電網(wǎng)輸電線路設(shè)計(jì)要點(diǎn)探析

1、電網(wǎng)輸電線路設(shè)計(jì)要點(diǎn)探析摘要：輸電線路的設(shè)計(jì)是電力傳輸實(shí)施的前提和保障。設(shè)計(jì)質(zhì)量的 優(yōu)劣直接關(guān)系到電力線路工程建設(shè)的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會(huì)效益。筆 者在此從幾個(gè)不同的方面對(duì)輸電線路設(shè)計(jì)做了簡(jiǎn)要的探討。關(guān)鍵詞：輸電線路；安全；基礎(chǔ)；防雷引言：發(fā)電廠、變電站、輸電線路、配電線路和負(fù)荷構(gòu)成了完整的電力系統(tǒng)。 其中配電線路是將電力輸送到用戶手中的最后一個(gè)環(huán)節(jié)。由于電力的生 產(chǎn)、供應(yīng)和銷售是同步進(jìn)行的，這就要求提高配電線路的質(zhì)量，保證整個(gè) 電力系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行，同時(shí)保障供電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益得到實(shí)現(xiàn)。一、合理設(shè)計(jì)是輸電線路安全運(yùn)行的基礎(chǔ)如何最大限度地滿足電網(wǎng)建設(shè)需耍已成為技術(shù)部門線路設(shè)計(jì)中的重 點(diǎn)。在輸

2、電線路的設(shè)計(jì)中，要圍繞方便施丁、降低造價(jià)、利于運(yùn)行等方面, 對(duì)輸電線路進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：(-)輸電線路的路徑選擇路徑選擇和勘測(cè)是整個(gè)線路設(shè)計(jì)屮的關(guān)鍵，方案的合理性對(duì)線路的經(jīng) 濟(jì)、技術(shù)指標(biāo)和施工、運(yùn)行條件起著重要作用。線路勘測(cè)工作是對(duì)設(shè)計(jì)人 員業(yè)務(wù)水平、耐心和責(zé)任心的綜合考驗(yàn)。針對(duì)現(xiàn)在電網(wǎng)建設(shè)水平，新建線路的線行選擇越來越窄。由于早期電網(wǎng)建設(shè)過程中對(duì)電網(wǎng)的發(fā)展估計(jì)不足及經(jīng)濟(jì)水平的限制等情況，遇到交叉 跨越電力線路時(shí)，處理起來相當(dāng)困難，甚至要改造原有線路，特別是多山 地區(qū)，線路路徑的海拔不斷升高，給施工、運(yùn)行帶來了相當(dāng)大的困難。因 此我們?cè)谶x擇路徑時(shí)要對(duì)線路沿線地上、地下、在建

3、、擬建的工程設(shè)施進(jìn) 行充分搜資和調(diào)研，盡可能選擇長(zhǎng)度短、轉(zhuǎn)角少、交叉跨越少，地形條件 好的方案。綜合考慮清賠費(fèi)用和民事丁作，盡可能避開樹木、房屋和經(jīng)濟(jì) 作物種植區(qū)。(-)輸電線路的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)桿塔基礎(chǔ)作為輸電線路結(jié)構(gòu)的重要組成部分，它的造價(jià)、工期和勞動(dòng) 消耗量在整個(gè)線路工程中占有很大比重。其施工工期約占整個(gè)工期的一半 時(shí)間，運(yùn)輸量約占整個(gè)工程的60%,費(fèi)用約占整個(gè)工程的20%-35%,基礎(chǔ) 選型、設(shè)計(jì)及施工的優(yōu)劣直接影響著線路工程的建設(shè)。根據(jù)工程實(shí)際地質(zhì) 情況，每基塔的受力情況逐地段逐基進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)比較重要，特別對(duì)于影 響造價(jià)較大的承力塔，由四腿等大細(xì)化味兩拉兩壓或三拉一壓才是經(jīng)濟(jì)合 理的。需要特

