输电线路设计要点范文

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输电线路设计要点

篇1

关键词 220 kV输电线路;设计要点

中图分类号:TM726 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2014)21-0163-01

我国电力线路可以分为低压、高压、超高压、特高压这四种种类,220 kV输电线路是我国电力系统最重要的高压输电线路,对于各个地区的电力供应和社会发展有着重要作用。为了确保220 kV输电线路的安全稳定运行,必须要尽量简化220 kV输电线路复杂的网络结构,优化和完善220 kV输电线路设计,提高输电线路的可靠性。

1 220 kV输电线路的杆塔设计

杆塔是支撑220 kV输电线路的重要基础,支撑220 kV输电线路的导线与地线,并且还要确保220 kV输电线路符合绝缘性和电磁场限制条件的要求。220 kV输电线路不同种类的杆塔,其运行安全、占地面积、施工工期、建设造价、运输费用与时间等方面有很大差异[1],而杆塔在整个220 kV输电线路施工中占有很大比例。因此在设计220 kV输电线路杆塔时,不仅要加强杆塔的基础施工管理,还要结合220 kV输电线路施工现场的地质情况与气候条件合理选择。按照电力系统的相关规定,做好杆塔的初步设计,粗略计算一下杆塔设计的总造价。如果没有相关规定要使用新型杆塔,220 kV输电线路可以采用运用成熟的杆塔;如果某个地区的220 kV输电线路必须要使用新型杆塔,首先要做好杆塔试验,在确保杆塔质量合格之后再投入使用。

2 220 kV输电线路的导线设计

导线是220 kV输电线路的重要部分,具有传导电流、输送电能的作用。通常情况下,导线地架设在输电线路的电杆上,在长期的运行过程中,导线需要承受自身重量、雨雪气候和日照的变化,因此在选择输电线路导线时,要重点考虑导线的机械强度和电气性能,根据220 kV输电线路周围的实际环境,选择合理的导线。当前,在我国220 kV输电线路中,钢芯铝绞线导线应用的最为广泛,钢芯铝绞线的外部是铝线绞制而成,内部是钢线,这种导线具有良好的机械强度,可以传输大电流。220 kV输电线路的电压等级较高、电能输送量很大,为了对电晕和高频通讯的影响,220 kV输电线路通常需要使用两根或者两根以上的导线。另外,220 kV输电线路导线表面上不能出现腐蚀斑点或者夹杂物,要确保导线表面的平滑和圆整,并且导线的绞合必须要紧密均匀,导线绞合密实度要满足输电线路的放线标准。

3 220 kV输电线路的路径设计

220 kV输电线路的路径设计要充分考虑输电线路的可行性、经济性、技术性以及电力系统运行的安全稳定性,路径设计的合理性对于整个220 kV输电线路的线路设计有着非常重要的影响,同时这也是220 kV输电线路线路设计的关键。220 kV输电线路的路径设计主要包括输电线路的图上选线和现场选线。220 kV输电线路的现场选线,必须要做好实地考察,在交通运输的便利性,便于输电线路的维修和施工,尽量避免220 kV输电线路的现场选线占用良田或者经过森林、果园等。220 kV输电线路的图上选线,要仔细收集施工现场的交通、水文、地质、通信、气象以及林业等资料,在输电线路图上将输电线路的起点、重点以及必经点准确标出[2],坚持路径最短的路线设计原则,选择合适的设计方案。

4 220 kV输电线路的防雷设计

220 kV输电线路的防雷设计是保障电力系统安全、稳定运行的重要措施,为了确保220 kV输电线路的防雷效果,针对电力系统不同的线路结构,要设计不同的防雷结构。220 kV输电线路的防雷设计通过在线路上安装各种防雷设备,确保输电线路的安全性。其一,接地保护,根据220 kV输电线路的结构特点,接地保护是最常见的防雷设计方式,通过将输电线路接地将施加在220 kV输电线路的强电流、强电压导入地下,同时220 kV输电线路防雷设计要正确选择防雷设备的位置,使不同防雷设备之间相互配合。其二,设备保护,加强避雷器、计算机等设备的管理,采用综合性的保护措施,及时保护全面监测其运行状态,及时更换损坏的设备。其三,屏蔽保护,重点屏蔽输电线路的干扰信息,做好信号线屏蔽设计,将屏蔽电缆和电源线相结合,确保输电线路连接的稳定性和有效性。

5 220 kV输电线路设计的注意事项

1)线路走廊宽度设计。

在规划设计220 kV输电线路时,可以选择猫头塔或者干字塔的方式,对输电线路进行单回路设计,减少220 kV输电线路走廊的占地面积和宽度。

2)控制电磁辐射对输电线路的影响。

电磁辐射对220 kV输电线路的影响主要包括对无线电、电场效应的干扰,为了更好地控制电磁辐射对220 kV输电线路的影响,加强输电线路的电压和电流控制,严格控制220 kV输电线路杆塔和电气绝缘设备之间的配合,合理设置地面和杆塔的距离,有针对地采取有效措施检测输电线路的运行状态,避免发生安全事故,影响人们的生命安全。

3)环境影响评价。

220 kV输电线路的线路设计,要重视属输电线路对周围环境的地质灾害评价、水文地质影响评价、防洪影响评价、文物保护评价以及地震安全性评价等[3],在220 kV输电线路施工过程中,要尽量避开地质塌方、冲沟、滑坡、陡坡、断裂带等地段,采用安全、可靠的处理措施,确保220 kV输电线路施工的顺利进行。

6 结束语

220 kV输电线路在我国电力系统中发挥着重要的作用,通过优化220 kV输电线路的杆塔、导线、路径和防雷设计,提高220 kV输电线路的安全可靠性。

参考文献

[1]张金国.110-220 kV输电线路设计要点分析[J].河南科技,2013(11):190-191.

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关键词:35kVD110kV;输电线路;设计要点

一、35kV-110kV输电线路设计要点

(一)塔杆室定位与塔杆规划

在塔杆室定位和塔杆规划的过程中,首要需求做的是定位模板曲线。模板曲线指的是最大弧垂的气候条件下按相应的比例尺进行导线的悬垂曲线绘制,即:在最大弧垂的时候,导线悬挂在空中类似形状。定位模板曲线第一步应当对各气候条件下的比载进行合理的计算,并经过核算临界档距,区分控制气候条件,选用临界温度法或临界比载法区分最人的垂直弧垂呈现的气候条件:覆冰无风、最高温无风,然后求得定位模板曲线,并剪切进行相应的制作。然后选定塔位,对档距进行相应的配置并且对杆型进行合理的挑选。塔位挑选应遵从如下准则:档距的合理配置准则,即应最大极限地运用杆塔高度和强度,相应档距的距离要缩小,防止过大的纵向不平衡力,尽量防止孤立档呈现;杆塔运用应尽也许选用较经济的杆塔方式和高度;少占犁地和良田,减少施工土石方量。

(二)防雷技术在输电线路设计中的应用

1、安装避雷线时应当注重对该线路的科学化设计,并关注改线路的特点,例如:避雷线路通常具有较高的耦合特点,从而能够实现对电荷的屏蔽,使输电线路一旦受到雷电影响,就会实现对电压的顺利分流。基于上述原理的存在,将可实现减少输电线路与杆塔中所承载的电流,防止输电线路被雷电打击产生中断的现象。除此之外,还应充分坚持成本与效益原则,仅针对输电线路中所输送电流电压在三十五千伏以上的线路进行安装避雷线,针对输送电流得到了220千伏的输电线路,还应当为其安装两条及以上的避雷线路,从而满足对线路中电流分流的需要。另外,还应当根据输电线路所处的架设环境,对输电线路周边的附属工作设备进行防雷技术应用。如:变压器、变电站等。上述对输电线路存在较为密切联系的设备亦可安装避雷装置,并尽量增加其与地面之间的电阻额,以对整个输电网络起到防雷功效;

2、使用负角保护针,实现对杆塔架设输电线路保护。除了使用避雷线路之外,针对被杆塔架设在空中的线路,还可在线路与杆塔接触部位之间安装负角保护针,其主要是为了实现减少线路被击穿的临界距离,从而有效实现对整体线路的保护作用,使输电线路得以屏蔽外部电流影响。针对山坡、山涧等特殊地理环境,应对整条线路安装负角保护针的距离进行特定设计,一般可选取的安装距离为2.6米左右,并将负角保护针的针头设计为尖锥的形状,再进行输电线路上的安装。

