探究110 kV 電力輸電線路施工方法及技術要點

趙耀權

（珠海市恒源電力建設有限公司，廣東 珠海 519100）

隨著科技的飛速發(fā)展，人民的生活質量不斷提高，各種電力設施的使用也日益增多，這也使得整個社會對電力的需求日益增長。無論是工業(yè)用電，還是生活用電，都需要保證電網穩(wěn)定和安全。因此，要保證電力系統的運行參數在一定范圍之內。所以，如何做好配電網的安全管理工作，是當前電力行業(yè)亟待解決的問題。由于線路工程的展開面比較廣，沿線的基礎條件也比較苛刻，因此設計人員應根據現場地形、地貌情況采取適當的處理措施，才能達到預期的安全效果。在電纜線使用的基礎處理工程中，地基處理方法的選擇往往受地形、地質條件等各種因素的限制。考慮到施工安全、工程經濟、施工進度和施工難度，已采用的基礎處理技術有變土墊層法、預壓法、動壓法、灌漿法、振動沖洗法、壓實樁法、攪拌樁法、鉆孔混凝土灌注樁法等。

1 電力系統配電110 kV 路特征分析

配電網是指由電網變電所為最終用戶供電的線路，或者是位于農村和農村變壓器之間的供電線路[1]。配電110 kV 路在電網中具有如下特點：①對可靠性的要求更高。在當前電力設備普遍使用的情況下，電力系統的安全運行直接關系到國民經濟的發(fā)展，如果發(fā)生停電事故，造成的經濟和財產損失是無法估計的，甚至會造成生命危險。因此，配電網的安全性和可靠性要求非常高。②維修非常困難。當前，隨著電網覆蓋范圍不斷擴大，輸電110 kV 路鋪設面積不斷擴大，輸電110 kV 路所經過的地方地理環(huán)境條件較為復雜，加之天氣條件等因素，使得供電維修變得更加困難。③安全風險日益突出。造成電力系統安全問題日益嚴重的原因是輸電110 kV 路的覆蓋范圍越來越廣，對電網的自然環(huán)境和社會環(huán)境的影響也越來越復雜，從而嚴重危及了輸電110 kV 路的安全。

2 加強配電110 kV 路安全管理的重要性

2.1 確保供電安全

配電網的主要功能是承擔輸電任務，確保居民安全用電。本電流電力系統具有一定的安全隱患，因此，加強對電力系統的安全管理，保證電力系統正常運行，保證電力系統的運行安全具有重要意義。

2.2 保證供電質量

通過對電力系統的安全管理，可以保證電力系統在電力傳輸過程中超負荷運行，降低輸電110 kV 路對電力的損失，保障用戶的供電質量。

3 電力系統配電110 kV 路安全管理措施

在電力系統配電網運行中，影響110 kV 路運行安全的因素很多，包括外部動力的破壞、110 kV 路網絡結構不合理、運行和維護不及時等。只有加強對這些問題的監(jiān)督，采取有效的措施和手段，才能有效保證110 kV 配電系統安全運行。

3.1 合理設計110 kV 路網絡結構

在進行配電網結構設計時，應該考慮多種因素，使整個系統的體系結構更加科學合理。在選擇110 kV路時，應盡量采用直線布置，以縮短110 kV 路的長度，降低輸電110 kV 路的運行效率，降低成本，同時盡量避開森林，避免植被和動物對110 kV 路產生影響；保證配電110 kV 路的設計科學性、穩(wěn)定性和經濟效益，減少對農田的占用，減少二次施工情況的出現[1-2]。

3.2 完善安全預警系統

中國地域廣闊，且存在著明顯的地域差異，南北差異尤為突出。因此，對于長途輸電110 kV 路的運營和維修，不可能只有一個統一的標準，各有關電力公司必須根據自身的實際，建立一套符合當地實際、能夠反映配電110 kV 路實際運行狀況的預警系統，及時發(fā)現存在的安全管理隱患，并加以針對性處理[2]。通過建立安全預警系統，實現了對電網實際運行狀態(tài)的實時監(jiān)控，實現了由靜態(tài)管理向動態(tài)管理過渡的動態(tài)管理。同時，通過與氣象部門的聯系，了解輸電110 kV路上的天氣情況，一旦出現突發(fā)故障，就能及時通知電網的管理者，將問題扼殺在搖籃中，保證電網的安全。

