宇文凱
摘要:緊湊型輸電線路架線施工工藝是高壓輸電的發展趨勢,該施工工藝產生于20世紀80年代末的新型直流輸電技術,具有傳統輸電技術所沒有的優勢。文章以當前廣泛應用的500kV輸電線路施工工藝為例,結合500kV輸電線路的技術特點,根據同塔雙回緊湊型輸電線路的優點、施工中的要點、線路的架設方式等進行了闡述。
關鍵詞:緊湊型輸電線路;架線施工工藝;高壓輸電;500kV輸電線路;直流輸電技術 文獻標識碼:A
中圖分類號:TM72 文章編號:1009-2374(2015)34-0101-02 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.34.052
緊湊型輸電工藝是在社會經濟與科技高速發展的雙重作用下發展起來的,這種輸電工藝將輸電線路和桿塔結構進行優化調整和設計,通過增加分導線技術,將導線進行優化排列,使得輸電線周圍的電場達到均衡,最終達到減小線路間距、提高功率的輸電工藝設計作用。這項技術的應用給電力事業帶來了突飛猛進的發展。緊湊型輸電技術目前已經廣泛應用到國家電網的輸電線路工程中,以較低的波阻抗、高電容和大功率輸送等優點受到電力公司的青睞。
緊湊型輸電具有良好的經濟效益,采用500kV同塔雙回輸電線路,節約了線路走廊,總體上工程造價比傳統輸電線路工程降低了10%;在某些環境下顯示出了同塔雙回線路的優勢。例如,針對大功率輸電和長距離輸電中,緊湊型線路具有節省路徑的優勢;對多回線路送電時,比常規線路更具有同塔雙回路線走廊、耐雷性質、安全性能高和降低成本的優勢。
1 500kV緊湊型輸電線路架設工藝的優點
何謂緊湊型輸電線路,就是指對輸電導線進行先進的排列方式,將三相導線采用等邊倒三角結構排列,具有縮短相間距、縮減波阻抗、提高輸電功率、增大電容、減少線路設計的占地面積等特點。常用的緊湊型輸電線路主要運用于500kV輸電線路,它較常規線路具有更多功能和經濟優勢,如高于常規線路自然功率輸出的1/3,節省了線路走廊的橫向距離,使導線附近的電場均衡,實現了帶電操作的技術優勢。
(1)導線的優化排列。它將導線的三相同置于桿塔內;(2)將導線進行倒三角等距離排列,縮短相間距,其距離可達6.7m;(3)增加了相導線的數量,將相導線由4根增加到6根,按照邊長為375mm正六邊形排列,外接圓半徑為375mm。這種幾何結構的安裝工藝方便了以后對線路的維修和安裝;(4)桿塔已采用大噸位的合成絕緣子,這種技術已經很成熟,其中V字形的絕緣子串將三相導線中的夾角進行區分。上兩相的夾角是90°左右,下相夾角為l40°左右,將三相分開懸掛、相互間無聯系。若相間檔距較大時(超過800米),可以在中間安裝絕緣間隔棒(在受到9級風力的考驗后仍然安全),以保證相導線的安全運行,阻止電力事故;(5)通過帶電操作的允許。500kV緊湊型線路處于帶電作業時,其過電壓水平小于1.72p.u,完全滿足高壓帶電作業的安全性能。
2 500kV線路施工中的注意要點
500kV緊湊型輸電線路較常規線路有較大的結構差別,在施工期間需要注意很多安裝問題,為保障線路施工的質量與進程,遇到具體的施工問題應采用符合規定的措施與方案。
線路架設具有特殊性,這給附件安裝工藝增加了難度。具體的注意要點有:(1)線路由傳統的四根導線增加到六根導線,其排列方式是正六邊形,若采用常規線路的張力進行放線方式和機具不能奏效,因此需要對施工工藝和機具進行新的研究與設計;(2)提高了輸電線路的弧垂要求,緊湊型輸電線路要求高精度的弧垂數據要求,這要求施工技術必須要有新的提高;(3)緊湊型線路要求六分裂結構,對直線電塔的絕緣子串有了新要求,對安裝操作提出了新的安裝工藝挑戰。以往的桿塔橫擔上無掛孔,而現代安裝技術中要求要有施工的掛孔設計,所以會增加塔線的安裝程序和技術難度;(4)對相間檔距超過800米的導線要使用新型材料制作的間隔棒,這需要對工藝進行重新研究;(5)三相導線采用線懸垂串工藝,無疑又增加了一項施工技術
難度。
