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摘要:高压输电线路的设计对后续电力传输和经济效益和社会效益的发挥具有重要影响,所以就应该加强对高压输电线路的优化设计,更好的提高线路工程设计质量。本文对高压输电线工程设计管理的必要性进行了分析,结合高压输电线路在电气设计中存在的问题,为进一步提高电力系统高压输电线路电气设计的质量,并保障电力系统的稳定运行,提出了高压输电线路电气设计的改善措施并进行了研究。
关键词:智能电网;电力系统;高压输电线路;电气设计;改进措施
引言
高压输电线路相当于我国电网的骨骼,近年来,随着智能电网工程的不断推进,对我国高压输电线路电气设计也有了更高的要求,其在保障输电线路运行稳定与安全基础上,还要全面考虑自然环境因素对线路的影响。但纵观当前的设计现状,电气设计技术水平与当前社会的要求出现了极大的冲突,因此,探究高压输电线路电气设计问题与改进建议具有重要的现实意义。
1高压输电线工程设计管理的必要性
一般来说,高压输电线工程进行设计对整个线路的铺设和实际的应用以及后期的维护工作具有重要意义。高压输电线工程往往包括有以下几个方面的工程:线路前期的准备工作;线路施工的安装工作和线路施工验收工作等。这些工程准备和建设以及后期验收都必须要严格遵循高压输电线工程的具体施工标准来进行,以此来更好的形成精细化的管理和设计方案,这对于整个高压输电线工程的设计和管理具有重要意义。从另外一方面来讲,高压输电线路的设计管理能够有效限制整个工程的范围和方向,也能够帮助工程在后续的施工和建设中更加规范有序,更好的提高整个工程建设的效率和科学性,所以针对高压输电线路的设计管理意义十分重大。
2高压输电线路电气设计中存在的问题及原因分析
2.1线路路径选择缺乏合理性
高压输电线路电气设计会受到外界环境的影响,因此对线路路径合理的选择和设计,直接影响着线路施工的质量。在设计初期要对实际的线路选择的施工场地进行考察,选择对施工工程具有较小影响的优化线路。如果没有对实地进行合理的考察,选择的线路路径比较长,那么会导致建立的高压输电线路杆塔数量比较多。不合理的线路路径可能会跨越森林和自然保护区,这样树木不能随意砍伐,导致线路的架设不能正常施工。如果线路路径选择在采矿场附近,那么以后高压输电线路的安全稳定运行会受到一定的影响。
2.2防雷和抗冰设计不合理
我国的很多地区的高压输电线路电气设计的环境地形地势都比较复杂,而且很多施工现场都是在空旷的地区,所以高压输电线路运行会受到雷电和冰雹等天气的影响。电气设计的工作人员对这样的情况在设计方案的时候缺乏详细的考虑,这样电气线路受雷电和冰雹等天气的影响,线路会发生短路和漏电等情况,直接影响高压输电线路的设计和维修。设计覆冰厚度不合理,塔型和塔材指标选择不合理,比如设计覆冰厚度较大,那么工程的施工成本过大,会造成严重的经济损失。如果设计覆冰厚度较小,那么线路塔杆强度不足,在线路结冰后塔杆会发生倒塌情况。
3高压输电线路电气设计改进措施研究
3.1不合理的路径选择及改进建议
