淺析高壓輸電線路的設(shè)計(jì)與維護(hù)思路

李也凡

國網(wǎng)牡丹江供電公司牡丹江電力經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究所

淺析高壓輸電線路的設(shè)計(jì)與維護(hù)思路

李也凡

國網(wǎng)牡丹江供電公司牡丹江電力經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究所

經(jīng)濟(jì)和社會(huì)快速發(fā)展過程中對(duì)高壓輸電線路的需要越來越大，為了實(shí)現(xiàn)大容量、遠(yuǎn)距離的電力輸送必須提高高壓輸電線路設(shè)計(jì)質(zhì)量，以此來提高輸電線路智能化和現(xiàn)代化水平，消除高壓輸電線路的隱患和威脅，實(shí)現(xiàn)高壓輸電線路的穩(wěn)定與安全。本研究以高壓輸電線路設(shè)計(jì)工作為出發(fā)點(diǎn)，展開了高壓輸電線路路徑、導(dǎo)線、桿塔和防雷設(shè)計(jì)的研討，分析了高壓輸電線路的故障種類，提供了高壓輸電線路實(shí)際維護(hù)工作的要點(diǎn)。

高壓輸電線路；路徑；導(dǎo)線；桿塔；防雷；設(shè)計(jì)；維護(hù)

1 前言

經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)生活的快速發(fā)展帶來了電力需求的迅猛增長，高壓輸電線路成為電力建設(shè)，應(yīng)對(duì)電力緊張的重要結(jié)構(gòu)，行業(yè)和社會(huì)高度重視高壓輸電線路的建設(shè)工作，并將注意力和著眼點(diǎn)放到了高壓輸電線路設(shè)計(jì)這個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。為了實(shí)現(xiàn)高壓輸電線路取得跨越式發(fā)展的可能，應(yīng)該立足于高壓輸電線路設(shè)計(jì)工作和高壓輸電線路維護(hù)實(shí)際，通過設(shè)計(jì)優(yōu)化和維護(hù)改進(jìn)使高壓輸電線路能夠符合電力現(xiàn)代化的需求，為建設(shè)安全電力提供堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

2 高壓輸電線路設(shè)計(jì)的要點(diǎn)

2.1 高壓輸電線路路徑設(shè)計(jì)

當(dāng)前高壓輸電線路路徑規(guī)劃采用BAE系統(tǒng)的海拉瓦定位技術(shù)為基礎(chǔ)，利用衛(wèi)星圖片、航拍圖片和GPS系統(tǒng)來進(jìn)行路徑的規(guī)劃，這樣的方式具有效率上的優(yōu)勢，在路徑長度控制，路徑設(shè)計(jì)效率方面有著顯著的優(yōu)勢。由于海拉瓦全數(shù)字化定位技術(shù)可以避免野外操作，不但可以降低高壓輸電線路路徑設(shè)計(jì)的工作強(qiáng)度，而且也會(huì)節(jié)約高壓輸電線路路徑設(shè)計(jì)的成本。

2.2 高壓輸電線路導(dǎo)線選擇設(shè)計(jì)

高壓輸電線路導(dǎo)線選擇時(shí)應(yīng)該考慮到導(dǎo)線承受的電壓、電流強(qiáng)度、電暈等基本參數(shù)，要針對(duì)高壓輸電線路導(dǎo)線的抗干擾要求，進(jìn)行全面的考慮和認(rèn)真地選擇。當(dāng)前高壓輸電線路導(dǎo)線以便選用鋼芯鋁絞線為主，要確保高壓輸電線路導(dǎo)線設(shè)計(jì)的合理性和科學(xué)性，同時(shí)要做到對(duì)高壓輸電線路實(shí)際的判斷和具體情況的綜合，這樣才能使高壓輸電線路導(dǎo)線的設(shè)計(jì)更加有效，以達(dá)到高壓輸電線路建設(shè)的需求。

2.3 高壓輸電線路桿塔設(shè)計(jì)

桿塔在結(jié)構(gòu)上支撐高壓輸電線路，在功能上實(shí)現(xiàn)高壓輸電線路安全的保證，要在高壓輸電線路桿塔的設(shè)計(jì)工作中要考慮造價(jià)和維護(hù)兩個(gè)重要方面，在設(shè)計(jì)高壓輸電線路桿塔時(shí)重點(diǎn)對(duì)桿塔鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行控制，采用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)的方法，控制開縫的極限值，達(dá)到對(duì)負(fù)荷形變強(qiáng)度的控制。應(yīng)該結(jié)合地質(zhì)條件、地貌特點(diǎn)、環(huán)境資料等具體情況，對(duì)高壓輸電線路桿塔的分布設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)選擇提供一個(gè)扎實(shí)的基礎(chǔ)。

2.4 高壓輸電線路防雷設(shè)計(jì)

要考慮到高壓輸電線路的防雷性能，高壓輸電線路穿行在野外的復(fù)雜嚴(yán)苛環(huán)境中，要提高高壓輸電線路的防雷設(shè)計(jì)水平，有效地防止雷擊對(duì)高壓輸電線路的影響，實(shí)現(xiàn)高壓輸電線路運(yùn)行的安全和可靠。要盡量控制高壓輸電線路和桿塔的接地電阻，在確保雷電下瀉的基礎(chǔ)上，控制高壓輸電線路的危險(xiǎn)性，以便確保高壓輸電線路的長期穩(wěn)定運(yùn)行。

