关于输变电线路工程设计的研究

发表时间:2020/12/9   来源:《建筑实践》2020年7月20期   作者:周日林
[导读] 输变电线路工程设计是保障输变电线路运行稳定与安全的两个重要环节,是实现高压输变电线路在电网建设与应用中功能充分发挥的重要手段。
        周日林
        身份证号:45020419891105****
        摘要:输变电线路工程设计是保障输变电线路运行稳定与安全的两个重要环节,是实现高压输变电线路在电网建设与应用中功能充分发挥的重要手段。在当前电力事业高速发展,高压输变电线路架设规模大幅度提升的背景下,高压输变电线路设计对指导输变电线路施工与管理实践具有深远意义。对此,此文详细分析了输变电线路工程的设计方法。
        关键词:输变电线路;工程设计;研究
引言
        电力工程运行中有着供电及输电的关键任务,输变电线路是进行输电及供电的重要载体,线路在设计过程中需保证安全性及稳定性,同时还需要保证牢靠性,这与电力工程输电及供电基本效果有着直接影响,所以,相关部分需加强输变电线路工程设计及管理工作。
        1基础施工要点
        1.1施工设备的选择
        电缆输送机是整个输变电线路施工中的一项重要设备,应根据所用电缆的型号而选择与之相对应的电缆输送机。在施工过程中还需合理选择电气控制箱,电气控制箱包括总控类型和分控类型2种,在施工过程中应根据输变电线路电气控制箱的数量,合理选用电气控制箱[1]。
        1.2合理配置电源
        只有为工程施工配置合理的电源,才能有效地确保整个工程的有效实施。在为工程配备电源之前,应根据实际施工情况,综合考虑后合理的配置,其配置内容包括施工中用到的电源和线缆,为髙质量施工工作的开展奠定良好的施工条件。应遵循与之相对应的电源配置原则:其一,内置线缆的横截面积要达到50mm2以上;其二,在利用铜导线施工时,应该遵循三项四线的配置原则;其三,须为8台输送机配备一个总的动力电源总控箱。
        2输变电线路工程设计要点
        2.1输变电线路定位设计
        工程设计人员要根据该区域供电实际需求和电网建设技术标准,对输变电线路架设区域实施勘察,明确施工条件和其他环境特征,进而实现路线的科学规划和定位设计,优化输变电线路的定位设计质量。施工人员在进行线路现场地质勘测的工作时,要应用GPS技术、信息影像技术以及遥感技术等多种技术实施勘测,对线路架设区域中的自然环境、水文分布情况、气候环境、地理环境等众多因素进行重点勘察,然后根据勘察结果对工程定位设计实施分析,判断输变电线路工程架设定位设计中是否存在问题,对于不合理的工程设计要及时修正,确保选出最佳输变电线路定位设计方案,保证后续输变电线路敷设的高效科学和可行性[2]。
        2.2输变电导线选择
        在选择输变电导线材料的时候,工程设计人员需要重点控制以下几点,分别是电流密度、耐用程度、外界的干扰因素以及电晕等问题。例如输变电线路所处的气候环境以及电磁干扰等问题会对输变电线路的导线性能造成一定的影响。通常情况下,在海拔高度不超过1000m的架线区域,通常会选用钢绞线材料作为输变电线路的导线,这种线路中可忽略电晕等因素对电力传输造成的不良影响。此外,当前电力工程中还会应用铜制导线作为输变电线路的主要导线材料。铝制导线的自身重量比较轻,线路阻值较小,以此应用其实施电力传输的时候不会产生过大的电力损耗,能够优化输电效率。工程设计人员还要注重导线和地线的安全系数设计问题,其安全系数不得小于2.5。输变电线路的导线安全系数通常不会高于地线,为了保证输电安全,工程设计人员需要计算输变电线路悬挂点位置的张力值,然后根据计算结果实施设计。一般来说地线的导线材料要选择复合钢绞线材料或者镀锌钢绞线材料。


