輸電線路建設(shè)的制約和技術(shù)創(chuàng)新策略

程洪剛

摘? 要：隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，現(xiàn)代城市生活對電力資源的需求越來越大。為了保證穩(wěn)定的供電，需要進(jìn)一步加強(qiáng)輸電線路的建設(shè)。目前，我國電網(wǎng)在實(shí)際的運(yùn)行中由于受到諸多因素的限制，供電的安全性和可靠性還有待提高。電力企業(yè)只有通過不斷的技術(shù)創(chuàng)新，才能夠突破運(yùn)行環(huán)境的制約，使供電水平得到有效的提升?；诖?，應(yīng)能夠采用新型輸電線路輸送電能，并對輸電線路建設(shè)與運(yùn)行中的技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新。

關(guān)鍵詞：輸電線路;建設(shè);制約;技術(shù)創(chuàng)新;策略

一、當(dāng)前我國輸電線路中存在的制約條件

（一）線路走廊問題

在我國輸電線路建設(shè)中，根據(jù)塔型及導(dǎo)線排列方式，從地面電場、無線電干擾、可聽噪聲等電磁環(huán)境水平，線路的安全運(yùn)行要求，導(dǎo)線風(fēng)偏等多方面綜合確定線路最小走廊寬度。對于 500 kV 輸電線路走廊上的房屋，兩邊導(dǎo) 線外側(cè) 5m 以內(nèi)的房屋視為被跨越房屋，一律予以拆除;兩邊導(dǎo)線 5m 以外的房屋，在導(dǎo)線最大風(fēng)偏時，對房屋的凈空距離應(yīng)85 m;邊導(dǎo)線 5 m 以外則按該建筑物距地面高15 m 處場強(qiáng) 4 kV/ m 作為控制條件，超過這一標(biāo)準(zhǔn)的予以拆遷;對于線路走廊上的樹木，常規(guī)方案是將工程全線的導(dǎo)線及鐵塔下的樹木全部砍伐，不保留任何危及導(dǎo)線、鐵塔安全的 樹木。由此確定的我國 500 kV 線路單回線路走廊 一般寬度 55～ 60 m。

（二）運(yùn)行環(huán)境問題

高壓輸電線路作為電網(wǎng)的主要組成部分，數(shù)量多、分布面廣、距離長，受地理環(huán)境和氣候環(huán)境的影響突出，據(jù)全國輸電線路的運(yùn)行統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，近5年來，造成線路運(yùn)行故障的影響因素主要有：雷擊、冰閃、污閃、風(fēng)偏放電、鳥害等。特別是 2008 年由大面積冰雪災(zāi)害造成的電力設(shè)施損壞十分嚴(yán)重，出現(xiàn)了大量倒塔斷線，部分電網(wǎng)解列和大面積停電。暴露出線路本體抵御嚴(yán)重自然災(zāi)害的能力不足，更彰顯了建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)的必要性。

二、輸電線路建設(shè)技術(shù)創(chuàng)新策略

（一）采用新型輸電線路輸送電能

第一、建設(shè)以特高壓輸電線路為骨干網(wǎng)絡(luò)的堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)我國的電力資源與負(fù)荷中心分布狀況，確定了我國需要發(fā)展遠(yuǎn)距離、大容量輸電。采用特高壓實(shí)現(xiàn)全國聯(lián)網(wǎng)是最佳選擇。對于能源基地，多回輸電線路的匯集將使走廊的選擇十分困難，再則目前征地費(fèi)用在全部線路投資中所占的比例越來越高。采用特高壓輸電技術(shù)，可明顯提高電能傳輸?shù)慕?jīng)濟(jì)性，同時采用特高壓聯(lián)接大區(qū)電網(wǎng)，錯開高峰，互為備用，聯(lián)網(wǎng)效益較高。建設(shè)特高壓主網(wǎng)可使電網(wǎng)更加堅(jiān)強(qiáng)，有利于解決短路電流過大超過開關(guān)容量極限的問題。隨著電網(wǎng)建設(shè)的發(fā)展，以特高壓為骨干網(wǎng)絡(luò)的形成，將使電網(wǎng)更加堅(jiān)強(qiáng)，特高壓輸電的技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢將更加凸顯。