4、別注意的一點(diǎn)就是，隨著環(huán)境保護(hù)意識(shí)的不斷加強(qiáng)，盡量采 用樁基礎(chǔ)，避免大開挖基礎(chǔ)對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞。輸電線路設(shè)計(jì)要結(jié)合實(shí)際, 因地制宜，通過優(yōu)化方案，科技攻關(guān)，不斷探索與創(chuàng)新，才能確保輸電線 路的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。(%1) 輸電線路的桿塔選擇不同的桿塔型式在造價(jià)、占地、施工、運(yùn)輸和運(yùn)行安全等方面均不相 同，桿塔工程的費(fèi)用約占整個(gè)工程的30%40%,合理選擇桿塔型式是關(guān) 鍵。由于電網(wǎng)發(fā)展的需耍，新建線路一般都盡量避免采用水泥桿塔，這對(duì) 造價(jià)產(chǎn)生相當(dāng)大的影響，如果一定要使用水泥桿，一般都是采用400型水 泥桿塔，跨越、耐張和轉(zhuǎn)角盡量采用角鋼塔，材料準(zhǔn)備簡(jiǎn)單明了、施工作 業(yè)方便且提高了線路的安全水平。對(duì)于

5、同塔多回且沿規(guī)劃路建設(shè)的線路， 桿塔一般釆用占地少的鋼管塔，但人的轉(zhuǎn)角塔若采用鋼管塔由于結(jié)構(gòu)上的 原因易造成桿頂撓度變形，基礎(chǔ)施工費(fèi)用也會(huì)比角鋼塔增加一倍，直線塔 釆用鋼管塔，轉(zhuǎn)角塔采用角鋼塔的方案比較合理，能夠滿足環(huán)境、投資和 安全要求。二、配電裝置的選擇（-）在選擇裸導(dǎo)體和電器的時(shí)候，環(huán)境溫度要符合耍求，即最熱月 的平均最高溫度為最熱月日最高溫度的月平均值，要取多年的平均值。在 選擇屋內(nèi)裸導(dǎo)體和其他電器的時(shí)候，如果該處沒有通風(fēng)設(shè)計(jì)溫度的資料， 最高溫的設(shè)定要在最熱月的平均最高溫的基礎(chǔ)上加5°c。當(dāng)溫度低于儀表 電器的最低允許溫度時(shí)，要加強(qiáng)保穩(wěn)措施，防止冰雪事故的發(fā)生。另外隔 離開

6、關(guān)設(shè)置的破冰厚度耍人于最大的覆冰厚度。（-）在選擇導(dǎo)體和電器的相對(duì)濕度時(shí)，采用當(dāng)?shù)貪穸茸罡咴路莸钠?均相對(duì)濕度。根據(jù)不同的地區(qū)選擇不同的類型。在濕熱地區(qū)要采用濕熱帶 型電器產(chǎn)品，在亞濕熱帶地區(qū)可采用普通電器產(chǎn)品，實(shí)際運(yùn)用中要根據(jù)當(dāng) 地運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)采取防護(hù)措施。（三）配電裝置的抗震設(shè)計(jì)耍符合現(xiàn)行的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)即電力設(shè)施抗 震設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定。（四）在配電裝置設(shè)置在居民區(qū)和工業(yè)區(qū)內(nèi)的情況，其噪聲要控制在 一定范圍之內(nèi)符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)企業(yè)噪聲控制設(shè)計(jì)范偉i城市區(qū) 域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定和要求。（五）在海拔高度超過1千米的地區(qū)配電裝置要選擇適合高海拔地 區(qū)的電器和電磁產(chǎn)品，外部絕緣的沖擊和工頻實(shí)驗(yàn)電壓要符合現(xiàn)

7、行的國(guó)家 標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)規(guī)定。三、導(dǎo)體和電器的設(shè)計(jì)選用（一）配電裝置的絕緣水平要符合電力裝置的過電壓保護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)范 里的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。（-）所選用的電器承受的最高工作電壓不得低于該冋路的最高運(yùn)行 電壓設(shè)計(jì)需用的導(dǎo)體電器長(zhǎng)期允許的電流不能小于該回路的最人持續(xù)工 作電流，另外的導(dǎo)體電器應(yīng)考慮h照對(duì)其載流量的影響。（三）在對(duì)導(dǎo)體和電器的動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定及電器開斷電流多用短路電 流的驗(yàn)算時(shí)要按照設(shè)計(jì)規(guī)劃進(jìn)行計(jì)算，并考慮到電力系統(tǒng)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展規(guī) 劃。計(jì)算時(shí)可按三相短路進(jìn)行驗(yàn)算。在驗(yàn)算導(dǎo)體短路熱效應(yīng)時(shí)采取主保護(hù) 時(shí)間加相應(yīng)斷路器全分閘時(shí)間。（四）當(dāng)用熔斷器保護(hù)電壓互感器回路時(shí)，可不驗(yàn)算動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。 用高壓限流熔斷器