3.3 加強對110 kV 路的常規(guī)巡檢

為保證配電網的安全，供電公司必須加強對110 kV 路的常規(guī)巡視，并對存在的問題進行處理。同時，定期檢查戶線之間的間距、110 kV 路、建筑物和地面的交叉情況是否符合相關的安全標準和規(guī)范，對110 kV 路設備的老化、腐蝕情況進行檢查，對電線的支承，例如電線桿件的穩(wěn)定性進行全面的檢查，如果發(fā)現電線腐蝕或損壞，必須加強或更換，對周圍的環(huán)境進行嚴密檢查，消除潛在的安全隱患，并采取相應的保護措施，保證電力系統正常運轉。

3.4 實施110 kV 路保護檢查

3.4.1 防雷

雷擊是影響配電系統安全運行的重要因素，因此，輸電110 kV 路的防雷問題一直是電力公司需要長期關注的問題。目前，在110 kV 路上常用的3 種防雷方法如下：①設置避雷線。這種方法的優(yōu)點是可以對鐵塔進行有效的防護，并能在一定程度上防止雷擊，在中和高壓線上使用。②降低電桿的接地電阻，提高電線桿的抗雷性。③在配電網的地面上增設接地線，通過與導線的耦合，可以大大降低絕緣子串的電壓。

3.4.2 防風

在正常的110 kV 路運營中，大風天氣對電力系統的安全影響很大，因此做好防風工作是非常必要的[3]。為保證桿塔的穩(wěn)定性，必須加強塔柱基礎，檢查塔基有無下沉、裸露等情況，以保證桿塔的穩(wěn)定性；為新建的輸電110 kV 路增加一定的抗拉塔，以防止因110 kV 路局部較弱造成倒桿；在設計時，要充分考慮110 kV 路運行時的天氣條件，選擇最優(yōu)的110 kV 路布置密度。

3.4.3 防火

要對110 kV 路沿線進行細致巡視，制定火災隱患的應急預案和應對措施，繼續(xù)加強對110 kV 路的運行狀態(tài)進行全面監(jiān)測，以實現對配電110 kV 路的實時監(jiān)控，并持續(xù)改進和完善山火預防和應急處置方案。

4 工程地基處理方案的選取[3-5]

施工周期長，投資預算短，沿線地質情況變化多變、復雜，因此非常需要選擇合適的基礎處理方法。電纜是電力電纜工程中的重要設備，它對結構變形和位移尤為敏感。珠海高欄港為填海區(qū)，表層主要為大塊狀回填巖，占50%以上。另外，由于項目場地為沿海地區(qū)，粉土層厚度較大，平均厚度為10.9 m。根據本工程的具體情況，綜合考慮地基處理深度，是否跨越巖體層、施工速度、施工成本、設計地基承載力、沉降等因素，采用水泥攪拌樁法、鉆孔混凝土樁法、沉管混凝土樁法均滿足要求。本文簡要論述了水泥攪拌樁法、鉆孔混凝土樁法和振搗管浸入混凝土樁法。

4.1 樁基礎施工

攪拌樁以水泥、石灰等物質為主要固化劑，通過深層攪拌粉（泥）和地基土混合，得到某一樁的整體穩(wěn)定性和強度?；鞓斗ㄊ翘幚淼鼗休d力小于120 kPa的粉砂土和飽和土的一種地基。水泥攪拌樁的優(yōu)點如下：適合于不同類型的土壤，可在15 m 以下進行加固；適合的項目范圍廣泛；施工工期短，造價低；施工機械化占用??；施工速度快。水泥混合樁法存在的問題為必須進行壓樁試驗，施工質量難以保證，對大塊石不適合。

