特高壓直流輸電線路架線施工技術(shù)

李德軍

[摘 要]特高壓直流輸電有著多方面的優(yōu)勢(shì)，進(jìn)行特高壓直流輸電線路的架設(shè)，可以很大程度上實(shí)現(xiàn)資源以及能源的節(jié)約和優(yōu)化，提高能源利用率，促進(jìn)電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，提高社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。本文對(duì)直流輸電進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹，分析了特高壓直流輸電線路架設(shè)的難點(diǎn)，對(duì)特高壓直流輸電線路架線要求進(jìn)行了深入的研究分析，并提出了一些自己的建議，希望為特高壓直流輸電線路架設(shè)施工提供一定的幫助，提高施工質(zhì)量和施工效率。

[關(guān)鍵詞]特高壓；直流輸電線路；架線；施工技術(shù)

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2017.12.053

[中圖分類號(hào)]TM752 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1673-0194（2017）12-00-02

特高壓直流輸電線路能夠有效避免因?yàn)檩旊娋嚯x過(guò)長(zhǎng)出現(xiàn)電能損耗增大的現(xiàn)象，起到了很好的節(jié)能效果，可顯著提高資源利用率，推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展進(jìn)步，為我國(guó)未來(lái)的發(fā)展打下良好的基礎(chǔ)。因此，電力企業(yè)在進(jìn)行特高壓直流輸電線路的架設(shè)時(shí)，一定要對(duì)架線施工技術(shù)進(jìn)行研究分析，提高其經(jīng)濟(jì)效益。

1 直流輸電

1.1 直流輸電技術(shù)分類

根據(jù)工程結(jié)構(gòu)，直流輸電技術(shù)可以分為以下三類：第一，從線路長(zhǎng)度方面，可以分為背靠背輸電以及長(zhǎng)距離輸電；第二，從電壓等級(jí)方面，可以分為特高壓直流輸電以及高壓直流輸電；第三，從換流站數(shù)量方面，可以分為多端直流輸電以及兩端直流輸電。

根據(jù)工程性質(zhì)，直流輸電可以分為以下四類：背靠背直流聯(lián)網(wǎng)、海底電纜、城市地下電纜、遠(yuǎn)距離大容量滯留架空路線。

1.2 直流輸電的優(yōu)勢(shì)

首先，直流輸電有著建設(shè)成本低的優(yōu)勢(shì)，架空線路不需要花費(fèi)太高的工程造價(jià)；在進(jìn)行電能的傳輸時(shí)，可以將電能的損耗控制在最低程度；電能輸送過(guò)程中的容量非常大；當(dāng)電路發(fā)生短路現(xiàn)象時(shí)，可以對(duì)電流形成有效的限制，一旦輸電線路出現(xiàn)故障，可以實(shí)現(xiàn)自我防護(hù)功能；可以實(shí)現(xiàn)對(duì)線路走廊的優(yōu)化，避免出現(xiàn)過(guò)多的浪費(fèi)；在進(jìn)行電能的調(diào)節(jié)時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)，整個(gè)運(yùn)行過(guò)程的安全性以及穩(wěn)定性能得到有效保證；在運(yùn)行過(guò)程中可以實(shí)現(xiàn)和不同步的電網(wǎng)之間的互聯(lián)，不會(huì)出現(xiàn)系統(tǒng)穩(wěn)定性方面的問(wèn)題。

1.3 直流輸電的不足

在直流輸電換流方面，設(shè)備的成本費(fèi)用非常高，同時(shí)不具備較強(qiáng)的過(guò)量承載能力；在進(jìn)行電能的輸送時(shí)，會(huì)消耗大量的無(wú)功功率；直流輸電中直流開關(guān)較為缺乏；直流輸電不可以借助變壓器實(shí)現(xiàn)低電壓等級(jí)的調(diào)節(jié)；在電能傳輸過(guò)程中，非常容易受到諧波的干擾，無(wú)法有效地保證電能的質(zhì)量。

2 特高壓直流輸電線路架設(shè)的難點(diǎn)

2.1 施工難點(diǎn)