3 500kV緊湊型輸電線路架線施工的措施
3.1 線路的設計特點
緊湊型輸電線路一般會用于地形復雜、海拔高的地區,因其較大的塔身幾何結構與塔的重量,提高了相導線的間距要求。我國普遍應用的緊湊型線路施工方案為1牽6張力放線方式與“4+2”方式。
3.2 張力放線的施工方法
3.2.1 選擇放線施工方法。根據線路布局的地形情況,復雜地形和高海拔地形需要采用張力要求高的“4+2”張力放線方法,這是由于該方法的牽張力大,對于高海拔中長距離的區段放線有優勢。若地形平穩、地勢良好,應采用1牽6的張力放線方法,因為1牽6的方法對牽張力的要求略低。
3.2.2 “4+2”放線方式。“4+2”放線方法中采用五輪放線滑車,總共需要2個滑車就可完成放線,牽張機具的設計是前面4根導線,后面2根導線,將導線通過前后兩次牽引,以展放6根同相線。當滑車要懸掛時,應在已經安裝了合成絕緣子處采用鋼套滑車懸掛,之后在附件安裝時再安裝絕緣子,避免絕緣子受到損壞。在6相導線的張力展放中,兩個放線滑車應合并輪子,以調節相線的張馳度,在此過程中,應盡量保持兩個滑車的平衡性。直線塔和耐張塔中滑車的使用方式不一樣,前者是實施臨時性的掛架方式進行安裝,后者是進行獨立的懸掛。臨時性掛架比較麻煩,為了使得放線后保持滑車的平衡性,要根據具體計算參數為準。放線中的牽張場應選在空間寬敞的地方,地勢應平穩,最好在交通便利處,并且應位于無跨越檔、導線接頭內。因為臨時掛架的臂長不均勻,同時放線會導致掛架發生傾斜引起碰撞,所以要將兩線和四線先后按順序展放。在緊線操作中,要注意緊線精度,要把不同順序放線的導線長度伸長到同一水平范圍。緊線操作時要嚴控弧垂精度,防止上相線和下相線因弧垂偏差而導致安全事故。提線時先將四導線用三線和單線提線機提,后將兩導線用三線機提。需要注意的操作是單線機提線要在拆除滑車和掛架后置于兩導線的三線機中。隨后的工作程序與常規500kV線路施工程序相同。
3.2.3 “一牽六”放線方式。“一牽六”放線施工中應用7輪6線的放線滑車,在直線塔放線中,上兩相線和下相線的滑車使用滑車的方式不同,前者是用金環與梭形墊板與V型的絕緣子串相連,后者使用一特定鋼絞線吊具懸掛。耐張塔的滑車懸掛方式是均掛兩滑車,滑車鋼繩套應對折,兩上相線端分別懸掛于對應的8形螺栓處,下相相線掛于跳線橫擔處的兩個8形螺栓處。用撐鐵將兩滑車撐上。展放導線時,先用人工放導線,隨后采用牽張機將牽引繩展放,同時將6導線進行牽引。六線同時牽引,需要和常規大牽引機與張力機同時工作,為滿足放線需求,架空空間要求大于常規架空施工。對應導線的馳度方面,由于偏差要求較低,所以可采用地面設置經緯儀觀察馳度精度,緊湊型500kV線路施工和常規500kV線路的施工對馳度及耐張掛線程序相同,緊湊型線路施工要求“收余線”應在緊線前,即預緊線。緊線時,首先要放平雙滑車,使之并輪平衡;然后觀察經緯儀的數據,調平滑車;最后再進行弛度精度的觀測。
3.3 間隔棒的安裝
子導線間的間隔棒能保障電場的安全性安裝措施,它是在緊線工程后進行的間隔棒安裝工序,它在“一牽六”放線方式中采用測距儀與6線飛車施工。
3.4 跳線安裝
緊湊型500kV線路工程中的跳線通常采用常規500kV線路跳線方法,就是傳統的“本線摸法”安裝跳線。緊湊型線路安裝跳線工序會比較復雜,但在沒有受過新型跳線培訓的施工員采用“本線摸法”將跳線進行精確制作與調整,同樣會達到外觀整齊、具有線條美感的跳線工藝。
4 結語
綜合前文所述,相對于常規線路,緊湊型線路具有更加優越的技術性能、經濟效益和社會效益,在今后勢必會獲得更快的發展和更加廣泛的推廣與使用。然而與常規線路的安裝工藝相比,500kV緊湊型輸電線路對線路施工員來說有較高的技術難度,在線路布局設計方面也需要重新設計和整改安裝工藝,無疑提高了電力行業從業者的施工難度。所以,電力從業者應在較長的一段時間內對緊湊型線路進行分析研究,確保設計出先進的施工工藝與機具,從而為施工帶來便利。
(責任編輯:秦遜玉)