3 高壓輸電線路故障的種類

3.1 高壓輸電線路的雷擊類型故障

高壓輸電線路架空高度高，導(dǎo)線間線間電壓差距大，因此會(huì)引起高壓輸電線路遭受雷擊概率呈指數(shù)型提高的風(fēng)險(xiǎn)，特別是避雷針和避雷器經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)雷擊的危險(xiǎn)，進(jìn)而導(dǎo)致高壓輸電線路的故障和威脅。

3.2 高壓輸電線路的污閃故障

高壓輸電線路在環(huán)境復(fù)雜區(qū)域和污染嚴(yán)重區(qū)域會(huì)出現(xiàn)污閃故障，特別在高壓輸電線路的絕緣子部位，由于絕緣子長達(dá)幾十米，很容易形成污物污染，進(jìn)而產(chǎn)生污閃的危險(xiǎn)，影響到高壓輸電線路絕緣子的絕緣性能，也對(duì)高壓輸電線路造成穩(wěn)定性的威脅。

3.3 高壓輸電線路的覆冰故障

高壓輸電線路大都經(jīng)過重冰區(qū)，加之導(dǎo)線截面較大、導(dǎo)線分裂數(shù)較多，覆冰超載事故容易發(fā)生，不均勻覆冰及不同期脫冰會(huì)引起導(dǎo)線大幅度跳躍，因此覆冰造成的危害尤為嚴(yán)重。

3.4 高壓輸電線路振動(dòng)

高壓輸電線路架空高度高會(huì)面臨振動(dòng)和舞動(dòng)的問題，尤其是導(dǎo)線舞動(dòng)產(chǎn)生的危害極其嚴(yán)重，超高壓線路采用的阻尼間隔棒，能夠有效地較小導(dǎo)線的振動(dòng)，由于高壓輸電線路對(duì)防舞動(dòng)設(shè)計(jì)沒有預(yù)期，導(dǎo)致高壓輸電線路的震動(dòng)加劇。

4 高壓輸電線路運(yùn)行維護(hù)的要點(diǎn)

4.1 高壓輸電線路鐵塔地基的維護(hù)

高壓輸電線路塔位邊坡和地基的穩(wěn)定是確保高壓輸電線路的性能安全，高壓輸電線路相當(dāng)部分的桿塔位于陡峭山地及山梁，近年來的極端氣候出現(xiàn)頻次增高，人為活動(dòng)對(duì)鐵塔邊坡的擾動(dòng)，均會(huì)對(duì)鐵塔基礎(chǔ)邊坡造成影響，要結(jié)合地基的技術(shù)性能，做到對(duì)高壓輸電線路鐵塔地基的有效保障。

4.2 高壓輸電線路桿塔的維護(hù)

出現(xiàn)桿塔事故的原因有很多，主要包括桿塔基礎(chǔ)下陷、凍裂、傾斜等。在對(duì)線路進(jìn)行巡查的時(shí)候，一定要重視桿塔基礎(chǔ)的檢查，根據(jù)季節(jié)氣候條件進(jìn)行相應(yīng)的處理，保證基礎(chǔ)穩(wěn)固。其次，鐵塔結(jié)構(gòu)部件檢查，人為的破壞導(dǎo)致鐵塔部件丟失和損傷嚴(yán)重影響鐵塔穩(wěn)定。目前，鐵塔傾斜在線監(jiān)測裝置技術(shù)的應(yīng)用尚未普及，在鐵塔穩(wěn)定性較差地區(qū)要重視實(shí)現(xiàn)輸電鐵塔傾斜在線監(jiān)測裝置的應(yīng)用。

4.3 高壓輸電線路絕緣維護(hù)

由于高壓線路輸送電力巨大，非計(jì)劃停電會(huì)造成巨大經(jīng)濟(jì)損失，目前已開展的帶電檢測與維護(hù)作業(yè)，500Vk以下電壓等級(jí)技術(shù)已經(jīng)成熟，但開展750kv及以上電壓等級(jí)輸電線路的帶電作業(yè)尚在試驗(yàn)研究階段。直升機(jī)巡線、在線監(jiān)測裝置、帶電作業(yè)技術(shù)的大量使用和的不斷發(fā)展，將會(huì)帶來智能電網(wǎng)的跨越發(fā)展。

5 結(jié)語

高壓輸電線路設(shè)計(jì)要立足于電力現(xiàn)代化與電力智能化發(fā)展的方向，要著眼高壓輸電線路設(shè)計(jì)的未來和電力建設(shè)方向，根據(jù)高壓輸電線路設(shè)計(jì)的規(guī)范和要求辦事，在積極做好高壓輸電線路設(shè)計(jì)的同時(shí)，使高壓輸電線路能夠應(yīng)對(duì)電力進(jìn)步和發(fā)展挑戰(zhàn)。要在高壓輸電線路設(shè)計(jì)中突出核心與重點(diǎn)，采用分層次設(shè)計(jì)和重點(diǎn)強(qiáng)化的策略探尋提高高壓輸電線路設(shè)計(jì)的有效性，給高壓輸電線路設(shè)計(jì)工作一個(gè)嶄新的起點(diǎn)與平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電力發(fā)展、電力安全、電力運(yùn)行的保障作用。

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