高壓輸電線路電氣設(shè)計(jì)研究

摘 要：近年來，在科學(xué)和信息技術(shù)不斷進(jìn)步的背景下，我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)取得巨大發(fā)展。在這一過程中，人們的日常生活和工業(yè)生產(chǎn)等各個(gè)方面對(duì)電能的需求量及電能可靠性的要求越來越高，在這種情況下，我國加大了電網(wǎng)建設(shè)力度。高壓輸電線路是電網(wǎng)的重要組成部分，在對(duì)該線路進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，電氣設(shè)計(jì)不容忽視，因此現(xiàn)階段，積極加強(qiáng)高壓輸電線路電氣設(shè)計(jì)的研究具有重要意義。文章從高壓輸電線路電氣設(shè)計(jì)的具體內(nèi)容入手，對(duì)設(shè)計(jì)過程中的注意事項(xiàng)展開了探討。

關(guān)鍵詞：高壓輸電線路；電氣設(shè)計(jì)；研究

前言

近年來，我國加強(qiáng)了高壓輸電線路建設(shè)力度，通常情況下，主要應(yīng)用的電氣設(shè)計(jì)包含兩種，即架空輸電線路和電纜輸電線路。然而，后者在應(yīng)用的過程中，需要在地下設(shè)置電纜，盡管可以有效將電網(wǎng)輸電占空空間進(jìn)行釋放，然而在日常使用過程中，不僅容易發(fā)生故障，在日常維護(hù)過程中的難度也相對(duì)較高。因此現(xiàn)階段我國在進(jìn)行高壓輸電線路構(gòu)建的過程中，主要應(yīng)用高壓架空法，其需要在高空中對(duì)電纜進(jìn)行設(shè)置，這一過程中需要對(duì)輸電塔進(jìn)行利用，具有較高的可靠性和安全性。

1 高壓輸電線路電氣設(shè)計(jì)的具體內(nèi)容

1.1 可行性分析過程

在進(jìn)行高壓輸電線路電氣設(shè)計(jì)的過程中，設(shè)計(jì)人員首先應(yīng)當(dāng)針對(duì)設(shè)計(jì)內(nèi)容的可行性進(jìn)行詳細(xì)的分析，其中包含需要耗費(fèi)的成本、技術(shù)及設(shè)備要求以及項(xiàng)目建成后能夠?qū)崿F(xiàn)的經(jīng)濟(jì)效益等。根據(jù)這些內(nèi)容，才能夠再進(jìn)行原材料和工程規(guī)模的探討和研究，更重要的是，在進(jìn)行可行性分析的過程中，還應(yīng)當(dāng)對(duì)高壓輸電線路在投入使用以后將會(huì)造成的社會(huì)影響等進(jìn)行有效的預(yù)測，并向相關(guān)部門咨詢意見。在實(shí)施可行性分析的過程中，相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、圖表計(jì)算等內(nèi)容進(jìn)行充分的考慮，更重要的是，應(yīng)當(dāng)對(duì)這些數(shù)據(jù)和資料同國家法律法規(guī)是否相符進(jìn)行充分的研究，從而制定出一份詳細(xì)的報(bào)告，對(duì)高壓輸電線路工程進(jìn)行闡述，只有在這一基礎(chǔ)上才可以進(jìn)行設(shè)計(jì)方案和具體施工內(nèi)容的制定。

首先，設(shè)計(jì)方案。對(duì)于高壓輸電線路電氣設(shè)計(jì)的方案而言，需要進(jìn)行可行性分析，并對(duì)施工過程中需要面對(duì)的自然環(huán)境因素、施工技術(shù)和設(shè)備要求以及工程規(guī)模等進(jìn)行全面的預(yù)測；其次，客觀因素。在實(shí)施可行性分析的過程中，需要制定詳細(xì)的內(nèi)容和具體的數(shù)據(jù)，保證各項(xiàng)內(nèi)容的真實(shí)性，才能夠促使高壓輸電線路施工過程中的穩(wěn)定性和安全性提升；再次，論證嚴(yán)密。在提升相關(guān)可行性分析嚴(yán)密性的過程中，可以應(yīng)用分析法對(duì)設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行整體研究，并對(duì)客觀因素進(jìn)行假設(shè)，同時(shí)制定出避免方案；最后，風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測。在實(shí)施可行性研究的過程中，一項(xiàng)重要的內(nèi)容就是風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測，也就是說，工作人員應(yīng)當(dāng)在工程實(shí)際施工以前，就對(duì)各種可能出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)測，從而及時(shí)采取有效措施對(duì)其進(jìn)行規(guī)避，提升工程質(zhì)量[1]。

