輸電線路運(yùn)行過(guò)程中的技術(shù)創(chuàng)新

孫建軍

摘 要：長(zhǎng)期以來(lái)，電力行業(yè)一直在我國(guó)的經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域中占據(jù)著至關(guān)重要的地位，而輸電線路作為電網(wǎng)中最重要的一環(huán)，在運(yùn)行中卻遭遇了很多惡劣環(huán)境因素的制約。本文以輸電線路為研究核心，針對(duì)對(duì)其運(yùn)行過(guò)程提出了采用特高壓輸電技術(shù)、采用同塔多回型和緊湊型輸電線路、采用大截面導(dǎo)線、提升導(dǎo)線懸掛高度、適當(dāng)增設(shè)耐張塔這五方面的技術(shù)創(chuàng)新，以供相關(guān)的電力企業(yè)提在輸電線路的技術(shù)創(chuàng)新上進(jìn)行參考。

關(guān)鍵詞：輸電線路；大截面導(dǎo)線；耐張塔

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.24.151

0 引言

經(jīng)濟(jì)的發(fā)展不能離開(kāi)電網(wǎng)的建設(shè)，但是電網(wǎng)在建設(shè)過(guò)程中會(huì)受到很多外界因素的制約，例如土地資源、氣候環(huán)境、運(yùn)行條件等等。除此之外，為了保證輸電線路能有一個(gè)安全的運(yùn)行環(huán)境，還要對(duì)影響輸電線路正常運(yùn)行的建筑物進(jìn)行拆遷，這造成用于線路走廊建設(shè)的費(fèi)用在逐年增加，從而制約電力企業(yè)的運(yùn)營(yíng)和發(fā)展。所以，對(duì)輸電線路進(jìn)行技術(shù)上的創(chuàng)新，已經(jīng)成了擺在所有電力行業(yè)工作者面前的重要課題。

1 采用特高壓輸電技術(shù)

由我國(guó)的地理?xiàng)l件、負(fù)荷中心的主要位置以及電力資源的分布情況可知，我國(guó)需要增大遠(yuǎn)距離輸電技術(shù)和高容量輸電技術(shù)的發(fā)展力度。因此，技術(shù)人員可以通過(guò)使用特高壓式輸電技術(shù)，來(lái)完成電力資源在全國(guó)范圍內(nèi)的聯(lián)網(wǎng)，這也是最佳的輸電技術(shù)。至于能源基地方面，同時(shí)匯集這么多條的輸電線路導(dǎo)致輸電走廊的選擇工作難度提高了很多，而且目前我國(guó)消耗的征地費(fèi)用在這些線路中所占的比例也逐年增高。但是采用特高壓式輸電技術(shù)，可以明顯提高電能傳輸工作的經(jīng)濟(jì)性，而且還可通過(guò)特高壓來(lái)與大區(qū)的電網(wǎng)相連接，有效的避開(kāi)了用電的高峰期，并和特高壓電網(wǎng)形成互相備用的關(guān)系，提高了聯(lián)網(wǎng)效率。特高壓電網(wǎng)的建立還能使電網(wǎng)處于一個(gè)更為堅(jiān)強(qiáng)的狀態(tài)，會(huì)讓短路電流數(shù)值大到超過(guò)了開(kāi)關(guān)的最大極限這一問(wèn)題得到解決。伴隨著電網(wǎng)技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步，以特高壓為核心的電網(wǎng)會(huì)更加穩(wěn)固，特高壓式輸電會(huì)創(chuàng)造出更多的經(jīng)濟(jì)利益。

2 使用同塔多回型輸電線路與緊湊型輸電線路

與傳統(tǒng)的500kV型交流輸電線路相比，同塔多回型和緊湊型輸電線路不僅能提高電力的輸送能力，還能有效節(jié)約輸電走廊所占的面積。我們可以將2條500kV的單回路和1條500kV的同塔雙回路加以對(duì)比，在型號(hào)、天氣、地勢(shì)等諸多外界因素保持一致的情況下，研制一條雙回線路需要的造價(jià)比研制兩條單回路需要的造價(jià)每一千米要高出將近5萬(wàn)元到10萬(wàn)元，而且兩條雙回線路輸電走廊的寬度要比一條單回路多出一倍，所以在拆遷和清理雙回線路的輸電走廊時(shí)，只需要花費(fèi)兩條單回路的一半費(fèi)用，從而每一千米能省下15萬(wàn)元，所以對(duì)一條雙回線路的投資金額要比對(duì)兩條單回路的投資金額少很多。與之相似，緊湊型的輸電線路也具有相同的效果[1]。