由于高压输电线路施工长时间处于露天环境,面对诸多不安全与不稳定因素的影响,设计中选择合理的路径对提升工程质量有着直接的影响。但是目前,在高压输电线路电力实际设计过程中,设计人员忽视了对路径可行性的全面考虑,导致线路穿过城市的闹市区、林区等容易导致安全事故发生的地区,这些设计严重不合理,不仅提升了施工难度,还为线路的稳定运行带来了负面影响,更容易受到客观环境的威胁。因此,路径选择不合理也成为了施工现场事故频繁发生的根本原因。面对这一问题,在解决过程中,应对设计人员进行严格要求,要求在展开正式设计前,必须深入到施工现场对情况进行全面了解,包括现场环境因素、地形地貌、气候特征、经济发展水平等,综合考量影响线路运行以及电气施工的各项限制性因素,从而尽量将影响控制在最低。同时,应明确禁止将路径设计在林区、闹市区等位置,由于林区植物过高,发生恶劣性天气过程中植物枝叶断落容易击中线路以及电气设备造成损坏或损毁,从而使线路无法正常运行,导致输电故障。而闹市区不稳定因素较多,人为因素等都可能成为影响施工或破坏工程的因素。因此,从设计角度来讲,在设计中应尽量保障线路朝水平方向延伸,减少曲折系数与线路的转弯,避让闹市区,保障施工中车辆运输的便利。
3.2高压输电线路的铁塔设计的注意事项
针对高压输电线路的铁塔设计首先要确定好塔型吗,塔型确定对塔身的各个材料和相应的环境都有一定要求,结合高压输电线路的布置形式和相应的部位才能够确定好高压输电线路的塔型。塔型确定好之后要确定铁塔的实际材料,这就需要对铁塔的长度和载荷力矩进行确定和分析,以此来保证整个铁塔的安全性和稳固性。当前形势下的铁塔布置材料主要是交叉斜材,要根据实际斜材本身的特点,有针对性的选择相应的铁塔的交叉斜材的设计部位可以将其设置在导线横担的根部,另外在节点处增加一根短角钢的话,就能很好的加强铁塔抵抗对外的纵向荷载的能力,同时把铁塔塔身的横隔面中的横材的中点连接到短角钢上,就能保证导线的纵向载荷能够从塔身的横隔材向铁塔塔身传输,进而避免了节点板和铁塔的主材之间发生的弯曲变形现象的发生,以此来保证整个铁塔的安全性和稳定性,确保电力传输高效安全。
3.3加强防雷抗冰设计及改进建议
气候因素属于不可控的范畴,高压输电线路途经不同的区域,呈现出了不同的气候特点,而恶劣的天气也是影响线路与设备运行安全的主要因素,尤其是雷暴、冰冻等灾害。因此,要求设计过程中必须考虑防雷抗冰,但传统设计中很多设计人员忽视了该项内容,导致线路经常因冻害而出现漏电问题,增加了线路的运行成本。面对这一问题,应从设计的整个过程考虑防雷抗冰,例如,在选择导线过程中,要充分考虑到气候灾害的影响,对于气候条件相对恶劣的地区,要进行防雷装置设计,并且增强导线的机械强度,能够抵抗冰冻天气的影响,降低因冻害而发生的短路或漏电问题。此外,利用辅助设备可以帮助线路提升抗病害能力,如绝缘子冰闪的使用,利用防水材料包裹绝缘子表层,增强对导线的防护,使其抵抗外部侵害能力提升。
3.4提高高压输电线路电气设计人员的专业素质
提高电气设计人员的专业素质,就要对设计人员进行专业培训,聘请专业化培训团队对相关工作人员进行培训,进一步提高设计工作人员的专业素质和技术能力。电力企业要定期的对工作人员进行专业化培训,解决施工中可能出现的问题,保证设计施工的安全和质量。高压输电线路电气设计人员及施工人员,要对高压输电线路的知识进行专业学习,提高自身的技能水平,在实际的施工过程中可以把学习的知识有效的运用到实践中。更好的满足居民对生活生产用电的需要,保证电力系统中电能资源的安全和质量,提高电力系统供电运行的效率。
结语
随着我国电力事业的不断发展,高压输电线路作为电力系统的重要组成部分,建设规模不断扩大,面对更复杂的运行环境以及更好的功能要求,提升高压输电线路电气设计水平是实现其稳定运行、满足社会要求的根本途径。
参考文献:
[1]李中平,闫军波,张旭东.关于高压电缆线路电气设计的几点思考[J].科技创新与应用,2016(29).
[2]王玲弟.高压输电线路电气设计中存在问题及对策分析[J].四川水泥,2018(2):80-80.