论高压输电线路电气设计存在的问题论文_胡辉1,周建1,李鸿鹏2

(1安徽华电工程咨询设计有限公司 安徽合肥 230041;

2国网安徽省电力公司经济技术研究院 安徽合肥 230071)

摘要:随着经济的发展,人们对于电力系统的输电工作提出更高的要求。用电量的增加使得高压输电成为现代输电的重要形式。这种输电方式在给人们带来方便的同时也存在一定的问题。为了使得输电工作进行得更加安全而稳定就需要有合理的高压输电线路设计。电气设计作为其主要环节,如何进行正确的设计对高压输电线路的安全运行具有直接影响。因此,文章对电气设计的问题进行了分析,针对其存在的问题提出了具体的解决策略。希望为高压输电线路电气设计工作的完善提供参考。

关键词:高压输电线路;电气设计;问题

高压输电线路有架空输电线路和电缆输电线路两种形式。由于电缆线路造价高,运行维护经验不丰富,建设单位一般不推荐采用该形式,因此本文主要对架空输电线路电气设计存在的问题进行分析。

1 高压输电线路电气设计步骤

1.1 前期准备

高压输电线路由于跨度长,所以沿线涉及范围大,不确定性因素多。工程建设阶段、运行维护阶段受外部环境影响较大,因此前期准备阶段主要工作是在室内选线(路径初选)完成的基础上收集沿线资料(如电网规划、城市规划、高压线路跨越情况、加油站等),并根据收资结果进行路径调整,尽量减少现场踏勘以及协议办理时对路径方案的调整。

前期准备工作是线路设计的基础性工作,同时也是减少后续路径方案调整的前提。

1.2 现场踏勘和协议办理

室内选线仅仅是对路径方案的设想,虽然经过了相关收资工作,但是由于现阶段经济高速发展,一般线路沿线现场环境均有变化,因此现场踏勘是线路电气设计的重要环节。现场踏勘主要核实现场情况和前期准备工作了解信息的差异,并根据现场情况对路径方案进行调整。

现场踏勘完成后路径方案基本确定,但尚需征询当地规划、国土、林业、公路、交通、文物、通信、税务、军事等部门的意见,排除潜在影响因素。必要时还需征询旅游、港行等部门对线路路径方案的意见。上述意见返回后应根据有关部门协议回函意见再次调整路径方案和现场踏勘。

现场踏勘和协议办理的过程同时也是对资料收集补充完善。

1.3 图纸设计

图纸设计的正确性和合理性是保证工程安全可靠运行的前提条件,线路电气专业作为线路部分的上游专业不仅要按照相关规程规范完成本专业的图纸绘制,同时要向下游专业(线路结构专业)提供输入条件,如杆塔受力要求、杆塔型式选择、基础周边环境情况等,由于工程建设周期较长,在现场情况发生变化时应及时调整方案,保证工程顺利实施。

2 高压输电线路电气设计存在的问题和解决方案

2.1 路径选择的不科学

高压输电线路的路径选择设计是高压输电线路设计的关键环节,路径方案选取是否合理直接影响工程造价和工程实施难度。

根据《电力工程高压送电线路设计手册》,路径初选宜在1/5万或1/10万的地形图上完成,但由于地形图的信息更新较慢造成路径选择过程中信息不完备,选取路径方案合理性较差。笔者在路径选取时对平地和丘陵人口密集区域多采用以卫星图片为主,1/5万地形图为辅的方式进行路径选取,合理避让房屋;对丘陵和山区人口稀少地区多采用以1/5万地形图为主,卫星图片为辅的方式进行路径选取,合理考虑山区高差对杆塔的影响。

随着法律法规的完善,以及城乡基础设施的完善,高压输电线路路径选取过程中需考虑的敏感因素也越来越多,如矿产资源压覆情况(探矿权、采矿权)、通信基站、城市管线等,并且随着社会发展敏感因素种类和数量呈上升趋势,部分设计人员往往忽视新增敏感因素,在路径初选时不能综合考虑敏感因素进而选取合理路径方案。

2.2 杆塔型式选型不合理

目前主流的杆塔型式主要有钢管杆、窄基钢管塔和角钢塔三种,其中钢管杆杆塔具有占地面积小、美观的优点,但使用档距小、造价高、实施时需具备大型机械进场条件的缺点,适用于沿城市已建道路走线;窄基钢管塔具有占地面积适中、美观、实施方便的优点,造价较钢管杆低,但其使用档距较大、转角塔基础占地大、单塔造价高,适用于沿规划道路走线;角钢塔经济性最好、施工方便,但由于杆塔占地面积大,一般用于对土地效益差的非城市地区。

目前110kV和220kV线路在城区内走线的越来越多,规划部门多要求杆塔采用较为美观的钢管杆,但由于规划道路修建时间难以与高压线路建设时序衔接导致采用钢管杆沿规划道路走线可实施性较差。部分设计人员为了减少前期工作量按照规划部门要求选择钢管杆,未对杆塔实施所需要的条件进行核实,造成后续阶段实施困难。

由于城市规划部门缺少专业的高压输电线路专业人员,设计人员宜在协议办理期间配合建设单位与规划部门对接,向规划部门明确各塔型的特性以及实施条件,结合城市规划实施情况合理选取塔型。

钢管杆、角钢塔和窄基钢管塔特性表(220kV)

注:角钢塔参照《国家电网公司输变电工程通用设计(220kV输电线路分册)》中单回路杆塔,导线取2×LGJ-400/35,气象区取2510。

2.3 不符合运行维护单位运行习惯

运行维护习惯的的形成多与当地的自然环境和风俗习惯有关:如山区线路悬垂串多习惯使用玻璃绝缘子,污秽区较高的平地线路悬垂串多习惯使用复合绝缘子;安徽地区一般对线路跨越民房多按拆除处理,江苏地区一般对沿线房屋按高跨处理。

运行维护单位习惯的不同对设计人员提出了更高的要求,但同时也是设计人员容易忽略的问题。设计人员在踏勘前应和运行单位进行初步对接,确定基本设计原则。同时,现场踏勘时多与当地群众沟通,了解熟悉当地风俗民情,并在设计过程中尽量复合当地习惯对线路后期的实施和运行维护一定帮助。

2.4 不符合运行维护单位运行习惯

结语

总而言之,在科学和信息技术不断进步的背景下,我国社会经济取得巨大发展。在这一过程中,人们的日常生活和工业生产等各个方面对电能的需求量及电能可靠性的要求越来越高,在这种情况下,我国加大了电网建设力度。高压输电线路是电网的重要组成部分,在对该线路进行设计的过程中,电气设计不容忽视,因此现阶段,积极加强高压输电线路电气设计的研究具有重要意义。这也就要求我们在以后的实际工作中必须对其实现进一步研究探讨。

参考文献:

[1]张殿生.电力工程高压送电线路设计手册[M]2003

[2]110kV~750kV架空输电线路设计规范 [S].2010

[3]刘振亚.国家电网公司输变电工程通用设计220kV输电线路分册[M].2011

论文作者:胡辉1,周建1,李鸿鹏2

论文发表刊物:《电力设备》2017年第27期

论文发表时间:2018/1/10

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