摘要:偏遠(yuǎn)山區(qū)送電線路是一個(gè)綜合性的問題,需要考慮到與之相關(guān)的許多方面,而設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)也比平地的設(shè)計(jì)和丘陵地區(qū)的設(shè)計(jì)有所提高。本文結(jié)合山區(qū)送電線路工程的需求與特點(diǎn),總結(jié)出110kV送電線路設(shè)計(jì)中的問題解決方案。

關(guān)鍵詞: 送電線路;偏遠(yuǎn)山區(qū);解決方案

1 引言

我國的大部分地區(qū)屬于偏遠(yuǎn)山區(qū),隨著電力事業(yè)的飛速發(fā)展,近年來電網(wǎng)建設(shè)非常迅速。偏遠(yuǎn)山區(qū)送電線路的設(shè)計(jì)有著一些特殊的注意事項(xiàng),由于山區(qū)地理?xiàng)l件和氣候的特殊性,設(shè)計(jì)線路時(shí)必須綜合考慮其具體路徑的走向、線路導(dǎo)線的型號(hào)、機(jī)械施工的模式以及防雷具體措施等,都與普通地形的設(shè)計(jì)有著諸多不同之處,在設(shè)計(jì)初期就必須考慮到以上的問題。

2 偏遠(yuǎn)山區(qū)110kV送電線路設(shè)計(jì)主要問題分析

2.1 路徑選擇問題

處于山區(qū)的送電線路往往具有地形相對(duì)復(fù)雜多變,相對(duì)高差較一般地區(qū)偏大的特點(diǎn),加上村莊往往位于山溝底部,房屋的分布比較松散,有些地區(qū)還有河流,這些因素都為送電線路的路徑選擇帶來了難題。一些山區(qū)的送電線路設(shè)計(jì)具有曲折系數(shù)偏大、轉(zhuǎn)角數(shù)量增多的特點(diǎn),整個(gè)過程的線路路徑走向復(fù)雜多變,不夠科學(xué)。因此，可以在設(shè)計(jì)前期進(jìn)行充分的線路路徑優(yōu)化措施(比如使用海拉瓦航測系統(tǒng)) 。

在三維數(shù)字地圖界面上,通過對(duì)路徑的對(duì)比與選擇,最大程度地使線路縮短長度,達(dá)到優(yōu)化的效果。同時(shí)注意盡量避開氣候區(qū)以及地質(zhì)危險(xiǎn)區(qū),并結(jié)合房屋拆遷計(jì)劃進(jìn)行合理的布局與選擇。在三維數(shù)字地圖進(jìn)行線路選擇和對(duì)比時(shí),應(yīng)優(yōu)先選擇高度差小、海拔低的區(qū)域,并使設(shè)計(jì)線路與公路、既存線路盡量靠近,從而進(jìn)一步降低施工難度和工程量。以上的舉措能夠在盡量節(jié)約工程造價(jià)的同時(shí)保證線路的質(zhì)量。

2.2 導(dǎo)線選型問題

一般來講,山區(qū)的海拔高度均在800m～1200m之間,相對(duì)高度差值較大,可達(dá)二百米,而相對(duì)高差則可達(dá)300m以上。此外,有些地區(qū)屬于荒蕪地段,更多的山區(qū)則覆蓋了各類雜樹等。在進(jìn)行送電線路設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)綜合當(dāng)?shù)亓謽I(yè)部門的意見,并充分考慮環(huán)境問題,將對(duì)環(huán)境的影響降至最低。針對(duì)大片林區(qū),可以結(jié)合樹木的平均高度進(jìn)行跨越�！峨娏�線路設(shè)計(jì)規(guī)程》規(guī)定“: 導(dǎo)線在弧垂最低點(diǎn)的應(yīng)力不得超過導(dǎo)線瞬時(shí)破壞應(yīng)力的40%,如果導(dǎo)線懸掛點(diǎn)比最低點(diǎn)高很多時(shí),懸掛點(diǎn)的應(yīng)力可較弧垂最低點(diǎn)應(yīng)力高10%。”也就是說,在導(dǎo)線的應(yīng)力設(shè)計(jì)方面,任意點(diǎn)的應(yīng)力必須低于導(dǎo)線瞬時(shí)破壞應(yīng)力的44%。在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的是:若線路檔距高于相應(yīng)高差要求時(shí)的檔距極限值,則必須嚴(yán)格依照《規(guī)程》的規(guī)定來放松導(dǎo)線應(yīng)力。但是同時(shí)要考慮到的是,導(dǎo)線安全系數(shù)的放松會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)線的弧垂增加,對(duì)于林區(qū)的跨越將產(chǎn)生不利影響。綜合考慮之后,應(yīng)該將導(dǎo)線的破斷張力是否可以滿足導(dǎo)線懸掛點(diǎn)應(yīng)力即為首要考慮的因素。在此情況下，可以選擇高強(qiáng)鋼芯鋁合金絞線,如JLHA2/G3A-300/40。此種導(dǎo)線的強(qiáng)度能夠達(dá)到設(shè)計(jì)要求。具備較好的弧垂特性和過載能力,在山區(qū)線路送電工程中,可以滿足大高差時(shí)導(dǎo)線懸點(diǎn)應(yīng)力。此外,在線間距離較小時(shí),此種導(dǎo)線的特性決定了導(dǎo)線弧垂大大減小,從而使因?qū)Ь�不同步擺動(dòng)引起相間閃絡(luò)的可能性大大降低,一旦投入運(yùn)行后,線路的安全系數(shù)就增加了。