第二、采用同塔多回、緊湊型輸電線路，提升單位走廊輸送容量。與常規(guī) 500 kV 交流線路相比，同塔雙回、同塔四回、緊湊型、同塔雙回緊湊型線路不僅提高了線路的輸送能力，還大大節(jié)約了走廊面積。對于同塔雙回輸電線路，以2 條 500 kV 單回路和1條 500 kV 同塔雙回路比較，在導(dǎo)地線型號、氣象條件、線路地形等情況相同的條件下，1 條雙回線路的本體造價要略高于 2 條單回路的 5～ 10 萬元/ km（2006 年水平），但由于2條雙回路走廊寬度為 1條雙回路的 2 倍，因此，雙回路線路走廊清理、拆遷等費(fèi)用只有2條單回路的一半，約節(jié)省 15 萬元/ km，因此整體工程投資 1 條雙回路仍低于 2 條單回路[。同樣，緊湊型輸電線路可以在壓縮線路走廊的同時提高線路的輸送功率，我國昌平房山 500 kV緊湊型線路比常規(guī)自然輸送功率提高約30%，線路走廊寬度壓縮了約 18 m，地面電場強(qiáng)度> 4 kV/ m 的走廊壓縮了約 60%，單位自然輸送功率建設(shè)投資 較常規(guī)線路降低20%。政平宜興 500 kV 同塔雙回緊湊型線路，走廊寬度與常規(guī)單回 500 kV線路基本相當(dāng)，但單位自然輸送功率建設(shè)投資較常規(guī)線路降低了約 40% [ 8]。并且研究表明，緊湊型線路的耐雷水平與常規(guī)線路相當(dāng)，同塔雙回緊湊型線 路耐雷水平高于常規(guī)線路，且雷擊跳閘率低于常規(guī)線路[ 9]。需要注意的是：緊湊型線路應(yīng)加強(qiáng)防止線路舞動的設(shè)計(jì)，大檔距線段可采用相間間隔棒。

（二）輸電線路建設(shè)與運(yùn)行中的技術(shù)創(chuàng)新

第一、建設(shè)特高壓輸電線路。特高壓輸電線路是線路中最主要的一條，它能夠有效解決輸電線路運(yùn)力不足的情況，避免電網(wǎng)出現(xiàn)問題。在實(shí)際建設(shè)中，要建立遠(yuǎn)距離、大容量的電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)全國聯(lián)網(wǎng)。目前，我國的輸電線路錯綜復(fù)雜，無法保證安全運(yùn)輸，利用走廊的形式進(jìn)行輸電仍舊是主要方 式。創(chuàng)新特高壓輸電線路，能夠降低資金花費(fèi)數(shù)量，避開電網(wǎng)復(fù)雜的方位。提升電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)效益，解決由于大容量運(yùn)輸引發(fā)的線路短路問題。

第二，采用大截面導(dǎo)線，提升線路輸送容量。線路的載流量能夠在交流線路運(yùn)用大截面導(dǎo)線的情況下得到顯著的提升，促進(jìn)線路輸送容量的顯著擴(kuò)大。如果線路的電壓等級、導(dǎo)線材料等均相同，以導(dǎo)線發(fā)熱條件為基礎(chǔ)，輸電容量能夠隨著導(dǎo)線截面積的增加而上升。同時，單位長度導(dǎo)線的電阻及其表明的電位梯度均會在應(yīng)用大截面導(dǎo)線的情況下減小，如果線路運(yùn)行的電壓較大，輸送距離較遠(yuǎn)，那么將可以進(jìn)一步改善線路走廊的電磁環(huán)境，減少線路的電阻損耗及電暈損耗，最終將電路的資源節(jié)約、環(huán)境友好性將進(jìn)一步突出出來。如果線路為直流輸電線路，能夠在 大容量、遠(yuǎn)距離輸電中得到有效的應(yīng)用，那么運(yùn)用大截面導(dǎo)線將能夠進(jìn)一步將其節(jié)能降耗的優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)出來。與此同時，大截面導(dǎo)線的機(jī)械性能較好，如果所采用的是相同呂剛面積比的鋼芯鋁絞線導(dǎo)線，那么導(dǎo)線的抗覆冰過載能力就會隨著截面積的增大而增強(qiáng)。

結(jié)語：

總而言之，在社會主義現(xiàn)代化建設(shè)逐步完善的大背景下，國家各區(qū)區(qū)域?qū)﹄娏Y源的需求數(shù)量與日俱增，對技術(shù)的創(chuàng)新性也有了進(jìn)一步要求。傳統(tǒng)的輸電線路建設(shè)和運(yùn)行存在嚴(yán)重的制約因素，在大運(yùn)力、遠(yuǎn)距離的運(yùn)送中不能保證安全運(yùn)輸，制約著電力的平穩(wěn)供應(yīng)。對此，相關(guān)部門一定要結(jié)合實(shí)際，做好技術(shù)創(chuàng)新工作，研發(fā)出更加快速和高效的運(yùn)輸方式，處理好輸電線路建設(shè)和運(yùn)行存在的制約因素。

參考文獻(xiàn)

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[2]? 王帥.輸電線路建設(shè)和運(yùn)行中的制約與技術(shù)創(chuàng)新研究[J].科技與企業(yè)，2015（20）：196.