(三)专家系统,综合诊断电力工业

要综合考虑技术先进性和成熟性,加强电力设备的状态监测技术、状态诊断技术、状态维修技术等等研究,是我们开展输电线路设计的前提和基础。充分运用专家经验及人工智能建立的专家系统将会有利于我们做出较为精确的综合诊断分析,并且通过实践产生的新情况、新思路、新观点又会进一步丰富经验和完善专家系统,使该系统能够更好的发挥作用。当前,我们对设备状态的诊断主要集中在建立数据统计分析上。反复的试验、运行、维修数据表明,设备异常,伴随着计算机技术和人工智能技术的发展和应用,设备管理工作的标准化、程序化及数据资料的完整化正进一步增强。

(四)提高素质,优化结构

提高从业人员素质是我们做好35kV-110kV输电线路设计的核心和关键。35kV-110kV输电线路设计工作所涉及的专业面广,技术要求较高,需要各类专业技术人员分工协作,加强合作,需要大量专业人员的参与和合作。随着国家电网的进一步普及,电力设施快速发展的要求更加迫切,对35kV-110kV输电线路设计人员素质提出了更高的要求。因此,迫切需要提高专职人员的综合素质,引进一大批高素质的35kV-110kV输电线路设计人才队伍,合理优化人才结构,适应新时期的35kV-110kV输电线路设计工作。

二、设计中存在的问题和建议

(一)施工线路的勘测施工

在输电线路中进行勘测工作是非常必要的,而且其也是其它工作的重要基础保证。在进行输电线路勘测的时候,相关人员应该确保输电线路的安全性、科学性,并对设计方案进行再优化,进而减少线路的距离和控制施工成本。在对输电线路进行优化的过程中,应对运行条件、施工条件、技术工艺水平以及经济条件进行充分的考虑。因此,在进行输电线路勘测施工的过程中,相关人员一定要认真负责,保证输电线路的符合设计要求。

(二)架空线路的路径选择

架空线路的路径选择是非常关键的工作内容。在进行设计时,应对地区地形和交通进行有效的考虑。如果基础条件非常好,就能够将输电线路的路径设置在交通方便、没有过多的障碍物的地点。如果交通情况非常差的话,就不能够将大型的设施运往施工现场,延长施工的时间。总之,一定要尽量选择条件好、成本低、安全的输电线路路径。

(三)杆塔选型

在对杆塔进行定位的过程中应该对相邻杆塔的间距进行考虑,还有就是对杆塔顶部与地面的距离。这个过程应该使用先进的计算方式,再根据实际的地形地貌进行结合分析。在进行设计的时候应该选用适合的杆塔,并对其距离进行有效的控制。

三、结语

综上所述,做好35kV-110kV输电线路规划可以有效地确保电力作业的可持续性开展,加强输电效率,降低输电本钱,从而增强电力市场中各个企业的核心竞赛能力。35kV-110kV输电线路规划的战略,紧跟日益开展的电力工业步伐,为电力企业未来的发展打下坚实的基础。

参考文献:

[1]王立. 35kV~110kV输电线路设计要点分析[J].高科技与产业化,2010.

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关键词:电力铁塔;结构设计;设计要点;工程应用

Abstract : the tower for overhead high voltage transmission line is an important part of tower structure, the design quality will directly affect the reliability and security of transmission line. According to a transmission tower structure design, based on the engineering practice, discusses the structure design of the point, in order to improve the power tower design quality, ensure the safety and reliability of transmission line, economic rationality.

Key words: power tower; tower structure; design; engineering application

中图分类号:TB482.2文献标识码: A 文章编号:

1、塔型的选择以及杆塔的定位

1.1塔型的选择

某500KV输电线路直线塔选择酒杯型塔5B-ZBC4,耐张塔也选择酒杯型塔5B-ZBC4,呼称高取27m;线路通过人口稀少的非居民区,导线对地安全距离d=11m;施工裕度取δ=1.0m;采用XP-16型绝缘子组成的双联绝缘子串,直线塔每单联绝缘子片数取25片,则每组片数为50片,耐张塔按规定比直线塔每联多2片。悬垂绝缘子串总长为3.875m,耐张绝缘子串的绝缘子串总长为4.185m。

1.2杆塔定位高度

经计算,直线型杆塔定位高度为17.125m,耐张型杆塔的定位高度为15m。

2、铁塔结构设计

本设计取第二基直线塔设计,其水平档距为 =506.5m ,垂直档距为 =474m。

2.1荷载计算

直线塔金具质量为417.6kg,FR-2型防震锤单个2.7kg,两个5.4kg,FYH240-30护线条1.44kg,金具及绝缘子总质量为424.44kg。单相导线自重为17.1353kN,三相导线自重为51.406kN。单地线自重为2792.5kN,双地线自重为5.585kN。塔身风荷载:将杆塔分为8段,其中塔身分4段,塔头分4段。风荷载计算应分别计算以下几种情况:当风向与线路垂直时的风荷载;当风向与线路成90°角时塔身节点荷载;当风向与线路平行时的风荷载。绝缘子串及金具的风压为3.384kN,导线的风荷载为48.552kN,地线的风荷载为4.496kN。

2.2覆冰荷载

导线的冰重荷载为49.837kN,地线的冰重荷载为5.553kN。

2.3断线张力荷载计算

任意一相导线、地线未断,无风,无冰时,对于丘陵地区的耐张段,断线张力取一根导线最大使用张力的20%,故断线张力为60.496kN 。地线不平衡张力,断一根地线,导线未断,无冰无风时,500KV自立式铁塔,地线不平衡张力取最大使用张力的50%,故地线不平衡张力为41.25kN。

3、铁塔内力分析及内力验算

内力验算:

3.1节点内力验算

取塔腿的节点进行验算,所选螺栓型号为M20,螺栓抗剪强度为N。塔腿杆件规格如下:杆件 ,所选截面为,,,,故螺栓个数取3个;杆件,所选截面为,,,n=8.4故螺栓个数取9个;杆件,所选截面为,,,,故螺栓个数取2个。

3.2塔腿内力验算

由sap2000软件计算分析可知,最大风时的荷载最大,将塔腿简化成平面受力状态,塔腿铰接。设计杆塔自重设计值为251.633KN,分配到四个基础的荷载为R1=75.490KN; 导地线自重设计值为69.519KN,平均分配到四个基础的荷载为R2=20.856KN;塔身风荷载设计值为126.074KN,分配到四个基础的荷载为 P1=31.519KN,导地线风荷载为19.56KN,平均分配到四个基础为 P2=4.89KN, R3=321.36KN。综上,RA=417.707KN (下压),RB=225.015KN(上拔),PA=PB=36.409KN。

由sap200计算算塔腿最大内力为435.753 kN(下压力),最大上拔力为231.93 kN。经计算两者的误差均在5%以内,故塔腿内力验算满足要求。

4、基础设计

本耐张段线路所在地质冻土深度为1.7m,地基承载力为,,,第一土层为杂填土,深度为1m,第二土层为粉质粘土,深度为5m,地下水位线在地面下1m处。

基础混凝土等级采用C25,根据水文地质条件及冻土深度1.7m,确定基础埋深为d=2m。由于它塔腿杆件较宽,靴板宽度为600mm×600mm,故暂定基础地面尺寸4m×4m,基础高度h=1200mm。基础钢筋等级采用HRB335钢筋,取钢筋与基础侧面边缘的距离为100mm,则构造配筋为19φ10@200,A=1492mm2> 522mm2,故按构造配筋。纵筋按构造配置φ10@300。

5、电力铁塔设计应注意的问题

5.1塔的尺寸和档距须满足电路要求:导线与地面、建筑物、树木、铁路、公路、河流以及其他架空线路之间,导线与导线、导线与避雷线之间,均应保持必要的最小安全距离。避雷线对导线的保护角及使用双避雷线时两根避雷线之间的水平最小距离应满足有关规定。

5.2输电线路塔主要承受风荷载、冰荷载、线拉力、断线、地震作用等荷载。设计时应考虑这些荷载在不同气象条件下的合理组合,恒荷载包括塔、线、金具、绝缘子的重量及线的角度合力、顺线不平衡张力等。断线荷载在考虑断线根数、断线张力的大小及断线时的气象条件等方面。

