电力工程高压输电线路设计要点分析陈殷毅

电力工程高压输电线路设计要点分析陈殷毅

(广东岭南设计院有限公司510655)

摘要:随着当今社会的高速发展,人们对电力资源的需求不断上升,鉴于此,电力工程要与时俱进,进一步拓展建设规模,不断满足人们日益增长的用电需求。高压输电线路管理与设计是电力工程发展的生命力,同时也是工程建设的重中之重,而电力工程的迅猛发展无疑使输电线路设计管理面临着巨大的压力与挑战。本文阐述了电力工程高压输电线路设计,并在此基础上分析了电力工程高压输电线路设计的基本要点,以飨读者。

关键词:电力工程;高压输电线路;设计;设计要点分析

引言

完善的输电线路设计,对保障用户用电需求和电力输送平稳运行具有重要作用。科学的设计需要以扎实的理论基础为前提,110kV输电线路设计也不例外。设计过程中,需要以严谨的态度对待设计的每一个步骤,严格把控设计过程。为了追求主网线路的安全稳定,需要根据遇到的问题进行具体分析,从而不断改进和完善设计内容。搜集分析主网系统中输电线路相关的大量数据,从而设计更好的方案服务大众。

1高压输电线路电气设计步骤

1.1可研阶段

高压输电线路电气设计前需要做好充分的准备工作,全方位衡量多项客观因素对线路可能造成的影响,从而才能从根本上避免设计图纸出现重大变更、颠覆性变更。设计过程中,设计人员要对线路路径及线路所经过地区的气象条件、地形地貌、污秽等级等方面进行全面考虑,保证技术可行,经济合理。可研阶段最主要的工作为确定线路路径方案,这就要求设计人员必须收集相关资料,通过卫片室内选线和现场踏勘情况,提出最优的线路路径方案,并得到相关部门同意,办理相关的路径协议。高压输电线路电气设计对设计人员的素质有着极高的要求,需要其具备专业的理论知识素养,并且能够独立对设计内容展开调查与分析;结合收集的信息内容对可能影响输电线路路径走廊可行性的因素进行预测,提前编制解决方案,以应对实际问题。

1.2初步设计分析

初步设计是工程设计的重要阶段,主要的设计原则,都在初步设计中明确,应尽全力研究深透。初步设计阶段应着重对不同的线路路径方案进行综合的技术经济比较,取得有关协议,选择最佳的路径方案:充分论证导线和地线,绝缘配合及防雷设计的正确性,确定各种电气距离;认真选择杆塔和基础形式;合理地进行通信保护设计;对于严重的污秽区、大凤和重冰雪地区、不良地质和洪水危害地段、特殊大跨越设计等均要列出专题进行调查研究,提出专题报告:根据工程的特点及设计的实际情况,列出新技术的科研专题,把科学实验的成果用于工程设计中去。各项设计均应作出安全可靠、技术经济合理的设计方案,进行优选。设计必须做到技术进步,并从实际出发,结合国情和地区特点,积极慎重地推广采用成熟的新材料、新结构等先进技术。

1.3施工设计分析

施工图设计是按照初步设计原则和设计审核意见所作的具体设计。是由施工图纸和施工说明书,计算书、地面标桩等组成。施工说明书主要是说明为实现设计意图而要求的施工方法、原则和工艺标准。施工图设计一般包括下列的设计内容:1、施工图总说明书及附图,2、线路平断面图及杆塔明细表,3、机电施工图及说明书,4、杆塔施工图及说明书,5、基础施工图及说明书,6、大跨越设计施工图及说明书,7、通信保护施工图及说明书,8、预算书。

2电力工程高压输电线路设计要点

2.1高压输电线路路径选择的设计

(1)根据电力系统规划要求,结合变电站的选址,综合考虑线路长度、地形地貌、地质、水文气象、冰区、交通、林木、矿产、障碍设施、交叉跨越、施工、运行及地方政府意见等因素,进行多方案比较,使路径走向安全可靠,经济合理。

