城市密集型110kV架空輸電線路設計研究

引言

隨著我國城市化和城鎮(zhèn)化進程的不斷加快,用電規(guī)模逐漸擴大。為適應經濟社會的發(fā)展以及滿足人民不斷增長的用電需求,對于提高輸電線路的效率和安全性能成為社會經濟發(fā)展中首要解決的問題。本文主要針對在城市建設中采用的城市密集型110kV架空輸電線路的設計進行簡要的分析和研究,因地制宜,以期給廣大工作者提供借鑒。

1城市密集型110kV架空輸電線路的設計特點

1.1架空線路走廊設計

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

對于上述兩項措施,結合一些技術指標和科學規(guī)范,全面按照該領域的技術規(guī)程,圍繞塔頭的規(guī)格進行專業(yè)的數(shù)據測驗,使其符合實際標準。

(1)將導線安裝在桿塔上的架空輸電線路是現(xiàn)時最為節(jié)省的輸電線路,是實現(xiàn)電力傳輸?shù)挠行侄魏图夹g保障。在城市化建設環(huán)節(jié)中,修建桿塔的項目要求占用相應面積的土地,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準,防止觸電等問題出現(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,需對架空線路走廊地帶展開全面的勘測和科學運算分析,從而達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絕緣體,高壓輸電線路會在大地的外層形成感應靜電場,所以,為保證周圍建筑物的安全性和人身安全,導線的高度需要設定嚴格的標準,并進行細致檢測后才能投入使用。若線路因為不可控或者其他原因出現(xiàn)短路時,此時形成的電磁場對于附近的電力系統(tǒng)會產生多樣化的作用,所以,導線的高度跟附近區(qū)域的建筑物必須維持足夠距離。

(3)在輸電線路的架設項目中,有時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的特點和構建要求,因此,解決線路走廊問題就顯得尤為關鍵。

(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,還要將項目的成本控制在計劃投資內的最低水平。對于架空線路的規(guī)劃而言,一般設計為雙回或多回并架,這樣不僅有利于提升輸電的效益,還可以讓線路更為緊湊,進而獲得良好的經濟效益和社會效益。

1.2路徑與桿型

伴隨密集型城市化建設進程,這就使得能用于電網構架的土地面積不斷減少,導致在城市電網輸電線路的鋪設過程中,線路走廊所占總用地面積的比例也會相對減少。對于城市密集型110kV架空線路的規(guī)劃工作而言,需要充分考慮因時制宜、因地制宜兩個重要問題。舉例說明,在綠化程度較高的地區(qū),可考慮延著道路或綠化帶進行架構。為充分提升線路獲得良好的經濟與社會效益,假如面臨一些特殊情形,可考慮運用單邊三相垂直排列的桿型。但是,在現(xiàn)今的城市建設規(guī)劃中也面臨著一定阻礙。例如,城市的規(guī)模有限,導致輸電線路走廊的空間也受到制約。所以,走廊較為狹窄的問題是影響110kV架空線路在密集型城市運用和建設的關鍵因素,對于該問題,技術人員結合城市的發(fā)展現(xiàn)狀及自身的工作經驗,在不斷的積極探索中,鋼管桿應運而生,其高效處理了線路走廊過于狹窄的問題。這種材料的運用使得線路的建構更加具有美觀性,同時也提升了經濟效益,故其在城市電網項目中得到了大量運用。在城市規(guī)劃及城市美化方面鋼管桿展現(xiàn)出其獨有的優(yōu)勢和特點。

1.3城市密集型110kV架空輸電線路架構過程中所涉及的計算公式

(1)導線線間距離:檔距在1000m以下水平線間距離宜按下式計算:

(2)導線垂直排列時垂直線間距離計算:

(3)導線三角排列時等效水平線間距離計算:

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

2防雷接地

在輸電傳輸線路構建的環(huán)節(jié)中,實現(xiàn)供電的穩(wěn)定和安全是首要考慮的問題,再者就是提升整體輸電線路的社會效益和經濟效益。近年來,支撐城市整體經濟發(fā)展的除新興的第三產業(yè)外,絕大多數(shù)中小型城市還是以第二產業(yè)為主,這就進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),雷電擊中電網的事件屢見不鮮,隨之而來的問題就是此種惡劣天氣造成城市電網的供給系統(tǒng)趨于癱瘓,導致大面積停電,嚴重影響著居民的日常生產生活及人身安全?；诖?在電力系統(tǒng)的構建過程中,對防雷提出了新的要求,相關工作人員也針對這一問題進行了系統(tǒng)化和科學性的研究和開發(fā)。復合絕緣子的研制和開發(fā)是近年來相關技術人員不斷努力的成果,因其具有良好的防污性能,且能很好地適應環(huán)境的變化,故被廣泛運用在城市電網的建設過程及工作實踐中。同時,復合絕緣子的出現(xiàn)也有利于進一步縮減整體電網的構建成本,提高其對環(huán)境的適應能力,同時降低了用戶在停電過程中的經濟損失,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計和研究工作,還要針對具體問題進行具體分析。在實際操作過程中,除受走廊寬度的制約外,還會面臨地下空間的制約,其影響因素是多樣化的。城市建設涉及到很多方面,比如排水、供電系統(tǒng)、燃氣管道等,城市的地下工程十分復雜,在沒有地下綜合管廊設置的前提下,在桿塔接地的環(huán)節(jié)中,水平接地線無法順著正常的路徑延伸鋪設。另外,垂直接地線也無法直接延伸到地下,不能滿足接地電阻的具體要求。在出現(xiàn)此狀況時,技術工作人員應結合以往的項目經驗,合理安裝垂直接地線,使接地電阻符合要求。

3結語

隨著我國經濟水平的不斷提高以及城市化進程的大力推進,為保證線路的穩(wěn)定性和安全性,同時提升供電系統(tǒng)的高效性,在密集型城市項目建設環(huán)節(jié)中,架構110kV架空線路會面臨很多不確定且不可控因素。所以,在設計和構建的過程中,需要圍繞線路走廊的項目環(huán)境展開全面的勘測,另外,對施工過程中可能出現(xiàn)的問題要做好充分分析和預測,采取有針對性的解決措施,避免影響工程項目進度,這樣才能保障供電的可靠性和安全性。