5.3铁塔结构布置的要求:所有塔型必须根据电气条件要求进行结构布置,同时使铁塔在各种工作条件必须满足强度、稳定和变形的要求。满足和方便施工、制造、运行、检修等诸方面。如构件同一截面尽可能减少型钢种类;同一构件应采用同一螺栓孔径,而整个铁塔螺栓孔径应不多于三种;铁塔主材坡度变化次数应尽量减少;尽量避免使用热加工;铁塔构件在安装运输上的分段应考虑施工人员方便及加工工厂生产制作的最大允许度;各镀锌构件一般不超过7m,截面尺寸不大于600x600mm,构件材料最长不超过7.5m;横担主材断开接头位置,离塔身外最好不超过1m;铁塔防腐在任何情况下都不应采用电镀锌防腐。

5.4铁塔一般均简化为静态进行分析,对于风、断线、地震等动荷载,通常在静力分析的基础上,分别乘以风振系数、断线冲击系数、地震力反应系数来考虑动力作用。 输电线路塔的内力计算,与塔式结构和桅式结构相同,但须考虑下列两个问题:导线风荷载对塔的作用;断线力对塔的作用。

5.5输电线路塔基础的种类很多,并随塔的类型、地形、地质、施工及运输的条件而异。基础设计除应考虑地基和基础的强度外,尚需核算基础的上拔与倾覆稳定性。根据长期使用经验,对一般塔基础可以不必验算地基的变形。

结语:

本文结合笔者从事输电线路设计工作的相关经验,以某500kV电力铁塔结构设计为例,结合该工程特点,对电力铁塔结构设计进行了简要的介绍,总结了电力铁塔结构设计过程中应注意的问题。同时,每项输电线路所处的环境各不相同,铁塔结构设计应结合工程自身特点以及工程实际,因地制宜,通过优化方案,科技攻关,不断探索与创新,设计出“安全可靠、经济合理” 的电力铁塔。

参考文献:

[1] 110Kv~750kV架空输电线路设计规范 GB50545-2010 中国计划出版社2010 北京

[2] 架空送电线路杆塔结构设计技术规定 DL/T 5154-2002 中国电力出版社 2002 北京

[3] 刘树堂.输电线路设计应注意的问题[M].北京:中国水利水电出版社出版,2005.

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关键词:雷击故障 跳闸

中图分类号:TU856文献标识码: A 文章编号:

   随着经济的跳跃式发展,人民生活水平不断改善,对于用电的需求也越来越大,电网安全显得尤为重要。由于雷电灾害存在着诸多的偶然性因素,对于输电线路来讲,防止雷击跳闸能大幅降低输电线路出现故障的几率,有效降低电网事故发生率。为了有效提高电力系统中电线路防雷水平,通过对输电线路的防雷设计,从而有效地降低输电线路雷击跳闸率,减少雷电对电网安全运行的影响因素。目前国内外对于高压输电线路的研究来说,还存在很多盲区,近几年来,国内电力工程比较多,而且对于进度的要求也比较快,给电力勘察设计单位带来了不小的挑战和压力。综合考虑输电线路设计,都必须因地制宜,通过经济效果和安全性能综合比较,选取具有针对性的措施来解决高压输电线路的雷害难题。 

    一、防雷设计重要性

   在电力输电线路架设过程中,110kV高压架空输电线路一般选择在离居民区较远的旷野地带,线路铺设的距离比较长,自然灾害下,比较容易受到雷击影响。雷击的直接影响就是直击雷过电压导致绝缘子串闪络烧毁,从而引起整个线路跳闸停电等一系列的事故。根据一组10年内国内外运行统计数据,雷击灾害导致了输电线路超过一半以上的事故,线路故障的主要原因就是大气过电压引起的绝缘闪络。减少雷电反击主要手段是通过降低杆塔电阻来提高线路的耐雷水平,其中避雷线的主要作用是屏蔽线路来降低雷电绕击导线的机率,即使安装了避雷线也会发生绕击事件,虽然加强绝缘可以一定程度上提高线路的耐雷水平,但受到杆塔尺寸的限制,这样比较起来,单纯为了追求效果的话还是会选择安装线路避雷器,但安装线路避雷器投资巨大,不能整个线路都使用,只能在线路当中雷电易击处使用。综合考虑以上各种因素,设计了一种专门为为110kV输电线路使用的的保护间隙,维护方便且结构简单,安装于绝缘子串两端,与自动重合闸配合使用,当雷击线路时既可将雷电流及时接地,还能保证线路的持续供电,这样就杜绝了绝缘子闪络烧毁的现象,从而维持了线路的正常运行。

    二、设计要求

   雷击线路时绝缘子串放电应在保护间隙之后,保护间隙对绝缘子串有均压作用,线路与保护间隙之间的绝缘配合也应当保证在线路最大操作过电压下不击穿,保护间隙的首要作用就是捕捉放电电弧根部引导雷电流入地。从而保护绝缘子串和线路不被烧毁,提高线路绝缘水平减小电晕产生的可能性。 

三、材料选择

保护间隙主要分为环形保护间隙和棒形保护间隙两种。环形保护间隙一般都是由圆钢制成的环,两环相对形成放电间隙,能对于绝缘子串有明显的均压作用。棒形保护间隙用的圆钢制成的相对棒形电极中间隔开一些距离形成放电间隙。棒端安装两个金属球形成球形间隙,来保护电极端部在间隙放电时不被烧伤,但是就是这种情况下,由于线路当中的电压等级较高,依然可能会烧毁棒形间隙,所只能用于220kV等级以下的线路,这种保护间隙一般可采用镀锌钢作为制造材料。 

    四、防雷保护间隙和绝缘子串的绝缘配合

    (一)雷电冲击过电压下的绝缘配合

    在实测雷电过电压的波形的时候,数据分散性很大且具有随机性,雷电冲击波的波头时间变化范围是在1~5μs,波长范围在20~100μs以内,且以50μs左右较多,预放电时间一般都在10μs以内,所以110kV输电线路防雷保护间隙也采取1.2/50μs的标准雷电冲击波形进行与绝缘子串在雷电过电压下的绝缘配合。空气间隙击穿电压或绝缘子串的闪络电压在雷电冲击击穿电压下遵从正态分布概率。 

    (二)操作过电压下的绝缘配合 

    交流电气装置的绝缘配合和过电压保护规定: 合闸过电压由线路电感和电容的振荡产生,空载线路合闸时它在线路重合闸时,由于电源电势较高加上存在残余电荷,加剧了电磁振荡过程,使过电压更高。虽然我国35~220kV电网绝缘水平选的较高,但也无法避免多次绝缘闪络或击穿的事故,这些事故多是由切除空载线路时的过电压而引起,电弧重燃是产生这种过电压的根本原因。所以在按操作过电压要求确定220kV及以下电网的绝缘水平时,主要以切除空载线路的过电压为计算依据。规程对开断采用热轧硅钢片铁芯的110kV和220kV变压器的过电压规定为一般不超过3倍的线路最大运行相电压。因此,对于110kV系统的绝缘配合,系统的最大操作过电压可取为3倍的线路最大运行相电压,即309kV。

    五、电压分布计算 

    (一) ANSYS简介 

   美国ANSYS公司开发的ANSYS软件是一款通用融传热学、爆破分析、结构、电磁、流体、声学于一体的大型软件,功能极为强大,计算分析和前后处理能力极强,能够同时模拟传热学、爆破分析、结构、电磁、流体、声学以及多种物理场间的耦合效应。

    (二)建模分析

    建模主要利用ANSYS软件强大功能,电磁场分析的基本原理就是根据麦克斯韦方程,将所处理的对象划分成包含若干节点的有限单元,标量电势和矢量磁势求解初始条件下或一定边界条件每一节点处的电磁关系,求解其他相关量。绝缘子串电压分布的计算根据泊松方程,属于电场有限元分析,通过输入模型对象的介电常数,求出电标量势电压节点自由度值,根据节点电压求出其他物理量。按照实体模型利用软件ANSYS进行建模。 