第一，交叉跨越問(wèn)題。在實(shí)際的施工過(guò)程中，需要持續(xù)進(jìn)行帶電線路的交叉跨越操作，對(duì)配置承力索帶來(lái)了嚴(yán)峻的考驗(yàn)，一方面要保證承力索的承載能力，滿足施工要求，另一方面要做好承載能力的控制工作，保證承載能力可以得到有效的管控，還必須做好承力索跨越網(wǎng)線的優(yōu)化工作，避免在施工過(guò)程中出現(xiàn)各類安全事故。

第二，滑車的選擇及其掛設(shè)方法。輸電線路的質(zhì)量非常大，在施工過(guò)程中，需要結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)每根線在垂直方向的承載能力進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算，進(jìn)而得到滑車的額定承載能力。另外，在實(shí)際的架線過(guò)程中，牽引過(guò)程需要非常大的牽引力，還需要對(duì)滑車的耐張力進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算，保證選擇的滑車以及掛設(shè)方法的科學(xué)合理性。

第三，牽引機(jī)以及張力機(jī)的選擇。在進(jìn)行牽引的架設(shè)時(shí)，需要非常大的牽引力，牽引機(jī)一定要能滿足架設(shè)過(guò)程牽引方面的需求，另外，張力機(jī)也必須要滿足架線的實(shí)際需求。比如，現(xiàn)階段在進(jìn)行架線時(shí)，采用一牽六的牽引方式，這種牽引方式需要選擇220 kN左右的牽引力，現(xiàn)有的280 kN的牽引設(shè)備無(wú)法滿足施工過(guò)程中的實(shí)際需求，需要重新研制相應(yīng)的牽引機(jī)。在一牽六的過(guò)程中，單根導(dǎo)線的張力在18 kN～33 kN，現(xiàn)有的張力機(jī)可以滿足施工過(guò)程中的實(shí)際需求，但如果導(dǎo)線的張力發(fā)生變化，必須要重新選擇與之相配的張力機(jī)。

第四，導(dǎo)線以及各級(jí)牽引線的展放。在施工過(guò)程中，往往會(huì)受到周圍環(huán)境的限制，導(dǎo)線以及各級(jí)牽引線需要按照一定的順序和層次展放，既要避免對(duì)輸電線路架設(shè)帶來(lái)的影響，同時(shí)還不能破壞周邊環(huán)境，使實(shí)用性以及環(huán)保性兩方面的要求得到有效保證。具體的操作方法如下：首先，選擇引導(dǎo)繩，先對(duì)牽引繩的最大受力、牽引機(jī)的實(shí)際牽引力、張力機(jī)的張力進(jìn)行計(jì)算，根據(jù)計(jì)算結(jié)果選擇相對(duì)應(yīng)的引導(dǎo)繩，在進(jìn)行引導(dǎo)繩的展放時(shí)，可以借助動(dòng)力傘進(jìn)行完成，借助動(dòng)力傘對(duì)引導(dǎo)繩進(jìn)行兩次展放，借助“一牽一”的方式，對(duì)引導(dǎo)繩進(jìn)行牽引，之后對(duì)各級(jí)引導(dǎo)繩進(jìn)行逐級(jí)牽引展放。

第五，緊線和掛線方法的選擇。耐張裝置本身的自重較大，在進(jìn)行起吊時(shí)，一定要選擇最佳的起吊方案。因?yàn)槠鸬踹^(guò)程中張力的需求較大，因此要科學(xué)合理地選擇緊線方法。在進(jìn)行掛線時(shí)，一般選擇的都是高空對(duì)接的方式，因此，要做好導(dǎo)線的安排工作，保證每個(gè)導(dǎo)線都可以滿足單獨(dú)作業(yè)的需求，且相互之間不會(huì)出現(xiàn)影響和干擾。

第六，安裝附件。在實(shí)際架線過(guò)程中，垂直方向會(huì)有非常大的負(fù)荷量，在進(jìn)行附件裝置的選擇時(shí)，一定要結(jié)合施工中的實(shí)際情況，同時(shí)選擇最佳的安裝方式，使施工效率得到有效保證。在進(jìn)行直線塔附件的安裝時(shí)，需要借助兩套三線提升器進(jìn)行提線操作，提線器應(yīng)掛在導(dǎo)線橫擔(dān)下主材前后兩側(cè)節(jié)點(diǎn)板的預(yù)留孔上，以便使橫擔(dān)前后兩個(gè)立面均勻受力。在實(shí)際提線過(guò)程中，一定要注意避免對(duì)導(dǎo)線造成傷害，還需要避免導(dǎo)線出現(xiàn)意外下落的現(xiàn)象。

