城市密集型110kV架空輸電線路設(shè)計(jì)研究

引言

隨著我國(guó)城市化和城鎮(zhèn)化進(jìn)程的不斷加快,用電規(guī)模逐漸擴(kuò)大。為適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展以及滿足人民不斷增長(zhǎng)的用電需求,對(duì)于提高輸電線路的效率和安全性能成為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中首要解決的問(wèn)題。本文主要針對(duì)在城市建設(shè)中采用的城市密集型110kV架空輸電線路的設(shè)計(jì)進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析和研究,因地制宜,以期給廣大工作者提供借鑒。

1城市密集型110kV架空輸電線路的設(shè)計(jì)特點(diǎn)

1.1架空線路走廊設(shè)計(jì)

在架構(gòu)城市密集型110kV架空輸電線路時(shí),架空線路的走廊設(shè)計(jì)是其十分重要的環(huán)節(jié)。風(fēng)偏、塔頭尺寸及安全距離是其寬度設(shè)計(jì)的主要研究部分。在城市密集型環(huán)境下線路走廊的寬度是首要考慮條件,需對(duì)風(fēng)偏和塔頭尺寸展開(kāi)全面分析,梳理輸電線路由這兩個(gè)方面帶來(lái)的影響,同時(shí)結(jié)合實(shí)際情況給出合理的布局設(shè)計(jì)。在實(shí)踐工作中,有效控制導(dǎo)線的風(fēng)偏及塔頭的尺寸的措施,唯有固定掛點(diǎn)的直線桿塔及固定跳線的耐張塔這兩種類型。通過(guò)合理的設(shè)計(jì)選用,能夠高效地控制線路走廊的寬度,同時(shí)提升線路鋪設(shè)環(huán)節(jié)中的安全性,提升運(yùn)行環(huán)節(jié)的效率。

對(duì)于上述兩項(xiàng)措施,結(jié)合一些技術(shù)指標(biāo)和科學(xué)規(guī)范,全面按照該領(lǐng)域的技術(shù)規(guī)程,圍繞塔頭的規(guī)格進(jìn)行專業(yè)的數(shù)據(jù)測(cè)驗(yàn),使其符合實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)。

(1)將導(dǎo)線安裝在桿塔上的架空輸電線路是現(xiàn)時(shí)最為節(jié)省的輸電線路,是實(shí)現(xiàn)電力傳輸?shù)挠行侄魏图夹g(shù)保障。在城市化建設(shè)環(huán)節(jié)中,修建桿塔的項(xiàng)目要求占用相應(yīng)面積的土地,加上線路走廊寬度的限制,為確保線路的絕緣水平滿足安全標(biāo)準(zhǔn),防止觸電等問(wèn)題出現(xiàn),以及保證在最大程度上城市密集型110kV架空輸電線路的安全性,需對(duì)架空線路走廊地帶展開(kāi)全面的勘測(cè)和科學(xué)運(yùn)算分析,從而達(dá)到整體輸電的秩序性和有效性。

(2)由于大地表面可視為一個(gè)絕緣體,高壓輸電線路會(huì)在大地的外層形成感應(yīng)靜電場(chǎng),所以,為保證周圍建筑物的安全性和人身安全,導(dǎo)線的高度需要設(shè)定嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn),并進(jìn)行細(xì)致檢測(cè)后才能投入使用。若線路因?yàn)椴豢煽鼗蛘咂渌虺霈F(xiàn)短路時(shí),此時(shí)形成的電磁場(chǎng)對(duì)于附近的電力系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生多樣化的作用,所以,導(dǎo)線的高度跟附近區(qū)域的建筑物必須維持足夠距離。

(3)在輸電線路的架設(shè)項(xiàng)目中,有時(shí)需要跨越建筑物和居民密集區(qū),而考慮到城市密集型有其相應(yīng)的特點(diǎn)和構(gòu)建要求,因此,解決線路走廊問(wèn)題就顯得尤為關(guān)鍵。

(4)在城市密集型110kV架空線路的規(guī)劃中,不僅要保證供電的高效性和安全性,還要將項(xiàng)目的成本控制在計(jì)劃投資內(nèi)的最低水平。對(duì)于架空線路的規(guī)劃而言,一般設(shè)計(jì)為雙回或多回并架,這樣不僅有利于提升輸電的效益,還可以讓線路更為緊湊,進(jìn)而獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

1.2路徑與桿型

伴隨密集型城市化建設(shè)進(jìn)程,這就使得能用于電網(wǎng)構(gòu)架的土地面積不斷減少,導(dǎo)致在城市電網(wǎng)輸電線路的鋪設(shè)過(guò)程中,線路走廊所占總用地面積的比例也會(huì)相對(duì)減少。對(duì)于城市密集型110kV架空線路的規(guī)劃工作而言,需要充分考慮因時(shí)制宜、因地制宜兩個(gè)重要問(wèn)題。舉例說(shuō)明,在綠化程度較高的地區(qū),可考慮延著道路或綠化帶進(jìn)行架構(gòu)。為充分提升線路獲得良好的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益,假如面臨一些特殊情形,可考慮運(yùn)用單邊三相垂直排列的桿型。但是,在現(xiàn)今的城市建設(shè)規(guī)劃中也面臨著一定阻礙。例如,城市的規(guī)模有限,導(dǎo)致輸電線路走廊的空間也受到制約。所以,走廊較為狹窄的問(wèn)題是影響110kV架空線路在密集型城市運(yùn)用和建設(shè)的關(guān)鍵因素,對(duì)于該問(wèn)題,技術(shù)人員結(jié)合城市的發(fā)展現(xiàn)狀及自身的工作經(jīng)驗(yàn),在不斷的積極探索中,鋼管桿應(yīng)運(yùn)而生,其高效處理了線路走廊過(guò)于狹窄的問(wèn)題。這種材料的運(yùn)用使得線路的建構(gòu)更加具有美觀性,同時(shí)也提升了經(jīng)濟(jì)效益,故其在城市電網(wǎng)項(xiàng)目中得到了大量運(yùn)用。在城市規(guī)劃及城市美化方面鋼管桿展現(xiàn)出其獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)。