(三)计算和分析 

绝缘子串在线路运行电压的作用下,其周边电压明显呈现不均匀分布。由于导线和导线之间的电容和绝缘子的金属部分分别影响,靠近这些导线的绝缘子部分所承担的电压要明显高于远离导线的绝缘子部分,如果绝缘子串不安装间隙的话,靠近导线的第一片绝缘子上的电压是第3片的两倍。靠近横担部分的第一片绝缘子还会受到杆塔间与其之间的电容影响,又将再进一步的增高承担的电压降。靠近导线端和靠近横担端的绝缘子上的电压降加装了保护间隙以后都有所降低,其中靠近横担端的第一片绝缘子上的电压降要降低了5%,靠近导线端的第一片绝缘子上的电压降要降低了7%,而且电压分布也更加均匀,绝缘子串加装了保护间隙对以后,其电压分布明显改善,保护间隙对绝缘子串电压分布的改善效果随着绝缘子串片数越来越长、电压等级越来越高也越来越明显。 

    六、结束语 

通过对整个雷击的过程和输电线路在遭受雷击时所产生的过载电压原因分析,总结出一系列关系到输电线路的抗雷击水平的各方面因素,为了有效提高输电线路的抗雷击能力,提出了一些针对线路运行维护、线路的防雷设计以及在线路施工过程中的各个注意事项等,对于不同的雷击类型提出针对性的防护解决措施,提高了线路整体的耐雷水平,降低了雷击导致的线路跳闸发生率,提高了线路的使用率。

根据以上各种方法,综合考虑输电线路途径地区的雷电灾害活动特点、土壤的电阻率大小、地理地形地貌特征等情况,此外还要把原来的输电线路的系统运行方式和输电运行的实际积累经验等等,采取一些比较合理的防雷方面的设计方案,切实提高高压线路的防雷水平。虽然雷电活动作为自然灾害,人类无法改变这一复杂现象,但是电力系统内部各个部门可以加强协作,把雷电自然灾害给输电线路带来的损失尽可能降低,保障社会所需生产生活用电正常供应。

参考文献

1梁竞雷;刘昆;;架空线路雷击事故的分析及其防护[J];广东输电与变电技术;2007年05期

2孙禔;孙鹏;;湖北省高压输电线路防雷现状及综合防雷措施[J];中国电力;2006年02期

3毛峰;山区输电线路防雷相关问题的探讨[D];合肥工业大学;2008年

4洪生;;国家电网公司营销部召开市场专业工作座谈会[J];电力需求侧管理;2006年06期

5郭蔚;;电与社会和谐[J];国家电网;2006年02期

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【关键词】:10kV配电;线路设计;技术要点

1、10kV配电线路设计的一般流程

由于我国现有情况,10kV配电路线电网绝大部分分布在农村以及城郊区域,通常采用架空线或者以架空线为主的混合结构形式。由于农村人口的分布比较松散,一般采用放射性供电方式。考虑到影响配电线路运营的外界因素众多且不可预测,所以在设计配电线路过程中充分地考虑这些因素是很有必要的。严格按照设计流程进行设计配电线路,是设计成功的保障,即便出现故障也便于及时排查及修复。具体流程详述如下:明确设计范围,对设计范围的起点与终点数据要了然于胸,并作出大体规划;实地勘察设计范围的地形地势,以掌握设计路线的沿途地形数据,根据勘察数据形成初步路径设计方案。对于一些特殊的地形进行精确对比,然后绘制更为详细的路径设计图;要结合设计范围的实际情况,要重点获取地形地势、气象天气数据、结合线路的导面截面、档距等参数,然后选择合适的杆塔;根据路径图设计两到三种可行方案,与专家交流讨论,确定最佳者;由最终方案计算工程预算金额,编制完整的工程预算书;可将上述的资料归档分类整理形成一份完整的配电线路设计资料,以便以后完善及后来者参考。

2、10kV配电线路设计技术要点

2.1输电线路的选择

输电线路是配电线路设计的首要问题,路线选择的好坏直接决定了整个配电线路设计质量的优劣。设计一条好的输送途径是配电线路设计工作的前提,不仅于此,它对与后续故障的排查与抢修也是大有裨益的。同时这就要求设计输送线路需要全方位多层次的协调各方关系,因此一般路线设计团队组成人员涵盖电网机构的设计人员、技术人员,当地政府有关人员、村民代表以及测绘部门的测量人员等多部门人员。这样既可以对设计路线的当地地形进行详细实地考察,制定合乎实际的技术参数,出现问题可以得到及时地纠正,又可以在施工过程中大为减少与当地群众产生冲突的可能性,这无疑会降低时间和资金成本。因此,多部门人员的团队对于大型的配电线路而言,是必不可少的。线路的选择要一般要遵循一下几项原则:少占农业耕地,便于施工、运营、维护,尽量避开交通繁忙地带-,曲率要小,要安全、合理、效益兼顾,有利于长远发展;避开不宜施工地区地形、采石场、水库、油田以及军事用地;出线段采用多线程,适当使用缆,管,洞设施,提高施工效率与质量。

2.2 10kV配电线路导体和电器设计的要点分析

(1)严格遵守国家有关规定

在近几年来,随着电力产业的飞速发展,很多传统的电力设计规范都无法适应新时代的进步,因此国家在这一方面做出了相应的完善,制定了符合我国电力产业发展趋势的规章制度,要想促进电力企业经济效益和社会效益的稳定提高,就要严格按照国家规定的10kV配电线路设计规范进行施工建设。

(2)合理的进行电器的选择

要想保证10kV配电线路的正常运行,电器的质量非常重要,如果电器能够承受的最高工作压力比10kV配电线路的最高运行压力还要低,那么该电器就无法支持电力系统的正常运行,无法保证居民用电的持续性和稳定性。另外,由于电器会长期在10kV配电线路中使用,因此对电器的选择和保养都非常的关键。

(3)科学的进行电器性能验证

保证电器在10kV配电线路中运行的热稳定和动稳定是电力设备运行的关键,因此,要在电力设备开始运行之前进行科学的性能验证,从长远的角度进行考虑,确保电器和导体的基本性能。一般情况下,我们会使用高压限流熔断器对10kV配电线路电器和导体进行检测。

(4)注意导体和电器的使用温度

10kV配电线路对导体和电器的使用温度有明确的要求,在日照条件下,电器与导体的使用温度要小于80℃;在条件下,电器与导体的使用温度要小于70℃;在电器与导体被物体覆盖的时候,其使用温度为85℃。由此可见,要想确保10kV配电线路的正常运行,要格外注意电器与导体的使用温度。

2.3杆塔设计

10kV配电线路杆塔设计可以选择终端杆塔直线杆、转角杆塔、耐张杆塔或者直线杆塔,在所有10kV配电线路杆塔中直线杆塔受力最轻、设计最简单,正常状态下直线杆没有水平受力,只有导线重力,直线杆塔上的10kV配电线路通过悬式绝缘子,为垂直方向导线提供支撑,每间隔一段距离,在直线段上设置耐张杆,其可以保持直线段呈现一定弧垂,并且承受10kV配电线路水平拉力,再加上10kV配电线路水平拉力较大,线路经过耐张杆过程中要在横担上拉紧轴向导线,垂直方向和水平方向分别设置悬式双串绝缘子,杆塔两边导线通过一段跳线将两串绝缘子连接起来,跳线不需要承受水平拉力,所以跳线在大转角杆、终端杆等应用广泛。另外,10kV配电线路设计应结合当地的地形地貌和气候环境,通过实际工程验证,选择比较成熟或者典型的设计型式,杆塔选择过程中应充分考虑到混凝土量、适用环境、杆塔特点等技术经济指标,全面考虑10kV配电线路占用走廊、杆塔基础建设等内容,确定合适的杆塔高度和杆塔塔型,坚持管理维护方便、运行经济的原则,尽量设置较低的耐张塔,保持良好受力,若10kV配电线路存在跨越,要设计高度适中的悬挂点,确保排杆受力合理均匀、地线平滑、导线定位准确。

结语

综上分析可知,随着电力工程产业的飞速发展,人民群众对供电持续性和可靠性的要求也越来越高,要想保证电力企业的稳定发展,就必须要加强对10kV配电线路设计的技术要点研究,严格遵守国家的有关规定,确保电力工程的顺利进行,为提高电力企业的经济效益和社会效益提供保障。

【参考文献】:

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关键词:10kV配电线路;设计;杆塔设计

引言

配电线路是一种将电力从降压变电站送至配电变电站的线路,其中当电压为6-10kV时,称作中压配电线路。一般来讲,配电线路具有覆盖面广、线路长、设备质量不一及易受环境因素影响等特点,因此在整个电力输送中,将不可避免地出现故障,从而影响到供电的安全性和经济性。据此,在配电线路工程中,应重视对10kV配电线路的设计研究,具体应坚持科学性、安全性和经济性原则,从而保证整个电力系统运行的稳定性、安全性和经济性。在本案,作者将从如下方面浅析10kV配电线路的设计。

1 机电方面的设计

在10kV配电线路中,机电方面的设计尤为关键,其一般包括如下几个方面的内容:

1.1 气象条件的选择

若10kV配电线路很长或其在气象区的环境十分复杂,则可对气象区进行分段选择,而在设计线路时,应将电线覆冰、风速和气温等气象条件整合在一起,从而计算得出最佳气象区。

1.2 导线的选型

在导线的选型中,一般要求对下列方面进行重点控制:(1)根据电力系统的设计要求,先确定导线的截面,再通过计算来验证导线的规格和型式,注意导线的机械性能和电气特征应体现在这一验证结果中;(2)在设计中阐明导线的最大应力、安全系数等,并结合导线的力学特征来绘制相应的曲线,注意在这一过程中,应先计算出导线在不同温度下的弧垂值,再以表格形式加以描述。

1.3 线路的组装形式

一般来讲,线路的组装形式随其用途的不同而发生改变。因此,在组装10kV配电线路时,应从导线型号、绝缘子形式和杆塔结构等方面来选定绝缘子串的组装形式,即:当绝缘子串与导线的断线张力及最大累积荷重相符时,仅需选择单串形式的绝缘子串;当线路分布在一些特殊的环境下,如重冰区、大沟壑、大档距等,一般应选择双串形式的绝缘子串。

1.4 导线的防震设计

风向、风速、档距、地形和线路的架设高度等一般会导致导线振动,甚至危及线路的安全运行。因此,在10kV配电线路设计时,应采取有效的防震对策,但在对导线进行防震设计时,应将导线的最大应力、平均应力、安全系数、线路档距及其途径的地形等考虑其中,以保证导线防震设计的质量。

2 路径的选择

研究发现,10kV配电线路的设计质量与其路径的选择有关。因此,在选择线路路径时,应在满足技术经济要求的前提下,组织设计人员、测量人员及甲方等深入现场进行调研和勘察,以便及时针对现场的实际情况修改设计图纸,从而保证所选线路路径的合理性。另外,在定位线路时,一般应坚持如下原则:一是安全、经济合理的原则,即农田占用量少、施工与运维方便、路径短且曲折系数小;二是避开机场、油库、石场、军用仓库及地质条件差的地方;三是为了避免重复施工,按规划一次建成;四是光缆与10kV架空线路的走向应相同,并配备1-2km的光缆,从而保证信号的正常;五是10kV配电线路尽量穿过地形高差较小的地区,以保证线路均匀受力,从而防止铁塔扭转;六是在设计大跨越线路时,应将大跨越及三十年洪水位的具体情况考虑其中,并通过技术指标的对比来进一步优化设计方案;七是将

3 杆塔的设计

在10kV配电线路中,杆塔的常见形式一般分为终端杆塔、转角杆塔、耐张杆塔和直线杆塔四种。其中,直线杆塔是一种结构形式简单、受力轻的杆塔,即在正常条件下,杆塔仅受导线的重力,且在支撑导线时,仅需在垂直方向上用棒式绝缘子支撑;在直线段上,应按一定的间隔距离设耐张杆,用以承受来自导线的水平拉力。如此一来,便可保证直线段上的弧垂满足实际要求,究其原因为导线一般具有较大的水平拉力,因此在耐张杆的作用下,可借助导线,从两个方向将悬式绝缘子悬在横担上,同时借助跳线,将杆塔两侧的导线连在绝缘子的中间位置,注意跳线一般仅受自身重力,且其也常用在大转角杆和终端杆上。

综上,在10kV配电线路设计时,应选择在实际应用上较为成熟的杆塔型式,即在选择杆塔时,应将杆塔的特点、使用范围等指标反映在设计方案中,同时在对杆塔基建等进行综合考虑的基础上,确定最佳的杆塔型式,注意在选择塔型与塔高时,应坚持运维方便、经济的原则,其中对于耐张塔而言,一般应选择高度低且受力好的杆塔。另外,杆塔的悬挂点高度应适宜,以保证排杆定位所用的地线和导线平滑且受力均匀。

4 设计方案的经济性

在10kV配电线路的设计中,应按要求评价方案的经济性,这是提高电力工程综合效益的基本条件。简而言之,10kV配电线路设计应在确保线路安全的前提下,将工程的成本控制到最低水平,其中具体的控制手段包括如下几点:一是实行定额设计,即限定10kV配电线路设计的总成本。二是合理选择线路的路径,将赔偿和协调部分的成本降至最低。三是应采用国家电网公司的10kV配电网典型设计、标准物料及通用造价。四是通过比较来从中选择最佳的设计方案,对设计方案进行全寿命周期成本分析,选出全寿命周期成本最低的方案。五是选用节能型电力设备。

5 讨论

电力系统一般由负荷、输配电线路、变电站和发电厂组成,其中又以配电线路为电力输送的最后步骤,其设计质量与电力系统的运行效果直接相关。因此,在10kV配电线路设计时,首先应明确基本的设计流程,即:明确导面的截面与线路的起止点初步选定线路路径绘出路径图杆塔选型编制工程预算确定最佳设计方案,其中任一步骤都应建立在尊重客观实际的基础上或是坚持实事求是的原则;其次,应明确设计的要点,其中在机电方面,应按要求选择气象条件、导线型式和线路的组装形式,并对线路进行防震设计,而在杆塔设计上,则应从实际出发,选择应用较为成熟的型式;第三,为了实现电力企业综合效益最大化,除了从技术角度考量设计方案以外,还应从经济角度对方案进行优化,即实行限额设计及优选线路的路径。另外,针对具体的电力工程,一般要求准备多套设计方案,并通过比对分析,选出其中最优的设计方案,以保证10kV配电线路设计方案在满足功能和安全要求的基础上,将成本控制降至最低水平。

参考文献

[1]李波.关于10kv配电线路设计技术要点的分析[J].城市建设理论研究(电子版),2013(11).

[2]康红明.10kV配电线路设计技术要点探析[J].低碳世界,2016

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[3]芦云飞.10kV配电线路设计技术中的关键问题分析[J].科技风,2015(17):44.

[4]李裴培.10kV配电线路设计常见的问题及对策[J].大科技,2013(31):163-163,164.

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在电力工程中,对配电线路的设计是否合理,是否能够发挥出其应有的经济效益和社会效益,是当前衡量电力工程是否成功的一项重要标准。配电线路的设计是否合理,造价是否均衡等因素,都影响着供电企业的健康运行,因此,本文将针对在配电线路设计中,10kV配电线路设计的技术要点进行简要的探讨。

关键词:电力工程;10kV;配电线路;设计要点

1配电装置选择

①周围环境温度低于电气设备、仪表和继电器的最低允许温度时,应装设加热装置或采取保温措施。在积雪、覆冰严重地区,应采取防止冰雪引起事故的措施。隔离开关的破冰厚度,不应小于没计最大覆冰厚度。②选择导体和电器的相对湿度,应采用当地湿度最高月份的平均相对湿度。在湿热带地区应采用湿热带型电器产品。在亚湿热带地区可采用普通电器产品,但应根据当地运行经验采取防护措施。③配电装置的抗震没计应符合现行国家标准《电力没施抗震设计规范》的规定。④设汁配电装置及选择导体和电器时的最大风述,可采用离地lOm高,3O年一遇10min平均最大风速。设计最大风速超35m/s的地区,在屋外配电装置的布置中,宜采取降低电气设备的安装高度、加强设备与基础的固定等措施。⑤对布置在居民区和工业区内的配电装置,其噪声应符合现行国家标准《工业企业噪声控制没汁规范》和《城市区域环境噪声标准》的规定。⑥海拔超过1000m的地区,配电装置b选择适用于该海拔高度的电器和电瓷产品,其外部绝缘的冲击和工频试验电压应符合现行国家标准的有关规定。

