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【摘要】近几年随着城市建设的发展,甚至新建线路都要在已有老线路上进行拆改,这对技术也提出了新要求。大输送容量的需求使华东要建输电线路也提上日程表。输电方式的不同,通常指的是交流输电还是直流输电。而系统要求输送容量的大小往往决定着导线截面的大小和回路数的多少,而走廊的大小則通常影响着导线排列方式和塔型的选择。本文从35kV输电线路的设计和施工两方面进行分析和探讨。
【关键词】35kV;输电线路;线路设计;技术特点
引 言
输电线路是电力网的重要组成部分,随着电网的不断扩容升级改造,许多旧的供电线路需要根据用户端的负荷变化进行扩容更换,各地电网建设迅猛发展,从过去的“几年建—条线路”到现在的“一年建几条线”实现了跨越式发展,供电可靠性进一步提高,电网输送能力大大增强,但输电线路建设的内部环境和外部空间却越来越小。各地进行土地开发线路路径选择困难,施工占地的民事工作难以协调,线路改造停电时间短,工程建设资金短缺等是电网建设中遇到的新问题。如何应对新形势。最大限度地满足电网建设需要已成为技术部门不断研究的课题。从设计角度围绕方便施工、降低造价、利于运行等方面,对输电线路设计中应注意的问题进行了探讨。
1输电线路导线的选取和校验
根据设计任务书提供的原始资料,分析计算选择设计所需导线并校验导线的热稳定性、动稳定性、电晕、电压损耗等。
(1)原始数据分析计算和导线的选择。输电线路是连接发电变电站与用户之间的纽带,选择导线型号的计算应以用户负荷为依据,也就是说,计算的起点从分析用户负荷开始。根据变电所提供的用户负荷运行数据或记录表所记录的相关数据绘制出有功功率年最大负荷曲线(该部分的内容,一般在设计任务书中会有相应资料的提供)。有功年最大负荷曲线中体现出用户最大负荷出现的月份,集中分析用户最大负荷出现的月份的计算负荷,即计算有功功率、计算无功功率、计算视在功率。由用户运行数据绘出年持续负荷曲线,并计算最大负荷利用小时。通过最大负荷利用小时Tmax查经济电流密度表,选取经济电流密度J(A/mm),根据计算有功功率和功率因数计算负荷的计算电流。由计算电流与经济电流密度、经济截面的关系计算并查表选取最接近经济截面的导线型号。
(2)导线的校验。选择的导线必须经过热稳定性、动稳定性(机械强度)和电晕以及电压损耗等项目的校验达到要求后才能使用,否则,要重新选择,直到达到要求为止。
1)热稳定性校验。热稳定性校验采用工程上常用的最小截面法,运用最小截面法计算出导体最小截面与选择截面比较校验。另外,查导体长期允许载流量表,所选导体的最高温度下的长期允许载流量大于计算电流,也可视为满足热稳定性要求。
2)动稳定性(机械强度)校验。通过计算母线的最大计算应力校验导线的动稳定性(机械强度)。最大计算应力小于所选导线材料的应力(该应力值可查导线型号表,有相应值给出)则满足动稳定性要求,若大于所选导线材料的应力值则不满足要求,要进行重新选择。另外,所选导线截面如果大于机械强度所要求的最小截面,则满足动稳定性要求,如果小于机械强度所要求的最小截面,则不满足动稳定性要求,要进行重新选择。
2我国35kV输电线路的设计
35kV输电线路的设计,一般分为初步设计和施工图设计两个阶段。初步设计是工程设计的重要阶段,主要的设计原则,都在初步设计中明确,设计人员应尽全力研究透彻。第一,着重对不同的线路路径方案进行综合的技术经济比较,取得有关协议,选择最佳的路径方案。第二,充分论证导线和避雷线、绝缘配合及防雷设计的正确性,确定各种电气距离。第三,认真选择杆塔和基础型式。第四,合理进行通信保护设计。第五,对于严重的污秽区、大风和重冰雪地区、不良地质和洪水危害地段、特别大跨越设计等均应做专题调查研究。第六,各项设计均应做出安全可靠、技术经济合理的设计,进行优选。施工图设计是按照初步设计原则和设计审核意见所作的具体设计。对初选的、经过评审的最优线路方案进行实际测量放线,打杆位桩;完成必要的、详细的图纸设计;提供完整的、准确的材料表,提供施工设计说明书及预算书。
3 35kV输电线路施工中遇见的问题及解决办法
