑口0.8m以上,保持坑口附近無雜物;安裝鋼模板時,必須在模板拼裝成片后組成整體。在支立第二層、第三層以及立柱模板時,應當將拼裝好的模板坐在用角鋼或槽鋼制作的橫檔上,支模時必須配備人員在現場統一指揮,以防止支模傾倒危及到人身安全;在現澆混凝土基礎施工前,必須在坑口上面搭設以基坑地形為基礎的拌合平臺,以便于運輸和澆搗混凝土集料;采用鋼管式圓木搭設平臺,確保架設牢固,能夠滿足安放穩定的要求;如在雨后施工,應對抬運材料的人行道路進行防滑處理,以防止施工人員滑倒,可對人行道鋪墊木板、草袋等;在投放大石塊或灌注混凝土時,要聽從坑內倒固人員的統一指揮,避免因混亂施工使石塊砸傷人;應使用絕緣良好的電動振搗器,當振搗器過熱時,要停止使用,立即切斷電源。

結束語

在日常生活中,輸電線路的設計要做到安全可靠,而且也應該考慮美觀、經濟等因素,這樣不僅要保證居民的用電,也要保證輸電安全。本文從110kV送電線路設計、防雷,以及施工管理的特點出發,提出構建一套送電電路的線路設計與施工管理體系。

參考文獻

[1] 隆家斌.關于對山區 110kV 送電線路設計常見幾個問題的探討[J].中華民居,2012.