浅谈电力工程中高压输电线路施工技术与检修田鹏

发表时间:2020/7/20   来源:《中国电业》2020年2月第6期   作者:田鹏
[导读] 目前,我国的电网发展水平已经位于国际领先水平
        摘要:目前,我国的电网发展水平已经位于国际领先水平,别是在高压输电方面已经形成一套非常完备的技术和标准。高压输电线路作为连接各个变电站和负荷中心的重要传输媒介,直接关系到国家发展和人民生活水平,因此其检修工作尤为重要。
        关键词:电力工程;高压输电线路;施工技术;检修
        引言
        电力是现代人们生产和生活必不可少的重要能源,与国家发展和人民的生活息息相关。本文主要对电力工程中高压输电线路施工技术与检修做具体论述。
        1高压输电线路运维过程中的常见问题
        首先是自然因素。目前,高压输电线路基本上都采用架空运行的方式,即由杆塔、导线、地线等组成,并且由于数量和规模较大,绝大多数都在室外运行,因此长期会受到自然因素的影响。一方面,架空输电线路遍布山区、高原、丘陵、平原、滩涂等多种地形地区,长期暴露在外受到雨雪风霜雾等天气的影响,杆塔、导线等设备长期被腐蚀,逐渐老化变形。另一方面,经常发生的台风、洪涝、地震和山体滑坡等自然灾害会对输电线路造成破坏,导致大面积的停电。比如东部地区经常发生的台风,西南地区偶发的地震和山体滑坡,高原地区常出现的大风天气等。其次是架空线路短路故障。短路也是架空输电线路出现故障的常见形式之一,短路瞬间会产生高压,对人身和设备造成危害。短路主要分为单相接地短路、相间短路和三相短路,主要原因就是相与地或相与相之间形成电力通道,构成回路。主要包括施工时机械车辆与线路距离小于安全距离,绿植或树木生长于导线小于安全距离,风筝或钓鱼线缠绕在导线并与地面或其他相连接,大风天气线路出现舞动导致相间小于安全距离,覆冰时由于附着物脱落导致导线跳跃与其他相或架空地线小于安全距离。在电力系统运行中,架空线路短路故障是最为常见的一种故障形式,需要人员定期开展巡视,定时段需要反复巡视。
        2电力工程中高压输电线路施工技术与检修
        2.1高压输电线路施工技术要点分析
        高压输电线路由电缆输送机器和卷扬机提供动力,钢丝作为牵引,因为在铺设工作期间线路单个距离较长,重量较大,所以建设期间会存在一些不利因素。因此设计期间需要结合实际情况进行分析和研究,考虑线路自重,将全线输送机器和电动导轮作为基础配置,结合具体情况进行计算,使用科学化方式组织铺设作业。在对杆塔进行施工时,要避免因为外力因素影响造成整个建筑出现偏移以及变形,防止建筑出现沉降现象。所以在搭建期间需要对输电线路地形和气候等情况进行充分调查,掌握数据之后设计输电线路,选择最佳施工方案。杆塔一定要按照安装情况进行分析,做好组立和分体组立工作,结合风载、整体重量和覆冰等各种因素制定针对性的解决方案,以加强整体杆塔的稳定性以及安全性。
        2.2基础选型原则
        (1)平原软土地区。首选桩基,荷载较小时可选择板式直柱基础,条件受限时可选择台阶式基础。目前华东地区,桩基与板式直柱基础的造价基本相当。针对软土地区,受到美丽乡村建设、五水共治等河道整治等国家政策影响,交通、铁路、水利行业的施工技术人员对杆塔知之甚少,往往在塔基周围进行大面积、高厚度的堆载,同时运行和维护人员难以及时发现,最终导致板式直柱基础出现不均匀沉降、甚至滑移现象。软土地基,在桩基选型受限时(如打桩噪音、泥浆池排污受限),且考虑水文冲刷时,可选用台阶式基础,即使其周围回填土体将来受到冲刷流失,台阶式基础自身重力仍能维持杆塔稳定。同时部分对水位很高的软土地基,板式直柱基础底板施工时支模板、绑扎钢筋等施工进度缓慢,四周抽水难以保证,可选择施工速度快的刚性台阶基础。(2)丘陵山区。