1.2 初步設(shè)計(jì)

這一過程中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)設(shè)計(jì)具體環(huán)境和限制性因素，構(gòu)建多種不同的設(shè)計(jì)思路，并經(jīng)過排除法，最終確定最為全面和科學(xué)的設(shè)計(jì)方案。

首先，加強(qiáng)對(duì)高壓輸電線路敷設(shè)路徑、當(dāng)?shù)貧夂蛞约皩?dǎo)線等因素的了解。高壓輸電線路在構(gòu)建過程中，主要是室外施工，因此受環(huán)境影響嚴(yán)重，在選擇導(dǎo)線參數(shù)的過程中也應(yīng)當(dāng)綜合考慮這些因素。同時(shí)在將線路使用過程中的消耗降到最低的過程中，還應(yīng)當(dāng)根據(jù)氣候因素選擇線路原材料。

其次，建設(shè)鐵塔基礎(chǔ)。高壓輸電線路是否能夠長期穩(wěn)定運(yùn)行，同鐵塔基礎(chǔ)是否牢固具有本質(zhì)關(guān)系，而施工現(xiàn)場地形和地質(zhì)等條件都會(huì)影響鐵塔的穩(wěn)定性，同時(shí)機(jī)械負(fù)荷又可以反作用于地質(zhì)之上，在這種情況下，只有在施工過程中，加強(qiáng)監(jiān)督才能夠有效控制施工質(zhì)量[2]。現(xiàn)階段，我國鐵塔以桿塔結(jié)構(gòu)為主，自力式鐵塔應(yīng)用較少。絕緣支持式鐵塔是拉線塔的一種，使用過程中成本較高；拉索桿塔能夠促使線路更加緊湊，在特高壓線路施工的過程中更加適用，然而卻需要對(duì)地面面積進(jìn)行較大的占用；現(xiàn)階段我國經(jīng)常使用的鐵塔為拉V塔，既適應(yīng)我國多數(shù)地形和地質(zhì)，也可以有效節(jié)約成本。

1.3 施工圖設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)施工圖過程中，一定要注重全面性，其中應(yīng)包含預(yù)算內(nèi)容、修正概算以及鐵塔的具體施工圖等，在進(jìn)行高壓輸電線路電氣設(shè)計(jì)的過程中，要保證其實(shí)用性，促使其在施工過程中可以作為重要的依據(jù)[3]。

2 高壓輸電線路電氣設(shè)計(jì)中需要注意的問題

2.1 抗冰性

在進(jìn)行高壓輸電線路電氣設(shè)計(jì)的過程中，其不同施工環(huán)境會(huì)對(duì)工程產(chǎn)生較大的影響，其中對(duì)工程以及線路日后使用影響最大的氣候因素就是冰凍，在這種情況下，在進(jìn)行高壓輸電線路電氣設(shè)計(jì)的過程中，必須注重其抗冰性能的高低。設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)對(duì)當(dāng)?shù)馗”穸冗M(jìn)行實(shí)地考察和統(tǒng)計(jì)，如果存在嚴(yán)重的冰凍現(xiàn)象，那么需要對(duì)抗冰塔進(jìn)行應(yīng)用，從而保證輸電線路的順利運(yùn)行，與此同時(shí)，還需提升電纜自身的抗冰性能，盡量應(yīng)用具有較高絕緣度的導(dǎo)線材料。

