資產全壽命周期管理在輸電線路設計中的應用研究

歐陽科文　徐濤　唐瑋

摘 要：文章對資產全壽命周期管理的發展和含義作了具體闡述，并從資產全壽命周期管理的角度，對輸電線路設計中路徑選擇及優化、導地線選擇、絕緣配置、防雷接地、交叉跨越、防鳥害、桿塔和基礎等方面工作進行了分析探討。

關鍵詞：資產全壽命周期管理；輸電線路；設計

中圖分類號：TM72 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）36-0076-02

引言

隨著電力體制改革不斷深化，電網企業對自身的資產管理工作越來越重視。管理模式將向“集約化發展、精益化管理”轉變，推進資產全壽命周期管理的常態化運行和深化應用將成為大趨勢。資產全壽命周期管理統籌考慮資產在規劃設計、采購建設、運行檢修、退役處置的全過程，實現資產全壽命周期內安全、效能、成本的綜合最優。輸電線路是電力系統重要的基礎設施，如何實現在壽命周期內的綜合成本最低、效能最優，已越來越受關注，輸電線路設計作為工程建設的重要環節，解決好這些問題尤為重要。文章從資產全壽命的角度，對輸電線路設計中路徑選擇及優化、導地線選擇、絕緣配置、防雷接地、交叉跨越、防鳥害、桿塔和基礎等方面工作進行了分析探討。

1 資產全壽命周期管理理論

資產全壽命周期管理起源于全壽命周期成本管理，是全壽命周期成本管理理念的發展和豐富。國家電網公司資產全壽命周期管理是以公司總體發展目標為指導，以實物資產為核心，涵蓋并統籌與實物資產相關的人力、信息、金融、無形資產，運用系統工程方法和模型，統籌協調資產在規劃計劃、采購建設、運維檢修、退役處置全壽命周期的管理行為和技術要求，實現資產全壽命周期內安全、效能、成本的綜合最優。

輸電線路由于涉及地域范圍廣、設計條件差異大、不確定因素多等特點，對設計、施工、運行等管理環節提出了較高的要求；同時，項目在策劃、設計、施工、運行等方面的管理相對較獨立，不能真正做到資產的全壽命周期管理。為解決以上問題，需在項目的設計環節，進行全面綜合的優化，為項目前期的策劃和后續的施工、運行以及退役處置等制定最佳方案，確實實現全壽命周期成本最低。

2 資產全壽命周期在輸電線路工程設計中的應用

2.1 路徑選擇及優化

線路路徑在選擇的過程中，應從降低工程造價角度綜合考慮城鎮規劃、發展和整體布局，盡量避讓礦區、礦產勘測區和不良地質區（礦產開采區，采空區）、惡劣氣候區、原始森林等地段，避讓不了的區域，采取技術措施保障線路的安全穩定運行，確實做好資源節約、環境友好。從資產的全壽命周期管理的角度，向前端，應建立相應的聯絡機制，積極參與項目策劃過程；協議收取過程，積極與線路所經過轄區各有關方單位溝通，服務好地方發展大局，對路徑方案進行優化修正；同時，還應建立與其他專業設計人員、施工專業人員、運行檢修人員的溝通聯絡機制，做到溝通順暢，施工和運行中的通病、缺陷能在設計環節解決好。統籌考慮，通過綜合技術經濟比較，選擇最佳路徑方案。

2.2 導地線選擇

結合系統規劃及網架發展趨勢，根據線路輸送容量、短路電流計算及通訊需求，合理選取導地線型式。積極選用新型節能導線，應用全壽命周期成本方法，從導線的機械性能、電氣特性和投資分析等方面對各種導線截面和分裂方式進行技術經濟比較，在造價分析中按全壽命周期費用進行分析，配合技經人員做好相關價格和成本的核算。結合全壽命周期成本精確計算過程，綜合比選，最后推薦出在技術和經濟上最優的導線截面和分裂方式。

2.3 絕緣配置、防雷接地

輸電線路絕緣水平的是影響線路長期安全運行的一個重要因素，由于線路絕緣子暴露在大氣環境中，外絕緣的選擇除了考慮他本身的功能外，更要考慮外部環境（氣候、污染等）的作用，20世紀90年代以來，隨著我國國民經濟的快速發展，電網外部運行環境日益惡化，大面積的污閃事故不斷出現，對送電線路的絕緣配合提出了更高的要求。在工程建設時應按照最新污區分布圖并結合線路所經過地區污染源發展趨勢，從全壽命周期成本出發，考慮減少運行維護的成本，適當超前配置，在設計時提高絕緣標準，減少后期運維檢修工作量。