8、保護(hù)的導(dǎo)體和電器，可根據(jù)限流熔斷器的特性驗(yàn)算其動(dòng) 穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。（五）裸導(dǎo)體的正常最高工作溫度不應(yīng)大于+70°c,在計(jì)及日照影響 時(shí)，鋼芯鋁線及管形導(dǎo)體不宜大于+80°co當(dāng)裸導(dǎo)體接觸面處有鍍（搪） 錫的可靠覆蓋層時(shí)，其最高丁作溫度可提高到+85°co（六）在正常運(yùn)行或者短路時(shí)，電器引線的最大作用力應(yīng)小于電器端子允許的荷載。屋外配電裝置的導(dǎo)體、套管、絕緣子和金具等，耍根據(jù)當(dāng) 地氣象條件和不同受力狀態(tài)進(jìn)行力學(xué)計(jì)算。四、防雷接地 工業(yè)發(fā)展，使城市大氣環(huán)境污染達(dá)到非常嚴(yán)重的 程度，我國(guó)華北、東北、華東電網(wǎng)曾經(jīng)相繼發(fā)生大面積污閃事故。隨著復(fù) 合絕緣子的逐步推廣,它顯著的防

9、污性能已在各種惡劣的自然氣候中得到 檢驗(yàn)，與瓷絕緣子、玻璃絕緣子有了鮮明的對(duì)比，積累了許多運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。 它還具有幾乎免于維護(hù)的特點(diǎn)，可有效地延長(zhǎng)線路的清掃周期，大大減少 運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用和停電損失，提高供電可靠性。在城市電網(wǎng)的各個(gè)電壓等級(jí) 中得到廣泛應(yīng)用。復(fù)合絕緣子的清掃周期直受到人們的關(guān)注。-些運(yùn)行 單位認(rèn)為，在復(fù)合絕緣子掛網(wǎng)運(yùn)行1年后進(jìn)行綜合檢修，以后每58年 檢修一次。有生產(chǎn)廠家建議：在嚴(yán)重污穢地區(qū)，復(fù)合絕緣子表面的鹽密控 制在0. 4mg/cm2,灰密控制在2mg/cm2時(shí)，可不清掃。但復(fù)合絕緣子的污 閃電壓由表面憎水能力控制，隨運(yùn)行時(shí)間的增長(zhǎng)，憎水性能降低，故上列 的鹽密、灰密指標(biāo)值應(yīng)隨之

10、降低。城市架空線路不僅有走廊對(duì)它的空中限制，地面以下的基礎(chǔ)和接地也 受到很大的制約。在建筑物擁擠的地帶，桿塔接地常與四周的建筑用地、 煤氣、通訊等地下管線矛盾。通常的水平射線無法伸展，加上垂直接地極 亦不易達(dá)到接地電阻的要求。此時(shí)可采用深埋垂直接地極，深埋環(huán)，淺埋 壞結(jié)合的綜合接地裝置：在每個(gè)基坑的四角各打一垂直接地極，接地圓鋼 沿基坑周邊把垂直接地極連接起來，構(gòu)成深埋環(huán)；將四個(gè)深埋環(huán)引至淺層, 淺埋環(huán)環(huán)繞整個(gè)基礎(chǔ)聯(lián)系起深埋環(huán)。有條件時(shí)，可再延伸一些水平射線。對(duì)鋼管桿或窄基塔可采用類似結(jié)構(gòu)處理：在孔樁或聯(lián)合基礎(chǔ)中設(shè)置不同深度的埋環(huán)，再延伸一些水平射線, 充分利用基礎(chǔ)空間。沿道路行進(jìn)的線路接地，若檔距不大，可將某一段線 路的接地通過數(shù)根平行的接地線構(gòu)成地網(wǎng)。這種接地裝置除有良好的接地 性能外，還起到了耦合線的作用，它通過增大耦合系數(shù)，增加避雷線的分 流來降低雷擊跳閘率，以提高架空線路的耐雷水平。結(jié)語：隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與電力需求的不斷增長(zhǎng)，電力系統(tǒng)向著高 電壓、大機(jī)組、現(xiàn)代化大電網(wǎng)發(fā)展，電力系統(tǒng)的運(yùn)行方式更復(fù)雜，輸電距 離更遠(yuǎn)，電力生產(chǎn)的