1)35kV线路在穿越过110kV线路期间所经常遭遇的难题。该档是终端带地线的直线段,其路径有严格的制约,在实际的施工过程中困难较大。假若依照以往的施工做法,35kV的避雷线与110kV导线的物理间隔会不足3米;如果尝试采用降低线路电杆的高度就会造成线路两侧与地面的安全距离必定会少于5米。
解决的办法:一是通过减少35kV线路电杆的长度,假若这段线路的不能保证与地面有5米的距离,则需要对两旁的地面进行降方,此外还需要特别设立起警示牌;二是如果本段线路上是DM2-15以及ZM7-16.5这两种型号的带有地线的线杆,就需要将避雷线去除,改为安装避雷器,在实际的施工过程中需要特别注意彼此的物理距离。
2)如果35kV的线路在实际施工中发现电杆与公路之间的距离过短就需要采用沿着线路的方向移动15到20米,同时还可以调整距离。
3)35kV线路施工中挂3相导线时,采用拖拉机同时牵扯3根导线,其中:中间一根LGJ-120钢芯铝绞线被拉断;拉断铝绞线处的等径杆沿线路方向被拉扭45°,4根拉线的地锚被拉出0.2m。分析原因:①使用的挂线滑轮过小,只适合小于LGJ-95的钢芯铝绞线。②LGJ-120钢芯铝绞线在该段有接头,使滑轮卡死。解决办法:施工中应加强管理,加强安全意识,应在该段终端、中间增设施工人员观察,防止特殊情况发生。
4)35kV线路跨公路、10kV线路、房屋时遇见的问题。解决方法:①电力线路跨公路角应大于或等于45°。②35kV线路跨10kV线路最小垂直距离应为2m。③35kV边导线距10kV线路最小水平距离应为2.5m。④35kV线路跨房屋最小垂直距离应为4m。⑤35kV边导线距房屋水平最小距离应为3m。⑥35kV及以上线路,导线或地线在跨越档不得有接头。
5)某地新建的火电厂35kV线路,电厂处龙门架高7I3m,线路终端杆挂下导线处对地净距8m,实测该档最低点对地距离为5m,不符合规范要求,该档线下有汽车便道,极不安全,应改进。解决办法:①目前应在该处设路障,不允许汽车在该线路下通过。②减小该档导线弧垂,使弧垂最低点距离地面达到规范要求。③加高龙门架使该档导线弧垂最低点距离地面达到规范要求。分析原因:新建的火电厂升压站与35kV出线杆不在同一水平面,升压站低0.7~1.0rn。
6)某地新建农网35kV线路,采用瓷横担架设,选择横担为S-380、S-380Z型,实际施工中定货困难。解决办法:①将横担改为S-280、S-280Z型。②调换部分铁件。分析原因:S-380型横担使用电压等级一般为66kv线路,生产该横担的厂家较少。
7)施工前,施工单位应组织人员认真分析和理解设计意图,发现疑问应立即与设计单位联系,必要时由设计单位对原设计进行变更。农网改造工程必须由有相应资质等级的施工单位承担,严禁无资质或超越资质等级承担工程,不允许二次分包和转包,严禁施工企业以包代管。35kV及以上输变电工程施工单位应按照公开招标或邀请招标形式确定。
4 输电线路工程设计中遇见的问题与解决措施
1)变电所35kV进出线应与架空线路终端引线配合适当,便于进出线架设,同时注意35kV架空线的防雷保护范围和所区防雷保护范围相衔接。
2)放线测量中设计人员一定要亲临现场,设计中要理论与实际相结合,以实际地形地貌进行杆位设置,选择合理杆型。
3)设计中对输电线路沿线地质、地貌、水文等情况,应详细勘测,选择合理的电杆埋深、卡盘、底盘基础规格,并根据实际情况,做好电杆底部的防碱防腐处理。
4)“T”接的输电线路,需设计出该“T”点采用的杆型,并应具体说明连接布置方法。
5)设计中选择的钢芯铝绞线要注明钢芯截面大小。如下图所示:
6)设计中对输电线路路径说明应清楚、准确简明、逻辑严谨,通俗易懂。
7)严格坚持先勘察、后设计、再施工的原则,严禁违反基建程序,搞边勘察、边设计、边施工的“三边”工程。
5 结语
综上所述我们可以看到在35kV输电线路进行设计时,我们要注意进出线与架空线路终端引线配合适当,便于进出线架设,同时注意35kV架空线防雷保护范围和所在区域防雷保护范围相衔接;放线测量中设计人员一定要亲临现场,本着设计理论与实践相结合,以实际地形地貌进行杆位设置,选择合理杆型;设计中对输电线路沿线地质、地貌、水文等情况,应详细勘测,选择合理的电杆埋深、卡盘、底盘规格,并根据实际情况,做好电杆根部的防碱防腐处理;“T”型的输电线路,需设计出该“T”接点采用的杆型,并应具体说明连接布置方法;设计中选择的钢芯铝绞线要注明钢芯截面大小;设计中对输电线路路径说明应清楚、准确、简明、逻辑严谨、通俗易懂;严格执行先勘察、后设计、再施工的原则,严禁违反基建程序,边勘察、边设计、边施工的“三边’,工程。
