城市密集型110kV架空输电线路设计研究

引言

随着我国城市化和城镇化进程的不断加快,用电规模逐渐扩大。为适应经济社会的发展以及满足人民不断增长的用电需求,对于提高输电线路的效率和安全性能成为社会经济发展中首要解决的问题。本文主要针对在城市建设中采用的城市密集型110kV架空输电线路的设计进行简要的分析和研究,因地制宜,以期给广大工作者提供借鉴。

1城市密集型110kV架空输电线路的设计特点

1.1架空线路走廊设计

在架构城市密集型110kV架空输电线路时,架空线路的走廊设计是其十分重要的环节。风偏、塔头尺寸及安全距离是其宽度设计的主要研究部分。在城市密集型环境下线路走廊的宽度是首要考虑条件,需对风偏和塔头尺寸展开全面分析,梳理输电线路由这两个方面带来的影响,同时结合实际情况给出合理的布局设计。在实践工作中,有效控制导线的风偏及塔头的尺寸的措施,唯有固定挂点的直线杆塔及固定跳线的耐张塔这两种类型。通过合理的设计选用,能够高效地控制线路走廊的宽度,同时提升线路铺设环节中的安全性,提升运行环节的效率。

对于上述两项措施,结合一些技术指标和科学规范,全面按照该领域的技术规程,围绕塔头的规格进行专业的数据测验,使其符合实际标准。

(1)将导线安装在杆塔上的架空输电线路是现时最为节省的输电线路,是实现电力传输的有效手段和技术保障。在城市化建设环节中,修建杆塔的项目要求占用相应面积的土地,加上线路走廊宽度的限制,为确保线路的绝缘水平满足安全标准,防止触电等问题出现,以及保证在最大程度上城市密集型110kV架空输电线路的安全性,需对架空线路走廊地带展开全面的勘测和科学运算分析,从而达到整体输电的秩序性和有效性。

(2)由于大地表面可视为一个绝缘体,高压输电线路会在大地的外层形成感应静电场,所以,为保证周围建筑物的安全性和人身安全,导线的高度需要设定严格的标准,并进行细致检测后才能投入使用。若线路因为不可控或者其他原因出现短路时,此时形成的电磁场对于附近的电力系统会产生多样化的作用,所以,导线的高度跟附近区域的建筑物必须维持足够距离。

(3)在输电线路的架设项目中,有时需要跨越建筑物和居民密集区,而考虑到城市密集型有其相应的特点和构建要求,因此,解决线路走廊问题就显得尤为关键。

(4)在城市密集型110kV架空线路的规划中,不仅要保证供电的高效性和安全性,还要将项目的成本控制在计划投资内的最低水平。对于架空线路的规划而言,一般设计为双回或多回并架,这样不仅有利于提升输电的效益,还可以让线路更为紧凑,进而获得良好的经济效益和社会效益。

1.2路径与杆型

伴随密集型城市化建设进程,这就使得能用于电网构架的土地面积不断减少,导致在城市电网输电线路的铺设过程中,线路走廊所占总用地面积的比例也会相对减少。对于城市密集型110kV架空线路的规划工作而言,需要充分考虑因时制宜、因地制宜两个重要问题。举例说明,在绿化程度较高的地区,可考虑延着道路或绿化带进行架构。为充分提升线路获得良好的经济与社会效益,假如面临一些特殊情形,可考虑运用单边三相垂直排列的杆型。但是,在现今的城市建设规划中也面临着一定阻碍。例如,城市的规模有限,导致输电线路走廊的空间也受到制约。所以,走廊较为狭窄的问题是影响110kV架空线路在密集型城市运用和建设的关键因素,对于该问题,技术人员结合城市的发展现状及自身的工作经验,在不断的积极探索中,钢管杆应运而生,其高效处理了线路走廊过于狭窄的问题。这种材料的运用使得线路的建构更加具有美观性,同时也提升了经济效益,故其在城市电网项目中得到了大量运用。在城市规划及城市美化方面钢管杆展现出其独有的优势和特点。

1.3城市密集型110kV架空输电线路架构过程中所涉及的计算公式

(1)导线线间距离:档距在1000m以下水平线间距离宜按下式计算:

(2)导线垂直排列时垂直线间距离计算:

(3)导线三角排列时等效水平线间距离计算:

式中,D为水平线之间的距离(m);Dx为导体三角形排列时的等效水平距离(m);DP为导线之间的水平投影距离(m);DZ为导线之间的垂直投影距离(m);LK为悬浮绝缘子串长度(m);U为系统标称电压(kV);fc为导线的最大下垂(m);h为垂直排列导体时垂直线之间的距离(m)。

2防雷接地

在输电传输线路构建的环节中,实现供电的稳定和安全是首要考虑的问题,再者就是提升整体输电线路的社会效益和经济效益。近年来,支撑城市整体经济发展的除新兴的第三产业外,绝大多数中小型城市还是以第二产业为主,这就进一步加剧了一部分中小城市的环境污染状况。在雷雨季节,雷电击中电网的事件屡见不鲜,随之而来的问题就是此种恶劣天气造成城市电网的供给系统趋于瘫痪,导致大面积停电,严重影响着居民的日常生产生活及人身安全。基于此,在电力系统的构建过程中,对防雷提出了新的要求,相关工作人员也针对这一问题进行了系统化和科学性的研究和开发。复合绝缘子的研制和开发是近年来相关技术人员不断努力的成果,因其具有良好的防污性能,且能很好地适应环境的变化,故被广泛运用在城市电网的建设过程及工作实践中。同时,复合绝缘子的出现也有利于进一步缩减整体电网的构建成本,提高其对环境的适应能力,同时降低了用户在停电过程中的经济损失,更是为电力维修人员的维修和保养工作提供了便利。

城市密集型110kV架空输电线路的整体设计和研究工作,还要针对具体问题进行具体分析。在实际操作过程中,除受走廊宽度的制约外,还会面临地下空间的制约,其影响因素是多样化的。城市建设涉及到很多方面,比如排水、供电系统、燃气管道等,城市的地下工程十分复杂,在没有地下综合管廊设置的前提下,在杆塔接地的环节中,水平接地线无法顺着正常的路径延伸铺设。另外,垂直接地线也无法直接延伸到地下,不能满足接地电阻的具体要求。在出现此状况时,技术工作人员应结合以往的项目经验,合理安装垂直接地线,使接地电阻符合要求。

3结语

随着我国经济水平的不断提高以及城市化进程的大力推进,为保证线路的稳定性和安全性,同时提升供电系统的高效性,在密集型城市项目建设环节中,架构110kV架空线路会面临很多不确定且不可控因素。所以,在设计和构建的过程中,需要围绕线路走廊的项目环境展开全面的勘测,另外,对施工过程中可能出现的问题要做好充分分析和预测,采取有针对性的解决措施,避免影响工程项目进度,这样才能保障供电的可靠性和安全性。