土体覆盖层较厚时选择掏挖基础、挖孔桩基础;岩石覆盖层薄、岩性较好、坡度较缓时宜选择岩石锚杆基础,选用岩石锚杆基础时要结合当地具体条件,选择技术力量强的施工队伍选择,并考虑施工锚杆钻机、空压机的搬运,尽量保证连续应用;岩性相对较差时可选择岩石嵌固基础,荷载较大时选择挖孔桩基础。岩石锚杆基础的经济性较好,且安全性高。但该基础对勘测、场地条件、施工机械、施工水平要求较高。地质一般要求在强风化硬质岩石及以上,地形坡度要求平缓,需考虑机械上山问题。岩石嵌固基础常用在强风化硬质岩及以上、中风化软质岩及以上。上部覆土较薄,基础嵌入岩石一定深度时,可忽略上部覆土层的抗剪切能力。
        2.3优化设计输电线路路径
        在借助3S技术获取输电线路工程建设需要数据的基础上,结合施工现场的实际情况和数字化电网的需要,对工程建设进行一个整体规划,选择最合适的线路,生成最合理的规划方案。3S技术的科学综合应用,能够为工程建设提供一个可视化的操作平台,例如在线路建设过程中需要经过村庄、城镇以及交差点等地理位置时,需要结合多方面的精准地理信息,为最合理线路规划提供参考,并进行设计优化,保证工程建设的顺利完成。
        2.4获取工程建设的基本信息
        高压线路工程可以有效借助RS技术对施工区域和范围内的实地情况有一个宏观的掌握,利用GPS技术实现定位信息的快速、准确获取。综合3S技术,将工程建设过程中需要的各种地理信息和目标物体信息等数据进行收集、整理和分析,进行综合利用。尤其是,在工程建设中影响较大或者不适合工程施工的区域要进行科学规避,规划出科学、合理的输电线路,减少输电线路建设过程中对自然化境和社会环境不要的破坏,减少线路程度,节约成本。
        2.5无人机技术的高压输电线路路径优化设计
        无人机倾斜摄影技术,是近些年来国际测绘领域发展起来的高新技术,通过在同个飞行平台搭载多台传感器,可以从垂直、倾斜等不同角度进行影像采集工作。与正射影响相比,倾斜摄影可以将现场三维环境还原,借助配套软件可以应用成果影响,测量长度、角度、体积、高度等属性。与此同时,有效减少了三维建模的成本。无人机技术的高压输电线路路径优化设计主要涉及到三个方面:首先是平断面扫描。平断面图数用来实施杆塔的排位、校验等设计工作的基础数据。平断面图中所有地物使用链表实施存储,便于后续的编辑操作。经选线后,系统自动生成所选线路的平断面图,真正反映其地貌点,可以实施转角度数等属性自动计算。平断面图信息包括地物信息、图示参数两部分内容。其次是杆塔自动优化排位。送电线路杆塔定位要选择科学的塔位、塔高,实现整条线路满足相应的技术要求,将成本降到最低。在满足送电线路的具体技术要求后,可以应用动态规划手段实施全线整体优化得出最佳杆塔定位方案。最后是输电线路通道路径优化更新通过拼接采集的通道路径影像,合成线路路径实时影像,实现实时更新输电线路通道外部变化情况,握输电线路运行情况。
        结语
        总之,国家已经进入十四五发展期,各行各业都在迅速的发展,人民对电力供应的可靠性要求更高,因此作为连接区域与区域之间的输电线路,别是高压和超高压输电线路,传统的检修导致的停电问题日益突出,直接影响人民的生产生活水平,因此必须与时俱进,采用新的方法和技术,解决传统的停电检修的问题,降低输电线路运维难度,提高线路运维精度,进而保障电力安全可靠的供应。
        参考文献
        [1]赵峰.输电线路高压带电检修的安全防护研究[J].科技风,2020(4):188.
        [2]刘贞瑶,姜海波,郭嵘,孔令宇.高压输电线路直升机悬吊法带电作业飞行安全通信技术研究[J].自动化技术与应用,2018,37(5):24-29.
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