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摘要:输电线路是构成电力系统的一个重要部分,设计人员设计的电力输送线路决定了电力系统的实际运行状况。在设计电力输送线路时,技术研发工作者应该将各种各样的影响因素都考虑进去,其中应该涵盖线路自身需要注意的因素以及电力输送线路架设所在地的天气状况等因素,可极大降低供电安全事故发生的概率。本文基于高压架空输电线路路径选择研究展开论述。
关键词:高压架空;输电线路;路径选择研究
引言
和低压或普压输电线路相比,高压输电线路的运行要求更高,设计注意要点更多。通过本文的分析可知,设计单位需做好路径与导线选择工作,规范开展杆塔设计、防雷设计与防污损设计,提升高压输电线路的设计质量,为后续施工与运行奠定基础,促进电力系统的可持续发展。
1线路路径的选择原则
在进行线路路径选择时主要注意以下几点:①在选择线路路径时,应结合当地的实际情况,了解当地电网规划部门5-10年的规划方案,避免规划设计中出现了中间发电站或者变电站。②当电力线路穿过覆冰地区时,要在认真调查和分析已有线路的覆冰类型的同时,尽可能地避免经过覆冰严重的地带。③当电力线路需要穿过多气候区域时,应该尽可能地缩短穿越长度。如果条件允许,则应避开多气候区域,选择气候条件相对较好的区域设计线路路径。④电力线路必须经过矿区时,则应该尽可能地缩短线路经过矿区的长度,将线路架设成垂直于矿区的走向,并采用分开架设的方式,从而避免地质沉陷对矿区线路造成影响。⑤电力线路穿过山区时,应尽可能地避开泥石流多发段、卡斯特溶洞、崩塌山体、悬崖、岩堆等稳定性较差的地段。如果线路沿着山麓通过,则应设置排水沟。如果线路经过山脊,则应沿山鞍设置排水沟。
2高压输电线路特点
高压输电线路呈现出如下特点:(1)运行安全性及可靠性要求较高,高压输电线路的容量较大,输送电量较多,是为城市及乡村居民供电的主要途径,一旦高压输电线路出现停电事故,将会影响正常社会生产生活。(2)结构参数较高,高压输电线路的运行需大量的杆塔、绝缘子提供支持,其中,绝缘子串长度大、绝缘子片数量大,在杆塔出现倒塌事故后,绝缘子的修复难度较大。(3)运行参数较高,高压输电线路的额定电压数值较大,会与附近的带电体共同作用,产生电场强度。(4)高压输电线路的输电路途较长,且架空线路会经过峡谷高山等恶劣环境,运维工作难度较大。
3高压输电线路存在问题
从低压输电线路与高压输电线路的对比结果可得出高压输电线路具备以下几个特征,具体有:(1)高压输电线路具有较高的结构参数。高压输电线路具有杆塔高而且串长、绝缘子片数量大、体积较重的特点,因此,增加了输电线路的修复难度。同样的,这也使得高压输电线路所使用的备件备品也需要有很高的质量要求。(2)高压输电线路安全性能要求高,高压输电线路设计的过程中,需要加强对安全性的关注。由于高压输电线路主要是以负荷中心内部能源输送线路为主,所以承担的输电量也比低压输电线路要高,若发生安全事故,便会导致极大的经济、社会损失,可能会对城市运行造成威胁;(3),高压输电线路周围的环境复杂,线路长度长,增加了通车的难度;(4),运行参数值高。高压输电线路的参数值整体来说较高,额定电压会对附近电场强度造成影响,如果不及时加以解决,便会对居民用电造成不利影响。
4主要优化流程
a.输电线路施工建设开始时,首先对线路路径进行规划,设计人员根据一定比例的地图对线路周围环境进行分析,并选择适合的大致路径,选择不少于2条的备用路径方案;然后通过实地勘查,对方案进行对比,根据线路设计专家给出意见,经单位审核同意后,线路路径方案初步确立。b.通过GIS系统搜集周围地理环境信息,通过杆塔平端面图对杆塔位置进行优化选择,分析各个地理位置的经济性,确定杆塔位置。初选杆塔位置、线路走向、路径长短以及跨越物对地距离都应符合规程要求。路径选择依据安全可靠,符合路径选择的经济性和合理性。c.初选线路路径确定后,进行现场勘查。主要勘查实际地理环境对线路影响,包括重要跨越的实际高、低是否满足安全要求,制定保证线路施工的可靠方案;搜集沿线的气候条件,规划区域(包括拆迁、新建建筑等)和污秽等级信息并进行判断,必要时对初选线路路径进行修正。d.对杆塔位置进行终选定位工作。将2次勘查的杆塔位置具体地理位置逐一放入实际地图中,包括转角塔位是否合理、平断面测量以及杆塔实际定位工作。这些工作落实完成后,现场核准相关参数和地理位置,安全措施落实完成后进行下一步施工。