4.2 鉆孔素樁法

鉆孔素砼灌注樁是一種以鉆頭為基礎，在基礎上注入素混凝土，以達到樁身穩(wěn)定的目的。鉆孔素混凝土灌注樁具有快速及較好的基礎處理效果、適用范圍廣泛、施工自動化程度低、施工質量易于控制等特點。采用素混凝土鉆孔灌注樁方法存在的問題為造價高。鉆孔素混凝土灌注樁作為一種新的地基處理技術，在中國已得到廣泛的應用，但由于它在地基處理方面的優(yōu)良性能，它在工程中的應用將會非常廣泛。根據工程的具體情況，綜合考慮地基處理深度、是否穿越巖石塊層、施工速度、施工費用、設計地基承載力、沉降量等因素，采用水泥攪拌樁法、鉆孔素混凝土樁法、沉管素混凝土樁法都達到了要求。

4.3 采用素砼灌注樁的振動沉管法

振動沉管灌注素混凝土樁法是一種采用振動打樁方法，將鋼管埋入土中，在管內進行充填的方法。采用振動法在混凝土中拔出管柱。振動沉管素混凝土樁具有快速、安全可靠、基礎處理效果好、基礎處理深度大、便于穿越孤石等特點。振動沉管灌注素混凝土樁方法存在造價高、對周邊建筑產生影響、機械占用較大等問題。振動沉管灌注素混凝土樁為一種較為成熟的地基處理技術，但因它對周邊建筑的影響，已被禁止在一些城市城區(qū)內應用。

5 結論

配電110 kV 路是電網的重要組成部分，其安全運行關系到整個電網的安全和可持續(xù)發(fā)展，因此，供電公司應采取多方面、多方式、多途徑、多種措施，將安全生產工作落實到具體工作中，確保電網的安全穩(wěn)定運行[4]。目前，國內110 kV 電網普遍采用中性點有效接地，但由于受單相接地和繼電保護的限制，以及在不同操作模式下實現零序保護，減少對通信網絡的影響，一些變壓器中性點不能正常工作。但是，在接地不接地的情況下，如果出現單相接地、單相斷線、桿塔、線路等故障，則會引起變壓器中性點的高電壓，從而危及中性點的絕緣。所以，對變壓器的中性點過電壓進行深入研究，并制定出適合的接地方式。

為解決以上問題，國內外學者進行了大量探討。給出了一種精確簡化的變壓器高頻模型，并對各種均衡負荷條件下的模擬結果進行了驗證。在此基礎上，利用ATP-EMTP 軟件對變壓器的過電壓進行了時域分析。一種新型的羊角形電極結構能有效地抑制間隙放電的腐蝕，并能確保放電電壓的穩(wěn)定。通過對常規(guī)桿-桿間隙的改造，開發(fā)出了一種新型的棒-板-棒式復合防護間隙，從而減小了工頻放電電壓，并能有效地改善雷擊放電電壓。建議在不設置放電間隙的情況下，采用低電阻接地的中性點保護方法，降低中性點過壓。然而，如何使變壓器中的中性點保護達到最佳的絕緣配合，還是一項較完整、較系統的工作。

單相接地故障出現的地點與變壓器的中性點過壓幅度成反比，且隨著故障位置增加，其過電壓幅度也隨之減小。而當電流達到峰值時，由于單側接地故障，導致中性點過壓現象最為嚴重。B 相電壓相位為90°，在10 km 處發(fā)生故障時，最大短路電流為117.73 kV。

在單相斷線狀態(tài)下，最大過電壓為52 kV，過電壓值很低，并且不依賴于故障的時間和地點。當線路靠近變電站時，發(fā)生雷擊的地方中性點過電壓較大；在反攻過程中，最大的中性點過壓為118 kV，而在繞擊時，最大的中性點過壓為102 kV。

在中間位置設置有間隙的并聯式避雷器，當放電間隔為13～14 mm 時，可獲得最佳的絕緣配合效果。