【关键词】35kV;输电线路;线路设计;技术特点
引 言
输电线路是电力网的重要组成部分,随着电网的不断扩容升级改造,许多旧的供电线路需要根据用户端的负荷变化进行扩容更换,各地电网建设迅猛发展,从过去的“几年建—条线路”到现在的“一年建几条线”实现了跨越式发展,供电可靠性进一步提高,电网输送能力大大增强,但输电线路建设的内部环境和外部空间却越来越小。各地进行土地开发线路路径选择困难,施工占地的民事工作难以协调,线路改造停电时间短,工程建设资金短缺等是电网建设中遇到的新问题。如何应对新形势。最大限度地满足电网建设需要已成为技术部门不断研究的课题。从设计角度围绕方便施工、降低造价、利于运行等方面,对输电线路设计中应注意的问题进行了探讨。
1输电线路导线的选取和校验
根据设计任务书提供的原始资料,分析计算选择设计所需导线并校验导线的热稳定性、动稳定性、电晕、电压损耗等。
(1)原始数据分析计算和导线的选择。输电线路是连接发电变电站与用户之间的纽带,选择导线型号的计算应以用户负荷为依据,也就是说,计算的起点从分析用户负荷开始。根据变电所提供的用户负荷运行数据或记录表所记录的相关数据绘制出有功功率年最大负荷曲线(该部分的内容,一般在设计任务书中会有相应资料的提供)。有功年最大负荷曲线中体现出用户最大负荷出现的月份,集中分析用户最大负荷出现的月份的计算负荷,即计算有功功率、计算无功功率、计算视在功率。由用户运行数据绘出年持续负荷曲线,并计算最大负荷利用小时。通过最大负荷利用小时Tmax查经济电流密度表,选取经济电流密度J(A/mm),根据计算有功功率和功率因数计算负荷的计算电流。由计算电流与经济电流密度、经济截面的关系计算并查表选取最接近经济截面的导线型号。
(2)导线的校验。选择的导线必须经过热稳定性、动稳定性(机械强度)和电晕以及电压损耗等项目的校验达到要求后才能使用,否则,要重新选择,直到达到要求为止。
1)热稳定性校验。热稳定性校验采用工程上常用的最小截面法,运用最小截面法计算出导体最小截面与选择截面比较校验。另外,查导体长期允许载流量表,所选导体的最高温度下的长期允许载流量大于计算电流,也可视为满足热稳定性要求。
2)动稳定性(机械强度)校验。通过计算母线的最大计算应力校验导线的动稳定性(机械强度)。最大计算应力小于所选导线材料的应力(该应力值可查导线型号表,有相应值给出)则满足动稳定性要求,若大于所选导线材料的应力值则不满足要求,要进行重新选择。另外,所选导线截面如果大于机械强度所要求的最小截面,则满足动稳定性要求,如果小于机械强度所要求的最小截面,则不满足动稳定性要求,要进行重新选择。
2我国35kV输电线路的设计
35kV输电线路的设计,一般分为初步设计和施工图设计两个阶段。初步设计是工程设计的重要阶段,主要的设计原则,都在初步设计中明确,设计人员应尽全力研究透彻。第一,着重对不同的线路路径方案进行综合的技术经济比较,取得有关协议,选择最佳的路径方案。第二,充分论证导线和避雷线、绝缘配合及防雷设计的正确性,确定各种电气距离。第三,认真选择杆塔和基础型式。第四,合理进行通信保护设计。第五,对于严重的污秽区、大风和重冰雪地区、不良地质和洪水危害地段、特别大跨越设计等均应做专题调查研究。第六,各项设计均应做出安全可靠、技术经济合理的设计,进行优选。施工图设计是按照初步设计原则和设计审核意见所作的具体设计。对初选的、经过评审的最优线路方案进行实际测量放线,打杆位桩;完成必要的、详细的图纸设计;提供完整的、准确的材料表,提供施工设计说明书及预算书。
3 35kV输电线路施工中遇见的问题及解决办法
1)35kV线路在穿越过110kV线路期间所经常遭遇的难题。该档是终端带地线的直线段,其路径有严格的制约,在实际的施工过程中困难较大。假若依照以往的施工做法,35kV的避雷线与110kV导线的物理间隔会不足3米;如果尝试采用降低线路电杆的高度就会造成线路两侧与地面的安全距离必定会少于5米。