2导体和电器的设计选用

①配电装置的绝缘水平应符合现行家标准《电力装置的过电压保护设汁规范》的规定。②设计所选用的电器允许最高工作电压不得低于该回路的最高运行电。设计所选用的导体和电器,其长期允许电流不得小于该回路的最大持续工作电流;对屋外导体和电器尚应及日照对载流量的影响。③验算导体和电器用的短路电流,应按下列情况进行计算:除计算短路电流的衰减时间常数外,元件的电阻可略去不计。在电气连接的网络中应计及具有反馈作用的异步电动机的影响和电容补偿装置放电电流的影响。④验算导体和电器动稳定、热稳定以及电器开断电流所用的短路电流,应按设计规划容量计算,并应考虑电力系统的远景发展规划。确定短路电流时,应按可能发生最大短路电流的正常接线方式汁算。⑤验算导体短路热效应的计算时间,宜采用主保护动作时加相应的断路器全分闸时间,当主保护有死区时,应采用对该死区起作用的后备保护动作时间,并需采用相应的短路电流值。验算电器时宜采用后备保护动作时间加相应的断路器全分闸时间。⑥导体和电器的动稳定、热稳定以及电器的短路开断电流,可按三相短路验算,当单相、两相接地短路较三相短路严重时,应按严重情况验算。⑦用熔断器保护的电压互感器回路,可不验算动稳定和热稳定。用高压限流熔断器保护的导体和电器,可根据限流熔断器的特陡验算其动稳定和热稳定。⑧校核断路器的断流能力,宜取断路器实际开断时间的短路电流作为校验条件。装有自动重合闸装置的断路器,应计及重合闸对额定开断电流的影响。⑨裸导体的正常最高工作温度不应大于+70~C,在计及日照影响时,钢芯铝线及管形导体不宜大于+80℃。当裸导体接触面处有镀f搪)锡的町靠覆盖层时,其最高工作温度可提高到+85℃。3 1OkV配电线路初步设计10kV线路初步设计的线路部分一般分为总的编制说明部分、机电部分、杆塔和基础部分。

3.1线路总的部分线路总的编制说明部分主要包括设计依据、线路走径、工程概况三部分。

线路设计依据让我们从设计的基本原则出发,应符合当地的具体情况,严格执行有关文件、规程设计线路。列出工程设计任务书及批准的文号、经审核批准后的电力系统设计文件、上级机关或下达设计任务单位对工程设计的有关指示性文件等,以及与建设单位签订的设计合同。路径方案要从路径长度,可利用的铁路、公路、水路等交通条件,沿线路地形、地势、水文、地质情况,特殊气象区,污秽地区,森林资源,矿产资源,跨越河流,各种障碍物,选用的线路转角及线路曲折系数等情况,来说明各路径方案的优势。经过对各路径方案从技术方面、线路的安全运行、经济运行、方便施工、障碍物的处理及大跨越情况等方面全面分析比较,推荐最佳的线路走径方案。工程概况包括设计线路的电压等级、线路始终点、路径长度,全线路地形情况,污秽区情况,导线和避雷线型号的选取,导线和避雷线悬垂、耐张串的绝缘子型式、片数和金具情况,杆塔和基础型式及数量等情况。通过工程概况能告诉我们工程大体情况。

3_2线路机电部分线路机电部分一般包括气象条件的选择、

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关键词:天然气管道;防护套管;施工工艺;夯管;套管

一、工程概述

高密豪佳燃气有限公司天然气管线需下穿胶济客专线铁路,为了保证铁路线路的安全运营,需在胶济客专线K93+400处增设一条外径Ф630mm螺旋焊缝钢套管。该工程钢套管长度72.0m,采用夯进法施工,穿越土层土质为粉质粘土。

二、施工流程

穿越施工流程:定位―勘察―设备就位―夯管―清土―穿管―完成。

三、主要工程项目施工工艺及技术

(一)工程定位放线

进场后首先按施工图现场建立控制坐标网和水准点。并采取保护措施,确保坐标点及水准点不被破坏。工程放线定位后要经建设单位验收合格后方可开始施工。

(二)工作坑施工技术

1、工作坑开挖。结合该套管所处的地形、地质条件,确定工作坑在胶济上行侧进行开挖,工作坑位于路基坡脚栅栏外,坑口距栅栏5米,采用两步台阶法开挖,工作坑在开挖前,应按施工安全协议要求了解开挖范围内电、光缆埋设情况,并进行迁移或防护。

2、安装导向轨。为保证顶进管节的前进方向,在顶进施工时,将管节安放在导向轨上。导向轨做成1‰的上坡,施工中严格控制轨面的高程、内距及中心线。为防止套管的防护层被破坏,在套管与导轨之间每间隔2~3m的距离放上弧形铁板,并在铁板上垫上胶皮,另外在第一根管入土端的内外侧安装削土器。导向轨高程及内距允许误差为±2mm,中心线容许误差为3mm,管节外径距枕木面不得小于20mm。

3、夯管施工工艺。(1)场地平整:选择运输方便、平坦无障碍的一侧,修建施工便道。平整出宽12m、长度为单根套管长加5m的夯管施工场地,以对侧作接收场地。(2)测量放线:根据设计图纸和现场交桩放出穿越管段的中心线和夯进操作坑、接收操作坑的位置,打上控制桩。穿越管段中线应避开地下电缆、光缆、管道等障碍物。(3)开挖夯进操作坑和接收操作坑:夯进操作坑应保证坑底长度为单根套管加长3m,坑底宽度为3m,上口长度及宽度根据深度及地质情况而定(不同的地质条件采用不同的坡比),深度根据设计管底埋深确定。在靠近套管入土的一侧挖出焊接作业坑,长度为2m,宽度为0.8m,深度为0.5m。接收操作坑应保证坑底长度为4m,坑底宽度为4m,上口长度及宽度根据深度及其地质情况而定,深度与夯进操作坑相同。根据地质情况和地下水位的不同,确定坑底是否打水泥基础和应采取的降水措施。对于易塌方的地质,应采取打钢板桩或临时支撑的方法以保证操作坑内的施工安全。(4)设备和套管安装就位。①夯进操作坑挖好后,根据单根套管长度在坑底埋好若干块枕木(枕木顶端比坑底高出约3~5mm,间距2~3m)并找平,将导轨放到枕木上,用经纬仪按设计中心线找正、找平,然后将导轨固定在枕木上。导轨应按设计要求的精度找正,因为导轨的位置决定了套管及夯管锤的摆放位置,从而影响穿越的精度误差。②将套管吊入夯进操作坑中放到导轨上。为防止套管的防腐层被破坏,应在套管与导轨之间每间隔2~3m的距离放上弧形铁板,并在铁板上垫上胶皮,另外在第一根套管入土端的管口内外侧安装削土器。③安装击帽。根据管径大小选择配套的击帽安装到套管上。④安装夯管锤。将夯管锤吊入操作坑中与击帽连接后找正,使夯管锤、套管的中心线与设计中心线吻合。然后将夯管锤与空压机之间的管路连接好,启动空压机,打开操作阀,将夯管锤头部与击帽和套管固定紧后,关闭操作阀,检验夯管锤的方位与水平角度,若偏差超过0.5°需重新调整就位。当套管的直径较大时(DN 830),夯管锤尾部与导轨之间需垫一弧形托板,托板须随夯管锤的前进而在导轨上滑动,以保证夯进时夯管锤的水平度;托板的中心应与设计中心吻合,以保证夯管锤的左右方位。⑤打开操作阀,进行试夯,无异常后方能进行正常夯管施工。(5)夯进第一根套管。启动空压机,打开操作阀,夯管锤在气压的作用下开始夯进套管。在第一根套管夯进500mm后,应认真测量一下套管的方位与水平角度,角度偏差不超过0.5°、轴线偏差不超过夯进长度的1%时可继续夯进。若轴线偏差超过允许范围,应进行纠偏,将轴线偏差调整到允许范围后继续夯进工作,直到管头到达指定位置。(6)套管前进阻力较大时进行清土。在套管夯进的过程中,如发现套管前进的速度非常缓慢或停滞不前,应立即退出夯管锤,卸掉击帽,将套管内的积土清除干净后再安装击帽和夯管锤继续夯进。清土时,可用高压水枪将套管内的积土冲出。(7)第二根套管焊接和补口补伤。第一根套管夯到预定位置后,退出夯管锤,卸掉击帽,吊入第二根套管与第一根套管进行组对焊接和补口补伤,均按设计要求和施工规范进行操作。要保证对口的质量,以防止将套管夯偏。(8)夯进第二根套管。补口补伤完成后,按照工序5和6的方法夯进第二根套管,然后重复操作到夯进设计要求的长度。夯管作业开始以后,要求连续进行,尽量减少作业间歇时间,且不宜中途停止。(9)清除套管内的积土。套管全部敷设到位后,根据管径的大小采取不同的方式清除套管内的积土:对于DN830的大口径套管,采取人工掏土的方式清土;对于