江西省地形復雜，多山、丘陵，雷電活動頻繁，雷害已成為輸電線路故障跳閘的一個最重要的原因之一。為提高線路耐雷水平，降低雷擊跳閘率，選擇適宜的地線布置型式；同時，根據塔位土壤鹽堿性、電阻率特性，合理配置鐵塔接地型式，從全壽命周期管理的角度出發，為提高接地材料的防腐性能，延長其使用壽命，可考慮所有接地材料采用熱鍍鋅處理，或采用銅包鋼等新型防腐接地材料。

2.4 交叉跨越

為做好環境保護，同時降低工程造價，方便施工和運行，線路跨越集中林區時采用高跨原則進行設計。江西省輸電線路工程經過林區主要分布樹種多為毛竹、杉樹、松樹、灌木等，部分樹種具有生長周期短、成材平均高度高等特點，為線路運行帶來較大困難。本著少破壞、少砍伐的原則，從全壽命周期成本最低出發，綜合考慮樹木自然生長高度及跨越要求，建立合理的高跨原則。對成片竹林、成片樹林、經濟林、房前屋后的風景林、主要道路（國道、高等級公路、二級以上公路）兩旁的防護林等按高跨進行設計。

2.5 防鳥害

江西地處我國南部，河流、湖泊較多，水資源較充足。四季氣候溫和、空氣濕潤、生態平衡保持良好，很多鳥類在此棲息和繁衍。部分鳥類喜歡利用鐵塔的角鋼構架棲息、筑巢。然而，它們站在一定位置排泄時，鏈狀液體易造成導線與接地體間放電、接地短路等引起故障跳閘。按照全壽命周期管理理論，從“疏”“堵”入手，根據江西省鳥害區分布圖，依據活動的頻繁程度有重點的采取綜合措施，有效的減少線路運行的隱患。

“疏”-在鳥類活動頻繁地段，在加裝防鳥設備的鐵塔上橫擔其他位置，預留設置一些不至于發生鳥害跳閘事故的鳥類棲息空間；“堵”-在鳥類活動頻數較低區域，在鐵塔各相導線上側橫擔加裝防鳥盒、防鳥刺等裝置，如有必要，可在鐵塔上加裝驅鳥設備。

2.6 桿塔和基礎

為保護環境，減少土石方開挖，防止水土流失，設計時在山地塔系列中采用全方位長短腿。在基礎設計中，根據不同的基礎作用力和地質條件，規劃相對經濟合理的基礎類型；在同種基礎中，根據相同的基礎作用力和相同的地質條件，以降低混凝土和鋼材指標為目標，對基礎埋深和底板寬度進行優化。在設計過程中，根據工程的實際情況，盡量多采用原狀土基礎；對山區地形，以長短腿配合高低基礎，減少土石方量；對于地形陡峭，不得不采用降基面的辦法，需要建造保護基礎安全的磚石砌筑的護坡、擋土墻并進行相應的植被恢復，防止植被遭到破壞、水土流失等。

3 結束語

資產全壽命周期的管理的全面實現，需要在工程的各個環節都要體現出這一理念。輸電線路設計作為全壽命周期中的重要一環，需要與規劃、招標建設和運行檢修等各方緊密配合，以實現輸電線路工程在全壽命周期內低成本、高效益，真正踐行“綠色文明、生態崛起”。

參考文獻：

[1]沈泓.基于全壽命成本的輸電線路設計方法[D].華北電力大學（北京），2011.

[2]劉漢生，劉劍，李俊娥，等.基于全壽命周期成本評估的特高壓直流輸電線路導線選型[J].高電壓技術，2012，38（2）.

[3]帥軍慶.全壽命周期成本管理是公司可持續發展的重要舉措[J].上海電力，2004（3）：177-178.

[4]東北電力設計院.工程高壓送電線路設計手冊[M].2版.北京：電力工業出版社，1999.

[5]郝澤軍.基于全壽命周期的主要電力設備技改經濟評估方法研究[J].管理科學與經濟學，2014（8）：238.endprint