2.2 換流器研制難點(diǎn)

受到換流器本身特性的影響，換流器的研制存在非常大的難度。具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：第一，要使施工人員的安全得到有效保證，因此，換流器必須要有非常好的絕緣性；第二，換流器在使用過(guò)程中，不僅要承受較高的交流電壓，還需要承受直流電壓；第三，換流器在發(fā)熱和冷卻方面較為復(fù)雜，加大了研制難度；第四，換流器有著非常多的調(diào)壓級(jí)數(shù)；第五，在直流電出電方面，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜；第六，換流器本身有著非常大的尺寸和自重。

3 特高壓直流輸電線路架線的要求

3.1 電暈效應(yīng)

在輸電過(guò)程中，導(dǎo)線會(huì)存在不同程度的電暈放電，這是直流輸電線路中允許存在的一種正?，F(xiàn)象。但是電暈效應(yīng)的出現(xiàn)，會(huì)有噪音、干擾、電暈損失以及電場(chǎng)效應(yīng)，很大程度上加大了輸電過(guò)程中的損耗，同時(shí)還會(huì)影響周邊環(huán)境以及人們的正常生活、工作。特高壓直流輸電線路電壓等級(jí)非常高，如果不對(duì)電暈效應(yīng)進(jìn)行充分的考慮和引起足夠的重視，那么所產(chǎn)生的電暈效應(yīng)甚至?xí)^(guò)超高壓工程。因此，為了降低特高壓直流輸電線路中電暈效應(yīng)出現(xiàn)的幾率，降低電能傳輸過(guò)程中的損耗，避免給周邊環(huán)境帶來(lái)影響，一定要對(duì)絕緣子串、導(dǎo)線進(jìn)行科學(xué)合理的選擇，同時(shí)選擇最佳的金具組裝模式。

3.2 絕緣配合

在直流輸電工程的運(yùn)行過(guò)程中，絕緣配合有著非常重要的影響。直流輸電中，絕緣子在積污方面與交流電傳輸過(guò)程有著非常大的區(qū)別，會(huì)有更加嚴(yán)重的污穢放電現(xiàn)象，因此，在進(jìn)行直流線路絕緣配合的選擇時(shí)，一定要堅(jiān)持科學(xué)合理的原則，選擇最佳的配合方式，這有利于提升直流輸電工程的運(yùn)行水平。

3.3 電磁環(huán)境影響

特高壓直流輸電線路可以實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)、優(yōu)化資源配置等方面的功能，還能顯著增強(qiáng)輸電走廊的利用效率。主要是因?yàn)樘馗邏褐绷鬏旊姷碾妷焊?，同時(shí)其塔線架設(shè)較高，導(dǎo)線有著非常大的質(zhì)量，線路較為單一。與普通直流線路相比，在電磁環(huán)境方面有著一定的區(qū)別，因此，會(huì)帶來(lái)一定的環(huán)境影響，必須要引起施工人員的重視。另外，特高壓直流輸電線路在運(yùn)行過(guò)程中所形成的電磁環(huán)境與導(dǎo)線的型式，以及架線高度等有著非常密切的聯(lián)系，因此，一定要提高對(duì)特高壓直流輸電線路電磁環(huán)境影響的重視度。

4 結(jié) 語(yǔ)

為了保證特高壓直流輸電線路架線施工順利、高效的進(jìn)行，設(shè)計(jì)人員和管理人員必須要對(duì)其周邊環(huán)境進(jìn)行充分的分析和管理，對(duì)施工過(guò)程中存在的各種難題進(jìn)行積極分析，選擇科學(xué)合理的解決方式，及時(shí)消除對(duì)施工過(guò)程的影響，同時(shí)施工的設(shè)備以及技術(shù)要具有一定的先進(jìn)性，在實(shí)際施工過(guò)程中要對(duì)電暈效應(yīng)、絕緣配合、電磁環(huán)境等方面的因素進(jìn)行充分考慮，使整個(gè)工程的質(zhì)量得到有效保證。

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