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关键词:高压输电线路;杆塔施工;技术要点

中图分类号: TM7 文献标识码: A

引言

高压输电线路杆塔是线路敷设的基础,是高压输电线路发挥输送和分配功能的前提,因此应该对高压输电线路杆塔施工予以高度地关注。高压输电线路杆塔施工质量可以从横向的技术环节和纵向的过程环节展开控制,如果在高压输电线路杆塔施工各主要阶段进行全面的技术控制将会为工程提供更加全面和严谨的保证,也就能够实现对高压输电线路杆塔施工质量的全面控制。要看到高压输电线路杆塔施工的复杂性,运用技术应该针对施工的细节和重点,这样才能确保技术运用的科学性,高压输电线路杆塔施工质量就有了全面的保障。

一、高压输电线路桩位复测

作为高压输电线路施工进入现场的第一步,同时也是检查整条高压输电线路每个杆位是否正确的重要手段,应对设计人员现场交桩定位进行校核测量,也就是高压输电线路的桩位复测。桩位复测工作一般包括:杆位中心桩的档距、坐标高程及耐张段长度,转角塔位还应包括方向桩、转角度等。其中要特别注意的是杆位中心桩及高程,尤其是不能混淆转角塔的方向桩与中心桩。为了确保桩位的正确性,可以用不同颜色的木桩将方向桩和中心桩区分开来,同时利用桩位周边的地形、地物、标志性建筑等对桩位进行标注锁定。此外,对易碰损的桩应加以外引或保护,以防移位或松动,高程辅助桩应牢固固定。废弃的桩位一定要及时处理掉,以免在施工过程中被误认为是杆塔中心桩从而造成严重的施工失误。复测人员应细致、认真地做好复测工作,在复测过程中,如果发现与施工图有出入的地方,应及时与设计人员进行沟通,明确原因,并及时加以解决。

二、高压输电线路杆塔桩位复测的技术要点

高压输电线路杆塔桩位复测是线路施工的起始,是检验杆位正确与否的技术手段,应该对桩位复测人员先期展开技术培训,这样可以确保桩位复测时期工作的质量和复测的精度。高压输电线路杆塔桩位复测时的工序为:杆位中心确定档距测量坐标高层测量耐张段计算转角塔方向桩测量转角塔方向桩角度确定。在整个施工中杆位中心桩及高程、转角塔方向桩与中心桩的实测和控制是中心环节,应该用不同的标记突出重点桩位,并做好保护,防止出现异动或丢失。如果发现复测桩位与施工图存在差异应该及时与设计和建设方取得联系,以便快速解决。

三、高压输电线钻路孔灌注桩基础施工的要点

1、高压输电线路钻孔灌注桩成孔

高压输电线钻孔灌注桩钻孔前,先以钢板卷制的钢筒作为钻孔时使用的护筒,然后根据钻孔灌注桩施工设计需要选择成孔的机械类型和成孔方式,要确保钻孔的直径和成孔的速度,有效清除孔底钻渣,以高效率完成成孔操作。

2、钻孔灌注桩钢笼的制作与安装

钻孔灌注桩钢筋笼应该制成一个笼式框架,框架中所有钢筋的接触点应该牢固焊接,还应按设计要求安放砼保护层垫衬板。钢筋笼应控制主筋间距-10~+10mm、钢筋笼直径-10~+10mm、钢筋笼长度-100~+100mm、箍筋间距-20~+20mm的制作精度。

3、混凝土的浇筑

在灌注混凝土之前首先要清孔,本工程的细颗粒地层采用清水或细泥浆正循环即可,但砾石层则应采用泵吸反循环清孔。一般清孔时间要控制在1-2h,直至检测孔底无沉渣或沉渣厚度小于300mm。随后用内径203mm、壁厚6mm、长度为1.5-3m的无缝管来制作灌注导管。在安装导管时,为保证隔水塞和混凝土的顺利排出,要注意以事先排好的顺序依次连接,导管下口距孔底的高度应控制在0.5m左右。砼的拌制需严格按照规定配方,采用现场拌制的方式。在灌注过程中,一定要连续紧凑,现场要有专人负责协调、指挥,并及时检测孔内砼灌注的实时情况。确定取管深度及时间,当砼灌出地面后,要集中人力,迅速提出灌注导管,拆除灌注设备,为做桩头作好准备工作。

4、灌注桩桩头的处理

处理灌注桩桩头也叫“做桩头”,杆塔桩头与桩身必须一体且一次浇筑完成,自桩头部位向下清除20cm,以便凿除混有钻渣的部位。

四、高压输电线路杆塔施工

高压输电线路的杆塔施工一般可分为整体组立施工和分解组立施工。其中,整体组立杆塔时,对混凝土抗压强度的要求应达到设计强度的100%;分解组立杆塔时,对混凝土抗压强度要求必须达到设计强度的70%。在杆塔的起吊设备、绳索规格、起吊方案的选择及起吊现场的布置等方面,必须要符合相关的起吊技术标准要求。为防止钢管杆在起吊过程中脱节,在钢管杆整体起吊前,应检查其每段之间的插接长度是否满足设计要求,并在插接部位预先做好保护措施。在杆塔起吊过程中,要缓慢转杆,防止杆塔突然倾倒。为防止杆塔一侧受力后有些部件会变形损坏,在必要时要采用双吊点同时起吊。起吊的吊点位置应与设计图纸上所标注的位置一致,不能擅自更改。在组立杆塔过程中若遇到特殊情况,如组立角钢塔时发现杆件加工尺寸误差太大,无法正常安装,就必须与铁塔加工单位联系更换。

五、高压输电线路架线的技术要点

高压输电线路架线是整个线路施工的关键,因架线是平面到立体、地面到高空的过程,因此,最具挑战意义和技术难度的环节是线路的交叉跨越。应该在架线施工前对线路需要跨越的房屋、公路、铁路、电力线路等人工构筑物进行普查,对河流、山系等自然状况进行核实,特别对于高压输电线路需要跨越的难度较大的重要障碍物要做到技术准确、心中有数。如果需要暂时改变人造物的地方应该与相关部门进行全面及时地沟通。

1、高压输电线路跨越架施工的要点

跨越架施工的重点在于区别地使用双面和单面跨越架,双面跨越架主要用于被跨越物两侧同时架线的方式,在高压输电线路跨越公路、铁路、通信弱电线路或砌体电力线路时多运用此方法。单面跨越架主要用于被跨越物一侧架线跨越的方式,在高压输电线路跨越乡村道路、低压线路、广播线路时多运用此方法。

2、高压输电线路紧线施工的要点

应该根据设计和实际选择高压输电线路适宜的紧线方式,要保证拉线对地夹角符合拉线机械的要求,同时要确保拉力大小符合杆塔的拉力要求,不能强行紧线,这会容易出现线路拉伤或杆塔位移或变形。

结束语

综上所述,高压输电线路杆塔施工是整个线路施工的关键,由于施工的地域、环境和条件存在着客观的制约,因此高压输电线路杆塔施工在劳动强度、实效性和质量要求上尤为突出,这就需要我们能够突出技术这一环节,在高压输电线路杆塔施工的复测、成桩、组立和架线等细节上采用严谨而灵活的技术措施,真正达到高质量的高压输电线路杆塔施工,在确保安全的同时,实现为电力事业发展提供基础性力量。

参考文献

[1]李锦龙.有关输电线路杆塔基础施工方案探讨[J].中小企业管理与科技(上旬刊).2011(01):09-11.

[2]张辉.浅析电力工程输电线路施工技术[J].中国电力教育.2011(06):13-14.

[3]耿正玮.输电线路施工质量的控制要点[J].云南电业.2011(03):10-12.