解决的办法:一是通过减少35kV线路电杆的长度,假若这段线路的不能保证与地面有5米的距离,则需要对两旁的地面进行降方,此外还需要特别设立起警示牌;二是如果本段线路上是DM2-15以及ZM7-16.5这两种型号的带有地线的线杆,就需要将避雷线去除,改为安装避雷器,在实际的施工过程中需要特别注意彼此的物理距离。
2)如果35kV的线路在实际施工中发现电杆与公路之间的距离过短就需要采用沿着线路的方向移动15到20米,同时还可以调整距离。
3)35kV线路施工中挂3相导线时,采用拖拉机同时牵扯3根导线,其中:中间一根LGJ-120钢芯铝绞线被拉断;拉断铝绞线处的等径杆沿线路方向被拉扭45°,4根拉线的地锚被拉出0.2m。分析原因:①使用的挂线滑轮过小,只适合小于LGJ-95的钢芯铝绞线。②LGJ-120钢芯铝绞线在该段有接头,使滑轮卡死。解决办法:施工中应加强管理,加强安全意识,应在该段终端、中间增设施工人员观察,防止特殊情况发生。
4)35kV线路跨公路、10kV线路、房屋时遇见的问题。解决方法:①电力线路跨公路角应大于或等于45°。②35kV线路跨10kV线路最小垂直距离应为2m。③35kV边导线距10kV线路最小水平距离应为2.5m。④35kV线路跨房屋最小垂直距离应为4m。⑤35kV边导线距房屋水平最小距离应为3m。⑥35kV及以上线路,导线或地线在跨越档不得有接头。
5)某地新建的火电厂35kV线路,电厂处龙门架高7I3m,线路终端杆挂下导线处对地净距8m,实测该档最低点对地距离为5m,不符合规范要求,该档线下有汽车便道,极不安全,应改进。解决办法:①目前应在该处设路障,不允许汽车在该线路下通过。②减小该档导线弧垂,使弧垂最低点距离地面达到规范要求。③加高龙门架使该档导线弧垂最低点距离地面达到规范要求。分析原因:新建的火电厂升压站与35kV出线杆不在同一水平面,升压站低0.7~1.0rn。
6)某地新建农网35kV线路,采用瓷横担架设,选择横担为S-380、S-380Z型,实际施工中定货困难。解决办法:①将横担改为S-280、S-280Z型。②调换部分铁件。分析原因:S-380型横担使用电压等级一般为66kv线路,生产该横担的厂家较少。
7)施工前,施工单位应组织人员认真分析和理解设计意图,发现疑问应立即与设计单位联系,必要时由设计单位对原设计进行变更。农网改造工程必须由有相应资质等级的施工单位承担,严禁无资质或超越资质等级承担工程,不允许二次分包和转包,严禁施工企业以包代管。35kV及以上输变电工程施工单位应按照公开招标或邀请招标形式确定。
4 输电线路工程设计中遇见的问题与解决措施
1)变电所35kV进出线应与架空线路终端引线配合适当,便于进出线架设,同时注意35kV架空线的防雷保护范围和所区防雷保护范围相衔接。
2)放线测量中设计人员一定要亲临现场,设计中要理论与实际相结合,以实际地形地貌进行杆位设置,选择合理杆型。
3)设计中对输电线路沿线地质、地貌、水文等情况,应详细勘测,选择合理的电杆埋深、卡盘、底盘基础规格,并根据实际情况,做好电杆底部的防碱防腐处理。
4)“T”接的输电线路,需设计出该“T”点采用的杆型,并应具体说明连接布置方法。
5)设计中选择的钢芯铝绞线要注明钢芯截面大小。如下图所示:
6)设计中对输电线路路径说明应清楚、准确简明、逻辑严谨,通俗易懂。
7)严格坚持先勘察、后设计、再施工的原则,严禁违反基建程序,搞边勘察、边设计、边施工的“三边”工程。
5 结语
综上所述我们可以看到在35kV输电线路进行设计时,我们要注意进出线与架空线路终端引线配合适当,便于进出线架设,同时注意35kV架空线防雷保护范围和所在区域防雷保护范围相衔接;放线测量中设计人员一定要亲临现场,本着设计理论与实践相结合,以实际地形地貌进行杆位设置,选择合理杆型;设计中对输电线路沿线地质、地貌、水文等情况,应详细勘测,选择合理的电杆埋深、卡盘、底盘规格,并根据实际情况,做好电杆根部的防碱防腐处理;“T”型的输电线路,需设计出该“T”接点采用的杆型,并应具体说明连接布置方法;设计中选择的钢芯铝绞线要注明钢芯截面大小;设计中对输电线路路径说明应清楚、准确、简明、逻辑严谨、通俗易懂;严格执行先勘察、后设计、再施工的原则,严禁违反基建程序,边勘察、边设计、边施工的“三边’,工程。