探讨高压架空输电线路设计的优化方法

探讨高压架空输电线路设计的优化方法

(国网江苏省电力有限公司盐城供电分公司江苏盐城224000)

摘要:自改革开放以来,我国的社会经济保持着高速发展,经济体量不断壮大,已经成为世界第二大经济体,而随着人们的生活水平持续提高,对物质精神生活也有了更高的要求和追求。尤其是对我国电力的高质量发展提出了更高的要求,建立了越来越多的电网,进而最大程度的满足人们的电力资源需求。而现在要想确保全国各地区电网可以正常、稳定、安全的运行,就必须确保高压架空输电线路的稳定运行,这是保障电源能够充足提供的前提。本文主要分析和研究了高压架空输电线路设计的优化方法。

关键词:高压架空;输电线路;设计优化方法

目前来看,我国电力资源的发展,为我国经济高质量发展和全面建成小康社会都做出了卓有成效的贡献,能够提供经济、清洁、安全的可持续电力供应,而且对于能源结构的优化、低碳经济的发展、节能减排的实施、能源安全的保障、服务水平的提高都有非常重要的影响和作用。依据当前我国电力输送和电网建设的发展情况来看,建设科学、合理、高效、安全的高压架空输电线路,形成各级电网综合协调发展的形态,推动我国电网建设,所以本文就高压架空输电线路设计的优化方法提出了一些想法。

1.高压架空输电线路设计的相关要求

通常情况下,高压架空输电线路有两种,包括架空线路、电缆线路等。根据目前的情况来看,往往优先采用的是架空线路进行输电。而架空线路一般使用的都是无绝缘性的裸导线来进行输送电能,因此架空线路主要由杆塔、基础、导地线、绝缘子等构成的。

1.1输电线路的杆塔

架空输电线路的主要是由输电线路杆塔进行有效支撑的,它的成分主要是铁塔或是钢筋混凝土杆塔,杆塔按照自身特点通常可以分成四个主要部分,即换位塔、直线塔、分体塔、终端塔等。杆塔基础设计主要包括下压、上拔稳定、底板承载力计算等。

1.2输电线路的导地线

高压架空输电线路导线因为输电要求,所以通常会采用导电性能比较好的节能导线;高压架空输电线路一般会选用分裂导线,这样可以显著提高输送容量。由于架空输电线路中的雷击过电压、感应等都会严重的影响导地线正常运行,所以通常需要加装避雷线,比较重要的输电线路必须选用相应的保护措施,比如减小避雷线的保护角或增加避雷线根数等。

1.3绝缘子

绝缘子也是高压架空输电线路中重要构件,它不仅可以在荷载以及过电压下起到支撑导线的作用,而且还可以使带电部分和大地有效绝缘。一般情况,如果线路电压水平比较高时,那么绝缘的要求也会更高,所以绝缘材料的质量对绝缘子的性能有着非常大的影响。绝缘子通常分为三类,即有机复合材料、玻璃、悬式盘型瓷绝缘子等;同时在设计高压架空输电线路时,应对绝缘子的性能格外重视,它的荷载能力、电气强度等都会对高压架空输电线路的设计产生较大影响。

2.高压架空输电线路设计的优化方法

高压架空线路通常占地面积会非常广,同时由于电压过高会引发电场效应、电晕现象等。特别是近些年来,因为城市的快速发展,空间显得越来越拥挤,所以进而导致高压变电站越来越临近市区,因此更需要注重高压架空输电线路设计的优化。

2.1标准化优化

“两型三新一化”(资源节约型、环境友好型,新技术、新材料、新工艺,工业化)输电线路建设是国家电网公司推进坚强智能电网建设,进一步提升工程建设技术水平、效益效率的重要实践,是标准化建设的重要组成部分。遵循输电线路通用设计总体原则和差异化规划设计原则,在现有的设计规程、规范的基础上,对标准化设计成果进一步优化创新,综合考虑工程建设成本与运行维护成本,实现输电线路各部分功能协调、寿命周期协调,加强技术集成应用,发挥规模效应,提高电网工程建设质量和管理效益。

2.2走廊设计的优化

随着我国经济社会的迅猛发展,用电需求持续增加,从而引发架空输电走廊的使用和城市快速发展空间的使用产生了矛盾。在高压走廊设计中,要以注重环境保护、减少房屋跨越、降低工程造价、保证输电线路运行安全、方便机械化施工为原则及出发点;采取沿路、沿河、沿线、归并通道、同塔多回等设计理念,能有效压缩架空线路走廊宽度,达到节约土地资源的目的。

2.3杆塔设计优化

常规线路全线指标统计显示,铁塔投资约占本体投资的40%左右。因此,杆塔优化设计主要从塔头布置形式、塔身布置形式、塔腿布置形式、塔材选型、节点构造和高强钢的使用等方面对铁塔的整体和局部进行优化分析。在确保铁塔安全可靠的前提下尽量减小铁塔的耗钢量,对降低输电线路工程投资,保证线路的长期安全运行具有重大意义。

2.4基础设计优化

在基础设计优化中,要结合工程地形、地质特点及运输条件,综合分析比较,选择适宜的基础型式;在安全、可靠的前提下,尽量做到经济、环保,减少施工对环境的破坏;充分发挥每种基础型式的机械化施工特点,针对不同的地形、地质,选择不同的基础型式;对不良地基,提出特殊的基础型式和处理措施。达到减少基础工程量,节约工程造价和保护环境的目的。

2.5环境影响的优化

经过大量的调查研究可以发现,城市地区的高压架空输电线路工频电磁一般都是符合相关标准的。在居民的屋顶、阳台等地,电磁场也会发生畸变等问题,如果这类现象发生,那么在设计高压架空输电线路的过程中,应注意对高压架空输电线路下畸变的电磁场进行改善和优化。具体优化措施可以是:对杆塔高度进行提升、增设杆塔屏蔽线、给建筑物增设接地线等,从而降低无线电干扰值、可听噪声、电磁等污染。

2.6智能化的优化

输电网是电网非常重要的组成部分,随着我国经济社会的不断发展,科技水平也明显提升,输电网智能化发展也愈发明显。为了有效顺应时代的发展潮流,应该树立相关的意识,包括输电线路的防灾意识、安全信息共享平台建立的意识等。如果遇到台风频发的季节,往往会发生输电线路断线、断电等现象,以及杆塔倒塌等严重的事故。如果运用先进的技术和产品,通过智能化的操作,那么相关情况就可以第一时间传达到信号的监控中心,这样有利于及时解决这类安全问题。

结束语:

写此篇文章的主要目的是分析了高压架空输电线路设计的相关要求,包括输电线路的杆塔、输电线路的导地线、绝缘子等,探讨了高压架空输电线路设计的优化方法,包括标准化优化、走廊设计的优化、杆塔优化、基础优化、环境影响的优化、智能化的优化等,希望通过本文的分析和研究,能为我国高压架空输电线路设计的优化提供更多的参考和借鉴。

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