篇10

关键词:输电线路;防雷设计;电网运行

中图分类号:TM72 文献标志码:A 文章编号:2095-2945(2017)20-0106-02

雷电为常见自然灾害,其对输电线路产生的影响较大,雷击时会有过大雷电流通过线路,导致输电线路被烧毁,无法正常供电,对整个电网运行效率具有重要影响。为提高输电线路运行可靠性,需要落实有效防雷措施,来消除雷击对线路产生的影响。基于电网运行要求,收集输电线路相关数据,并对多项防雷措施进行对比,选择最佳防雷措施,来满足电力系统防雷需求,实现电网的有效保护。

1 输电线路间运行特征

输电线路是维持电网正常供电的前提,主要包括导线、接地装置、线路绝缘体以及电线杆等几部分组成,它们相互协调作业,来维持供电可靠性。输电线自身具有一定电阻,在供电过程中将会消耗部分电能,最大程度上来降低此问题影响,对电网设置了变压器,用于发电厂输出电力的升压,然后利用断路器进行设备保护,最后接入输电线路向用户供电,保持电力输送过程的高压性[1]。就我国电网建设现状来看,衔接输电线路主要包括电缆线路与架空输电线路两种,其中输电线路又可分为交流和直流两种,并且直流输电线路建设成本高,且对技术要求严格,一般以交流输电线路为主。

2 雷电对输电线路运行产生的影响

2.1 雷电灾害影响

输电线路运行效果在根本上决定了整个电网供电可靠性与稳定性,需要采取措施来提高其运行安全性,切实满足实际生产生活需求。目前我国电网建设日益完善,输电线路体系也更为复杂,受外部因素的干扰加大,并且大部分输电线路需要在野外环境运行,受雷击灾害影响严重。受到雷击影响后,不仅会影响输电质量,还有很大可能造成供电设备故障和损坏,并且故障检修维护难度高,还存在^大安全风险。雷击作用于输电线路,产生过大雷电流,如果不采取有效防雷措施,将会对电气设备以及人身安全产生威胁。

2.2 防雷设计要求

对输电线路进行防雷设计,最常见的即设置避雷线、科学选择线路路径、降低杆塔接地电阻、提高线路绝缘水平等。不同防雷措施性质不同,需要从不同角度分析,根据专业规范,确定防雷设计要点,做好每个细节管理。尤其是特殊地形环境,输电线路架设施工难度高,防雷措施设置与运行将要面临更大挑战,可以选择组合方式处理,对输电线路进行强有力防雷防护。在对输电线路进行防雷设计时,要注意兼顾实用性与经济性平衡原则,综合分析电力安全生产与建设能力,合理判断防雷施工目的,结合实际情况来选择防雷措施,避免盲目追求防雷施工而造成成本增加[2]。从以往施工中总结经验,确定科学合理的防雷治理方案,将各项防雷技术有效落实到位,促使线路稳定高效运行,降低雷击对输电线路供电质量的影响。

2.3 防雷设计要点

2.3.1 输电路径

在确定输电线路路径时,核心要求是尽量避开雷击高发地段,远离雷击区,并对无法避免的雷击区内线路进行高效防护,将雷击影响降到最低。总结以往经验可以确定,应尽量避免以下区域:雷暴走廊,如山区风口、顺风峡谷与河谷等;四周为山丘的潮湿盆地,如水库、鱼塘、沼泽、湖泊以及森林等周边尽量不要设置铁塔;土壤电阻率变化明显地区,如地质断层地带、山坡稻田交界位置、岩石与土壤交界位置等,土壤电阻率越低遭受雷击的可能性越大;地下水位较高或者地下存在导电性矿区域,以及土壤电阻率差异较小的山顶、向阳山坡等[3]。

2.3.2 输电种类

需要根据输电线路实际功能需求进行选择,应用功能不同输电线路对应最适应输电种类差异较大,目前所应用最多的为三相交流输电。

2.3.3 路中电压

即在对输电线路进行防雷设计时,需要提前确定其内部电压,判断其为哪种输电电压类型,常见如特高压、超高压与高压三种输电线路。实际设计中,需要结合输电线路设计要求,选择线路电压等级。

2.3.4 杆塔选择

杆塔为支撑输电线路主要工具,为保证其稳定性,需要保证基础严格按照专业规范设置,这样就需要占用一定土地面积。为缓解杆塔建设与土地资源之间的矛盾,在杆塔选择和设计时,除了要保证其可以满足基础功能需求外,还需要尽量减少对面积的占用。同时,输电线路在运行中遇到故障后,需要由技术人员通过杆塔来进行检修和维护,因此所选杆塔还应便于后期维护工作的展开。一般情况下,同一条输电线路应选择型号相似的杆塔,总结以往经验可得,转角塔可以选择应用角钢塔,直线塔则可以选择应钢管塔。

2.3.5 周围环境

为减少雷击灾害的发生,降低因为雷击对输电线路效率的影响,需要提前对线路架设环境进行实地调查,为防雷措施的选择与应用提供依据。输电线路供电时会产生电磁效应与电磁辐射,对人体健康产生一定影响,输电线路设计时要尽量远离居民区和地质灾害区域。严格遵循专业规范,尽量规避特殊地区,提高线路供电综合效果。

3 输电线路防雷措施要点

3.1 安装避雷线

将避雷线应用到高压输电线路中,可以取得良好的防雷效果,并且对比其他防雷措施来讲,所需成本投入更低,一般220kV及以上电压等级数输电线路可以选择架设避雷线方式防雷,110kV输电线路也选择此种方式。安装时要保证避雷线对导线具有良好屏蔽效果,避免雷电绕过避雷线直接对导线产生影响,最大程度上来减小绕击率。尽量减小避雷线对边导线保护角,控制在20°~30°即可,例如220kV与330kV双避雷线线路可设计成20°,500kV及以上输电线路,则应选择双避雷线形式,保护角则应控制在15°以内[4]。另外,还需要对避雷线与杆塔进行接地。双避雷线正常工作电流会在每个档距中两根避雷线组成的闭合回路内感应出电流,并产生功率损耗。为减小此损耗,安装时可以设置小间隙来对杆塔进行绝缘处理,雷击时间隙被击穿,促使避雷线接地,保证输电线路运行安全。

3.2 设置耦合地线

如果无法顺利降低杆塔接地电阻时,可以选择设置耦合地线方式处理,在导线下方或者附近加设一根地线,可以加强避雷线与导线间的耦合,减少绝缘子串两端反击电压与感应电压分量。并且,设置耦合地线还可以在雷击塔顶时,向相邻杆塔分流雷电流,进而能够减小雷击跳闸事故的发生概率,尤其是山区防雷效果明显。

3.3 降低杆塔接地电阻

在针对110kV及以上杆塔输出线路防雷设计时,可以通过设置避雷线来达到目的,这样雷电活动时,杆塔底部电阻可以与避雷线合作降低电压,消除雷击对输电线路的影响。设计时可以利用伸长水平接地体来降低杆塔接地电阻,且电感随着接地体长度的增加而增加,冲击系数也更大,但是总结以往经验来看,其只有在一定长度范围内有效。还可以选择应用爆破接地技术处理,通过爆破制裂后,利用压力机将低电阻率的材料压入到土壤裂缝内,对土壤导电性能进行改善。或者也可以应用适量的接地电阻降阻剂处理,其作为化学物质自身具有一定导电性质,将其设置到杆塔地极周围,增加地极面积,达到降低接地电阻的效果,并且还不会因为雨水冲刷而出现移动或者腐蚀等问题。

3.4 安装线路避雷器

对输电线路安装避雷器,可以在雷击灾害发生时,将过大雷电流传输给相临近的杆塔,剩余电流则直接泄入大地内,通过分流来避免雷击电流对输电线路造成损害。并且线路避雷器还具有钳电位功能,尤其是电压偏高地区功能更为明显,同时还可以降低线路建设成本,提高输电线路建设综合效能,满足电网供电要求。

4 结束语

为提高输电线路运行安全性,需要就雷击灾害影响进行准确分析,然后基于实际情况,对各项因素进行综合分析后,对比选择最楹鲜实姆览状胧,从根源上来消除雷电对线路输电质量的影响,避免对输电线路造成损坏。

参考文献:

[1]刘俊男.输电线路设计中的防雷措施研究[J].通讯世界,2015(16):98-99.

[2]殷青岩.输电线路综合防雷设计措施探讨[J].科技与企业,2013

(20):365.

[3]周亮,张驰.电力输电线路防雷设计措施探析[J].低碳世界,2013(18):101-102.