3 采用大截面導(dǎo)線

在交流線路中，可以采用大截面導(dǎo)線這一新型材料，從而起到提高線路載流量的效果，使線路的輸送容量變大。在導(dǎo)線的拆料類別、導(dǎo)線的分裂數(shù)、線路電圧的等級(jí)均一樣的情況下，由導(dǎo)線發(fā)熱條件可計(jì)算出，導(dǎo)線的截面積每擴(kuò)大一倍，導(dǎo)線的輸電容量就能夠增加一半。在采用大截面型的導(dǎo)線之后，每個(gè)單位長(zhǎng)度導(dǎo)線的表層電位梯度都會(huì)減小，導(dǎo)線的電阻也會(huì)隨之減小。在相同的條件下，輸電線路走廊的電磁會(huì)變得更加穩(wěn)定，輸電線路上產(chǎn)生的電暈及電阻損耗也會(huì)減少很多，從而達(dá)到節(jié)能減排、綠色環(huán)保的效果。對(duì)于那些容量大、距離遠(yuǎn)的直流類型的輸電線路，大截面導(dǎo)線會(huì)讓這類輸電線路所具有的節(jié)能減耗等優(yōu)點(diǎn)完全體現(xiàn)出來(lái)。

4 增加導(dǎo)線的懸掛高度

增加導(dǎo)線的懸掛高度，主要有兩種操作方式。第一種是讓線路桿塔的高度上升。若想讓線路桿塔的本體高度上升，可以采用線路跨越建筑房屋和樹(shù)木的操作方式，這種操作方式在桿塔塔材上的投資會(huì)有一定的增加，在使用時(shí)應(yīng)和輸電線路走廊的征地費(fèi)用、房屋的拆遷費(fèi)用、樹(shù)木的砍伐費(fèi)用進(jìn)行綜合比較，而在一些人口數(shù)量較為龐大、土地資源非常稀缺的地區(qū)，這種方式應(yīng)該作為優(yōu)先的選擇。例如，從三峽至上海的一條±500kV的輸電線路，其中一段大約60km的線路途經(jīng)湖北省的某片林區(qū)，這時(shí)采用跨數(shù)方案的話，同砍樹(shù)方案相比桿塔數(shù)量會(huì)增加7.8%，桿塔的平均高度會(huì)抬高3.28m，但能少砍樹(shù)木約47萬(wàn)余棵，省去大量的砍伐費(fèi)，從而使投資該路段所消耗的資金減少了大概1000多萬(wàn)。第二種是使用近年來(lái)新研制出的絕緣子懸掛方式。這種呈現(xiàn)倒“T”型的懸掛方式，在增加導(dǎo)線距離地面高度的同時(shí)，還會(huì)降低輸電線路走廊在征地和塔材上的投資，從而使線路的總造價(jià)降低。

5 適當(dāng)增設(shè)耐張塔的數(shù)量

在輸電線路的建設(shè)過(guò)程中，一基倒塌會(huì)引發(fā)一系列的連環(huán)破壞，為了降低發(fā)生一基倒塌的概率，工作人員可以在一些距離較長(zhǎng)的耐張段中增設(shè)一些距離合適的耐張塔。據(jù)相關(guān)資料的記載，在日本九州地區(qū)的一條輸電線路中，耐張塔在整條線路中的比例已經(jīng)大于70%，而在我國(guó)的眾多500kV的線路中，耐張塔所占比例卻不到20%，而在2005年和2008年發(fā)生的兩次線路冰災(zāi)中，基塔連續(xù)倒塌事故一共出現(xiàn)了6次。所以，為了加強(qiáng)對(duì)重冰區(qū)線路倒塌事故的預(yù)防，應(yīng)當(dāng)大幅增加輸電線路中耐張塔的數(shù)量，從而提高輸電線路自身的強(qiáng)度[2]。由直線塔的特質(zhì)可知，兩個(gè)塔之間的檔距越長(zhǎng)，輸電線所承受的風(fēng)荷載的數(shù)值就越大，而線路上出現(xiàn)覆冰事故時(shí)，桿塔的垂直受力、水平受力將會(huì)成倍的增加，若將兩個(gè)相鄰直線塔之間的檔距減小，則可大幅增加安全系數(shù)。

6 總結(jié)

從上面的介紹可以發(fā)現(xiàn)，對(duì)于電網(wǎng)的輸電線路而言，可以根據(jù)其受到的制約而研究出各種各樣的創(chuàng)新技術(shù)，所以，想要實(shí)現(xiàn)輸電線路的安全運(yùn)行并非難題。但是目前情況下，電網(wǎng)的相關(guān)技術(shù)還處于不斷發(fā)展的階段，輸電線路在技術(shù)上的創(chuàng)新工作仍需不斷地完善，很多制約因素目前還沒(méi)有找到特別合適的解決辦法，科研人員應(yīng)不斷提升自身是的素質(zhì)水平，研究出更多的創(chuàng)新技術(shù)，使我國(guó)的電網(wǎng)更加安全穩(wěn)定。

參考文獻(xiàn)：

[1]段志明.輸電線路建設(shè)和運(yùn)行中的制約與技術(shù)創(chuàng)新[J].中小企業(yè)管理與科技（上旬刊），2013（09）：303-304.

[2]徐雙.試析輸電線路建設(shè)和運(yùn)行中的制約及技術(shù)創(chuàng)新[J].通訊世界，2017（11）：211-212.