2.3 風(fēng)偏距離的問題

風(fēng)偏距離的問題屬于電力設(shè)計(jì)的機(jī)電部分問題。在山區(qū)條件下的送電線路設(shè)計(jì),當(dāng)三相導(dǎo)線的排列方式為水平時(shí),進(jìn)行排桿位時(shí),不但要考慮到中相導(dǎo)線的對(duì)地安全距離,在山區(qū)地形復(fù)雜的情況之下,還要充分考慮在風(fēng)偏時(shí),對(duì)地形凸出的山坡、巖石與邊相導(dǎo)線之間的安全距離。結(jié)合工程勘測部門所提供的線路平斷面圖,在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)一定要進(jìn)行實(shí)測,尤其是針對(duì)地形凸出物的部分邊線斷面,一定要有準(zhǔn)確的測量數(shù)據(jù)。對(duì)于一些雷擊的危險(xiǎn)點(diǎn),在定位驗(yàn)算時(shí)應(yīng)充分注意。此外,110kV送電線路在跨越鐵路、高速公路時(shí),應(yīng)充分結(jié)合規(guī)程相關(guān)求,采用雙聯(lián)絕緣子串。由于山區(qū)地形復(fù)雜,桿塔承受的垂直檔距很大,雙聯(lián)絕緣子串才能更好地滿足其強(qiáng)度要求。

2.4 防震問題

微風(fēng)振動(dòng)是一種經(jīng)常發(fā)生在架空電力線路、靜止線條的渦流回流現(xiàn)象。微風(fēng)振動(dòng)的機(jī)械原理是穩(wěn)定分層的風(fēng)通過圓柱形如導(dǎo)線時(shí)發(fā)生的。當(dāng)風(fēng)吹向圓柱形物體時(shí),在它的后面分層交錯(cuò)的渦流形成一定的壓力差,這樣就使圓柱形物體在與風(fēng)吹動(dòng)方向相垂直的方向產(chǎn)生移動(dòng)的趨勢。導(dǎo)線發(fā)生微風(fēng)振動(dòng)的條件:渦流的頻率與導(dǎo)線的自然頻率相一致,一般為30～ 120Hz;持續(xù)長時(shí)間的風(fēng)作用與電線垂直方向1。

對(duì)于山區(qū)的送電工程,由于普遍存在電線張力大、懸掛點(diǎn)高、檔距長的特性,因此防震問題比較復(fù)雜,而微風(fēng)震動(dòng)的頻率范圍也比較廣。在這種情況之下,假如只采用一種單一類型的防震錘,由于其響應(yīng)頻率范圍是固定的,因此效果不太理想。在大檔距的山區(qū)線路中,可以采用綜合化的方針方法,如將護(hù)線條、防振錘、阻尼線等混合使用,可以達(dá)到較大的響應(yīng)頻率范圍和較好的防振效果。

2.5 接地問題

山區(qū)110kV電力線路所經(jīng)地段的土壤電阻率一般為大于1000Ω·m。因此,要使得線路鐵塔的接地電阻符合要求,必然需要放射形接地裝置,每一根射線的長度可以達(dá)到數(shù)十米。山區(qū)還有一個(gè)特點(diǎn)就是坡度大、地形陡,容易為加長接地體施工帶來困難,在這種情況之下,可以適當(dāng)縮短放射形射線長度,并使用降阻劑使接地電阻進(jìn)一步下降。在很多山區(qū)送電工程中都使用了降阻劑,取得了不錯(cuò)的效果。降阻劑首先通過與金屬接地體的密切接觸,使接觸電阻得到降低,此外,還可以滲透到附近的土層里,使附近土層的電阻得到抑制,從而形成一個(gè)低電阻區(qū)域。另外,降阻劑還能起到良好的防腐蝕的保護(hù)作用。在使用降阻劑時(shí)應(yīng)有以下注意事項(xiàng):首先注意降阻劑的性態(tài),若已經(jīng)失效、結(jié)塊,則應(yīng)停止使用;其次,降阻劑的使用應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)赝寥离娮杪省⒌乩項(xiàng)l件等實(shí)際情況;第三,降阻劑使用前應(yīng)攪拌均勻,按照說明書與注意事項(xiàng)嚴(yán)格進(jìn)行。

3 結(jié)束語

除去上文所論述的設(shè)計(jì)要點(diǎn)之外,還應(yīng)在以下幾個(gè)方面加以注意,如桿塔上拔、導(dǎo)地線弧垂配合、導(dǎo)線懸垂串懸垂角等,均需要在設(shè)計(jì)前期進(jìn)行計(jì)算和確認(rèn)。設(shè)計(jì)人員應(yīng)該進(jìn)一步熟悉專業(yè)知識(shí),結(jié)合山區(qū)的特點(diǎn)和電力安全需求,使設(shè)計(jì)能夠達(dá)到可靠安全、經(jīng)濟(jì)適用。

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