        2.3输变电杆塔设计
        当前国内的输变电线路工程建设水平处于不断提升的状态,发展相对迅速,通过调查统计可以得知,当前输变电线路工程中杆塔的建设成本占据了工程整体建设成本的30%左右。为此,杆塔设计和建设质量直接影响到输变电线路工程的整体质量和后续供电质量,对于工程的后期运维管理和投入使用都具有较大影响力,为此施工人员必须充分重视输变电工程杆塔设计。通常情况下,输变电线路架设过程中使用的杆塔类型主要有以下几种,分别有终端杆塔,直线杆塔、转角杆塔以及换位杆塔等等,其功能性都存在差异。工程设计人员在进行输变电线路设计的过程中,需要根据施工区域的供电需求和输变电建设标准来合理实施杆塔搭配选择,选择之前需要考察输变电线路节点、所处地理地质环境等。工程设计人员在实施杆塔设计的期间,通常会应用极限设计的方式,然后将周边输变电线路的运行需求和其周边供电环境进行综合考量,在设计阶段明确输变电杆塔的极限值,并且检测其杆塔的荷载系数、杆塔材料强度以及其应用属性等,确保杆塔设计能够满足施工区域的实际供电需求,确保杆塔的稳定可靠性[3]。
        2.4输变电线路防雷设计
        绝缘的配置应在保障输电线路在规定电压或雷电影响的条件下,都能正常的进行运作,如在我国高海拔地区,过电压要求配置8块以上的绝缘子串片。在进行输电线路的防雷设计时,要求相关施工人员结合线路的实际电压、负荷等性质以及高压输变电线路的运行方式,并将当地的雷电情况进行实地考察,与之结合进行绝缘的合理配置。如在进行110kV输电线路的设计时,应顺着高压线路合理的架设底线。通常35kV输电线路不宜架设地线,因此应在变电站进线端架设2km左右的地线。在安装铁横担、线路支架、爬梯及接地螺栓等钢筋混凝土杆塔部件时,应安全可靠的与接地引下线实施电气连接,另外还应注意在接地引出线的表层应设置合理的防腐措施,以免设备的长期使用,线路出现老化引起短路漏电等故障[4]。
        2.5绝缘配合设计
        输变电线路工程建设区域不仅涉及低海拔区域,还包括高海拔地区。高海拔地区与低海拔地区相比,其地理和气候特征都存在较大差异,因此工程设计人员在进行输变电线路设计的时候,不得直接套用常规低海拔地区的线路工艺技术和绝缘配合参数,需要亲临现场进行实地勘测,然后根据施工区域实际情况完成工程绝缘配合参数设计,在此过程中还要分析输变电线路工程保护设备的属性,获取线路中工作电压和过电压的数值,结合工程运行维护费用和投资比例,完善工程绝缘配合设计。在绝缘配合设计过程中,设计人员要重点注意以下几个控制要点,首先,工程设计人员要注重输变电线路绝缘子型号和其片数的选择,其次,要注重控制线路杆塔和输变电导线之间的间隔距离控制。设计人员要明确系统正常运行状态下的电压值,对于可能发生的雷击跳闸或者过电压跳闸等问题进行分析,确保绝缘配合设计科学合理。工程设计人员在设置空气间隙距离的时候,要根据系统工频工作电压的实际电压值实施控制,高海拔地区的耐雷水平不得超出平原区域,工程设计人员要做好过电压保护和雷电保护设计[5]。
        结束语
        总而言之,现阶段,我国有很多地区都有着电网改造和新增建设项目的施工工作,因此电力公司及相关人员应清楚地认识到高压输变电线路的设计与其维护的重要性,进行科学、合理的线路设计,从而有效提高高压输变电线路的维修质量、增强高压输变线路的可靠性、安全性和稳定性,并最大限度地提高其功能的作用。
        参考文献
        [1]熊亚军.输变电工程线路施工技术探究[J].科技经济导刊,2018,26(29):45+49.
        [2]李宏伟.500kV高压输变电线路架设与施工工艺的研究[J].低碳世界,2018(10):132-133.
        [3]贾君元.浅谈110KV高压输变电线路的施工技术[J].中国金属通报,2018(08):207+209.
        [4]文琪禄.输变电线路工程施工中技术问题及处理对策[J].通讯世界,2018(03):273-274.
        [5]牛欢欢.输变电线路工程施工中的技术问题及处理措施探讨[J].科技创新与应用,2017(22):157-158.
       
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