2.2 路徑選擇

在進(jìn)行高壓輸電線路電氣設(shè)計(jì)的過程中，設(shè)計(jì)人員不僅應(yīng)當(dāng)對(duì)當(dāng)?shù)氐臍夂蜻M(jìn)行充分的了解，從而選擇合適的抗冰導(dǎo)線材料和鐵塔類型，同時(shí)還應(yīng)當(dāng)對(duì)當(dāng)?shù)氐牡匦我约奥窂降冗M(jìn)行充分的考察，在多個(gè)路徑當(dāng)中選擇最為科學(xué)的路徑。如果高壓輸電線路被設(shè)計(jì)于鬧市或山林地區(qū)，不僅在日常運(yùn)行過程中，會(huì)受到高空拋物和樹木掛碰的嚴(yán)重影響，在進(jìn)行定期維修的過程中，難度也非常大，在這種情況下，必須在進(jìn)行氣象、地質(zhì)、水源等多個(gè)因素的考察以后才可以選擇路徑[4]。最為科學(xué)合理的路徑通常可以保證高壓輸電線路擁有較少的曲折和較短的轉(zhuǎn)角，自然條件良好的同時(shí)交通相對(duì)便利。

2.3 合理選擇線路桿塔

桿塔是高壓輸電線路整個(gè)工程施工以及日后使用過程中不可缺少的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，在這種情況下，工程設(shè)計(jì)階段就應(yīng)當(dāng)科學(xué)地選擇線路桿塔。機(jī)械性和絕緣性強(qiáng)是桿塔選擇的關(guān)鍵因素之一，同時(shí)還應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格挑選構(gòu)建桿塔的混凝土以及鋼材。桿塔需要符合高壓輸電線路施工現(xiàn)場的地質(zhì)條件和特征，可以保證不同地質(zhì)條件下，桿塔始終擁有較強(qiáng)的牢固性和穩(wěn)定性。例如，部分地區(qū)在施工過程中，擁有較厚的土壤，此時(shí)要想提升桿塔穩(wěn)定性，應(yīng)當(dāng)促使土地開挖量減少，盡量節(jié)省材料，而如果施工當(dāng)?shù)負(fù)碛邢鄬?duì)較軟的土質(zhì)，那么需要對(duì)桿塔進(jìn)行交叉網(wǎng)狀布局，促使桿塔在使用過程中的支撐能力提升[5]。值得注意的是，在進(jìn)行桿塔種類確定的過程中，應(yīng)當(dāng)將成本作為一個(gè)關(guān)鍵因素。

3 結(jié)束語

綜上所述，近年來，在社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷進(jìn)步的背景下，工業(yè)生產(chǎn)及人們的日常生活中對(duì)電能的可靠性要求越來越高，在這種情況下，積極加強(qiáng)高壓輸電線路電氣設(shè)計(jì)研究具有重要意義。值得注意的是，這項(xiàng)工程具有規(guī)模大、耗時(shí)長和客觀影響因素多的特點(diǎn)，因此，要想提升我國電能可靠性，并實(shí)現(xiàn)長期可持續(xù)發(fā)展，必須及時(shí)進(jìn)行高壓輸電線路電氣設(shè)計(jì)具體內(nèi)容的探討，并有針對(duì)性的采取有效措施，有效避免安全隱患。

參考文獻(xiàn)

[1]李勇.無人飛行器在特高壓交流輸電線路巡視中的應(yīng)用模式研究[D].華北電力大學(xué)，2014.

[2]王婷婷.超/特高壓輸電線路雷電屏蔽性能方法研究[D].重慶大學(xué)，2013.

[3]敬海兵.1000kV特高壓交流輸電線路防雷問題研究[D].西華大學(xué)，2012.

[4]黃道春.超/特高壓絕緣子串污閃、冰閃特性及電位和電場分布研究[D].武漢大學(xué)，2009.

[5]王羽.長間隙放電特性試驗(yàn)研究及在防雷中的應(yīng)用[D].武漢大學(xué)，2012.