(2)避开军事设施、城镇规划、大型工矿企业及重要通信设施,减少线路工程建设对地方经济发展的影响。

(3)在经济合理的前提下尽量避开高山大岭、恶劣地质区和重冰区、已有的各种矿产采空区、开采区、规划开采区及险恶地形、水网、不良地质地段,尽量避让林木密集覆盖区。

(4)尽可能靠近现有国道、省道、县道及乡村公路,改善交通条件,方便施工和运行。

(5)充分考虑地形、地貌、避免大档距、大高差、相邻档距相差悬殊地段,并力求避开严重覆冰地段。

(6)在路径选择中,充分体现以人为本、保护环境的意识,尽量避免大面积拆迁民房。

(7)减少交叉跨越已建送电线路,特别是高电压等级的送电线路,以降低施工过程中的停电损失,提高运行的安全可靠性。

(8)综合协调本线路与沿线已建、在建、拟建送电线路、公路、铁路及其它设施间的矛盾。

(9)充分征求地方政府及有关部门对路径方案的意见和建议。

(10)尽量利用省、市分界地区,城镇、乡镇之间结合部,利用率较低的土地。路径方案技术可行,经济合理。

2.2气象条件的确定

1.对气象资料的分析及取值

说明取用沿线气象台(站)和送电线路、通信线路的运行经验及造成自然灾害等资料情况,并进行分析。如果一条送电线路较长或气象复杂,可分段选择气象区。气象资料的取值如下:基大风速的取值(10m高);电线覆冰的取值;年平均气温的确定;最高和最低气温的取值;雷电日数的取值。

2.气象条件成果表

将已选取的各种气象条件、分别按最高气湿、最低气温、最大风速、覆冰、安装、年平均气温,雷电过电压、操作过电压等情况所对应的气温、风速、覆冰的气象条件组合数值,汇总列表表示。宜采用全国典型气象区的表格形式及数值。

2.3杆塔的设计

杆塔的设计是电力工程高压输电线路设计的一个要点所在。在进行杆塔设计时,根据杆塔的使用条件对塔型方案进行比较和优化设计,力求使铁塔满足以下要求:

1)保证铁塔的强度、稳定性和必要的刚度;

2)结构形式简单,构件受力明确、结构传力路线清晰:

3)满应力设计降低钢耗,使铁塔与基础总体造价最为经济合理;

4)优化结构设计,减少材料品种,降低制造、安装和运行维护的工作量。

同时执行《110kV~750kV架空输电线路设计规范》和《架空输电线路杆塔结构设计技术规定》的相关规定,杆塔的计算工况和防雷保护角均执行新的规程规范。

1)根据线路现场的地形地貌条件确定合理的主导塔型。

2)按照现行规程规划主导塔型的头部尺寸。

3)以最大限度地提高档距利用系数为目标确定主导塔型的经济呼称高。

4)对与所确立的主导塔型结构形式相近塔型的设计、施工、运行的历史经验和最新进展进行调研,以取长补短。

5)在综合考虑以上各方面因素的基础上对主导塔型进行结构优化计算,使其耗材指标最优。

选择杆塔形式时,要以维修方便、运行快捷以及经济可靠为目标,最终完成电力线路的杆塔设计工作。

结语

在我国经济高速发展之时,我国不只是生产时还有人们的日常生活都对电力资源的需求越来越大,因此我们的电力企业要想足够供应人们的正常生产生活用电需求,必须配合我们时刻发展的电力工程,与时俱进,不断扩展我们企业规模,提升企业工作人员在电力方面的专业素养,培养他们在高压线路设计与管理方面的专业能力,以应对在迅猛发展的电力工程环境下高压输电线路的设计管理方面的各种挑战。上文对于电力工程高压输电线路的设计有了一个初步具体的分析,希望能够对我们国家的电力工程事业做贡献,促进我们国家电力方面的进一步发展。

参考文献:

[1]苏毅能.电力工程高压输电线路设计要点分析[J]界,2017,03:152-153.

[2]张殿生.电力工程高压送点线路设计手册.中国电力出版社.2011

[3]中国电力企业联合会.110kV~750kV架空输电线路设计规范[GB50545].中国计划出版社.2010

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