輸電線路運行過程中的技術創新

孫建軍

摘 要：長期以來，電力行業一直在我國的經濟領域中占據著至關重要的地位，而輸電線路作為電網中最重要的一環，在運行中卻遭遇了很多惡劣環境因素的制約。本文以輸電線路為研究核心，針對對其運行過程提出了采用特高壓輸電技術、采用同塔多回型和緊湊型輸電線路、采用大截面導線、提升導線懸掛高度、適當增設耐張塔這五方面的技術創新，以供相關的電力企業提在輸電線路的技術創新上進行參考。

關鍵詞：輸電線路；大截面導線；耐張塔

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.24.151

0 引言

經濟的發展不能離開電網的建設，但是電網在建設過程中會受到很多外界因素的制約，例如土地資源、氣候環境、運行條件等等。除此之外，為了保證輸電線路能有一個安全的運行環境，還要對影響輸電線路正常運行的建筑物進行拆遷，這造成用于線路走廊建設的費用在逐年增加，從而制約電力企業的運營和發展。所以，對輸電線路進行技術上的創新，已經成了擺在所有電力行業工作者面前的重要課題。

1 采用特高壓輸電技術

由我國的地理條件、負荷中心的主要位置以及電力資源的分布情況可知，我國需要增大遠距離輸電技術和高容量輸電技術的發展力度。因此，技術人員可以通過使用特高壓式輸電技術，來完成電力資源在全國范圍內的聯網，這也是最佳的輸電技術。至于能源基地方面，同時匯集這么多條的輸電線路導致輸電走廊的選擇工作難度提高了很多，而且目前我國消耗的征地費用在這些線路中所占的比例也逐年增高。但是采用特高壓式輸電技術，可以明顯提高電能傳輸工作的經濟性，而且還可通過特高壓來與大區的電網相連接，有效的避開了用電的高峰期，并和特高壓電網形成互相備用的關系，提高了聯網效率。特高壓電網的建立還能使電網處于一個更為堅強的狀態，會讓短路電流數值大到超過了開關的最大極限這一問題得到解決。伴隨著電網技術的持續進步，以特高壓為核心的電網會更加穩固，特高壓式輸電會創造出更多的經濟利益。

2 使用同塔多回型輸電線路與緊湊型輸電線路

與傳統的500kV型交流輸電線路相比，同塔多回型和緊湊型輸電線路不僅能提高電力的輸送能力，還能有效節約輸電走廊所占的面積。我們可以將2條500kV的單回路和1條500kV的同塔雙回路加以對比，在型號、天氣、地勢等諸多外界因素保持一致的情況下，研制一條雙回線路需要的造價比研制兩條單回路需要的造價每一千米要高出將近5萬元到10萬元，而且兩條雙回線路輸電走廊的寬度要比一條單回路多出一倍，所以在拆遷和清理雙回線路的輸電走廊時，只需要花費兩條單回路的一半費用，從而每一千米能省下15萬元，所以對一條雙回線路的投資金額要比對兩條單回路的投資金額少很多。與之相似，緊湊型的輸電線路也具有相同的效果[1]。

3 采用大截面導線

在交流線路中，可以采用大截面導線這一新型材料，從而起到提高線路載流量的效果，使線路的輸送容量變大。在導線的拆料類別、導線的分裂數、線路電圧的等級均一樣的情況下，由導線發熱條件可計算出，導線的截面積每擴大一倍，導線的輸電容量就能夠增加一半。在采用大截面型的導線之后，每個單位長度導線的表層電位梯度都會減小，導線的電阻也會隨之減小。在相同的條件下，輸電線路走廊的電磁會變得更加穩定，輸電線路上產生的電暈及電阻損耗也會減少很多，從而達到節能減排、綠色環保的效果。對于那些容量大、距離遠的直流類型的輸電線路，大截面導線會讓這類輸電線路所具有的節能減耗等優點完全體現出來。

4 增加導線的懸掛高度

增加導線的懸掛高度，主要有兩種操作方式。第一種是讓線路桿塔的高度上升。若想讓線路桿塔的本體高度上升，可以采用線路跨越建筑房屋和樹木的操作方式，這種操作方式在桿塔塔材上的投資會有一定的增加，在使用時應和輸電線路走廊的征地費用、房屋的拆遷費用、樹木的砍伐費用進行綜合比較，而在一些人口數量較為龐大、土地資源非常稀缺的地區，這種方式應該作為優先的選擇。例如，從三峽至上海的一條±500kV的輸電線路，其中一段大約60km的線路途經湖北省的某片林區，這時采用跨數方案的話，同砍樹方案相比桿塔數量會增加7.8%，桿塔的平均高度會抬高3.28m，但能少砍樹木約47萬余棵，省去大量的砍伐費，從而使投資該路段所消耗的資金減少了大概1000多萬。第二種是使用近年來新研制出的絕緣子懸掛方式。這種呈現倒“T”型的懸掛方式，在增加導線距離地面高度的同時，還會降低輸電線路走廊在征地和塔材上的投資，從而使線路的總造價降低。

5 適當增設耐張塔的數量

在輸電線路的建設過程中，一基倒塌會引發一系列的連環破壞，為了降低發生一基倒塌的概率，工作人員可以在一些距離較長的耐張段中增設一些距離合適的耐張塔。據相關資料的記載，在日本九州地區的一條輸電線路中，耐張塔在整條線路中的比例已經大于70%，而在我國的眾多500kV的線路中，耐張塔所占比例卻不到20%，而在2005年和2008年發生的兩次線路冰災中，基塔連續倒塌事故一共出現了6次。所以，為了加強對重冰區線路倒塌事故的預防，應當大幅增加輸電線路中耐張塔的數量，從而提高輸電線路自身的強度[2]。由直線塔的特質可知，兩個塔之間的檔距越長，輸電線所承受的風荷載的數值就越大，而線路上出現覆冰事故時，桿塔的垂直受力、水平受力將會成倍的增加，若將兩個相鄰直線塔之間的檔距減小，則可大幅增加安全系數。

6 總結

從上面的介紹可以發現，對于電網的輸電線路而言，可以根據其受到的制約而研究出各種各樣的創新技術，所以，想要實現輸電線路的安全運行并非難題。但是目前情況下，電網的相關技術還處于不斷發展的階段，輸電線路在技術上的創新工作仍需不斷地完善，很多制約因素目前還沒有找到特別合適的解決辦法，科研人員應不斷提升自身是的素質水平，研究出更多的創新技術，使我國的電網更加安全穩定。

參考文獻：

[1]段志明.輸電線路建設和運行中的制約與技術創新[J].中小企業管理與科技（上旬刊），2013（09）：303-304.

[2]徐雙.試析輸電線路建設和運行中的制約及技術創新[J].通訊世界，2017（11）：211-212.