1.3城市密集型110kV架空輸電線路架構(gòu)過(guò)程中所涉及的計(jì)算公式

(1)導(dǎo)線線間距離:檔距在1000m以下水平線間距離宜按下式計(jì)算:

(2)導(dǎo)線垂直排列時(shí)垂直線間距離計(jì)算:

(3)導(dǎo)線三角排列時(shí)等效水平線間距離計(jì)算:

式中,D為水平線之間的距離(m);Dx為導(dǎo)體三角形排列時(shí)的等效水平距離(m);DP為導(dǎo)線之間的水平投影距離(m);DZ為導(dǎo)線之間的垂直投影距離(m);LK為懸浮絕緣子串長(zhǎng)度(m);U為系統(tǒng)標(biāo)稱電壓(kV);fc為導(dǎo)線的最大下垂(m);h為垂直排列導(dǎo)體時(shí)垂直線之間的距離(m)。

2防雷接地

在輸電傳輸線路構(gòu)建的環(huán)節(jié)中,實(shí)現(xiàn)供電的穩(wěn)定和安全是首要考慮的問(wèn)題,再者就是提升整體輸電線路的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。近年來(lái),支撐城市整體經(jīng)濟(jì)發(fā)展的除新興的第三產(chǎn)業(yè)外,絕大多數(shù)中小型城市還是以第二產(chǎn)業(yè)為主,這就進(jìn)一步加劇了一部分中小城市的環(huán)境污染狀況。在雷雨季節(jié),雷電擊中電網(wǎng)的事件屢見(jiàn)不鮮,隨之而來(lái)的問(wèn)題就是此種惡劣天氣造成城市電網(wǎng)的供給系統(tǒng)趨于癱瘓,導(dǎo)致大面積停電,嚴(yán)重影響著居民的日常生產(chǎn)生活及人身安全。基于此,在電力系統(tǒng)的構(gòu)建過(guò)程中,對(duì)防雷提出了新的要求,相關(guān)工作人員也針對(duì)這一問(wèn)題進(jìn)行了系統(tǒng)化和科學(xué)性的研究和開(kāi)發(fā)。復(fù)合絕緣子的研制和開(kāi)發(fā)是近年來(lái)相關(guān)技術(shù)人員不斷努力的成果,因其具有良好的防污性能,且能很好地適應(yīng)環(huán)境的變化,故被廣泛運(yùn)用在城市電網(wǎng)的建設(shè)過(guò)程及工作實(shí)踐中。同時(shí),復(fù)合絕緣子的出現(xiàn)也有利于進(jìn)一步縮減整體電網(wǎng)的構(gòu)建成本,提高其對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力,同時(shí)降低了用戶在停電過(guò)程中的經(jīng)濟(jì)損失,更是為電力維修人員的維修和保養(yǎng)工作提供了便利。

城市密集型110kV架空輸電線路的整體設(shè)計(jì)和研究工作,還要針對(duì)具體問(wèn)題進(jìn)行具體分析。在實(shí)際操作過(guò)程中,除受走廊寬度的制約外,還會(huì)面臨地下空間的制約,其影響因素是多樣化的。城市建設(shè)涉及到很多方面,比如排水、供電系統(tǒng)、燃?xì)夤艿赖?城市的地下工程十分復(fù)雜,在沒(méi)有地下綜合管廊設(shè)置的前提下,在桿塔接地的環(huán)節(jié)中,水平接地線無(wú)法順著正常的路徑延伸鋪設(shè)。另外,垂直接地線也無(wú)法直接延伸到地下,不能滿足接地電阻的具體要求。在出現(xiàn)此狀況時(shí),技術(shù)工作人員應(yīng)結(jié)合以往的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn),合理安裝垂直接地線,使接地電阻符合要求。

3結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高以及城市化進(jìn)程的大力推進(jìn),為保證線路的穩(wěn)定性和安全性,同時(shí)提升供電系統(tǒng)的高效性,在密集型城市項(xiàng)目建設(shè)環(huán)節(jié)中,架構(gòu)110kV架空線路會(huì)面臨很多不確定且不可控因素。所以,在設(shè)計(jì)和構(gòu)建的過(guò)程中,需要圍繞線路走廊的項(xiàng)目環(huán)境展開(kāi)全面的勘測(cè),另外,對(duì)施工過(guò)程中可能出現(xiàn)的問(wèn)題要做好充分分析和預(yù)測(cè),采取有針對(duì)性的解決措施,避免影響工程項(xiàng)目進(jìn)度,這樣才能保障供電的可靠性和安全性。