5线路选择问题的解决方法
5.1利用计算机生成线路规划
使用计算机生成路径的主要思想:收集大量数据,并将收集的数据、地形、地貌输入计算机,然后通过计算机找到合适的路径。例如,设置一条线从线路起点开始向终点靠近,如果遇到障碍物无法避免时尽可能选择障碍物小的,同时记录障碍物的大小和类型。不断改变延伸的方向一直持续到线路终点。借助计算机处理问题的高速度可以快速找到各种理论上存在的路径。然后进行初步人工筛选。通过设置不同的参数与相应实际问题的难度系数,分好不同的路径并加以计算。最后再用节省成本的原则找出成本最低的几条路径。
5.2三维线路路径的选择
在科技时代背景下,三维全景可视化平台应用范围越来越广泛,为了选择科学的线路路径,可以借助建模技术,设置三维场景,为线路设计人员呈现直观的画面。在这一三维空间,设计人员能全面的了解输电线路,并可以对其不合理的地方进行优化。同时发挥其交叉跨越分析功能,以便对其路径进行有针对性的调整,从根本上提高线路选择的科学性。另外,在三维可视化场景下,为设计人员呈现了更加直观的画面,可以了解线路经过的地貌、地形,进而对其影响因素进行比较全面的分析,并进行相关的操作,以便提高路径设计的有效性。例如,转角塔与直线塔互换、追加新线路等,进而可为架空输电线路的施工奠定良好基础。
5.3合理选择路径
在确定输电线路的具体架设路径之前,我们的设计人员要详细的分析线路索要经过的区域跟地方环境,还有水域情况和天气情况,然后在方案当中选出最合适的架设路径。同时在线路的架设路径中我们还要考虑其他的道路施工和线路周围的其他项目对于架设工作的影响,进而能够保证我们的架设路径可行并且经济安全。同时我们要根据相关的法律法规来确定我们的路径,既要满足我们的设计要求,也要符合我国的法律法规,同时还要保证便于检修。
结束语
高压输电线路包括电缆输电与架空输电2类,架空输电线路露天运行,其工作环境更为恶劣,设计要求更高。目前架空输电线路设计面临路径选择难度大、施工协调性差等问题,成为电网建设的关注热点。就此,设计单位需结合高压输电线路的组成及设计规范,开展精细化、标准化设计工作。
参考文献
[1]苏海锋,石经纬,梁志瑞,武长青.基于GIS和改进元胞自动机的输电线路路径自动选择[J].电力自动化设备,2016,36(12):109-114+122.
[2]李立达.高压架空输电线路路径选择的新问题及应对措施[J].企业技术开发,2016,35(17):108+122.
[3]徐道林,李汶江,罗旭,黄昊,周茂,郑炜,郭恒,武长青,苏海锋.输电线路路径自动选择方法及元胞自动机模型[P].CN105608276A,2016-05-25.
[4]梁昊.影响电力工程输电线路设计的因素[J].科技与创新,2015(18):129-130.
[5]劉利锋,肖木南.浅谈输电线路设计中的路径选择[J].才智,2015(13):383.
关键词:高压架空;输电线路;路径选择研究
引言
和低压或普压输电线路相比,高压输电线路的运行要求更高,设计注意要点更多。通过本文的分析可知,设计单位需做好路径与导线选择工作,规范开展杆塔设计、防雷设计与防污损设计,提升高压输电线路的设计质量,为后续施工与运行奠定基础,促进电力系统的可持续发展。
1线路路径的选择原则
在进行线路路径选择时主要注意以下几点:①在选择线路路径时,应结合当地的实际情况,了解当地电网规划部门5-10年的规划方案,避免规划设计中出现了中间发电站或者变电站。②当电力线路穿过覆冰地区时,要在认真调查和分析已有线路的覆冰类型的同时,尽可能地避免经过覆冰严重的地带。③当电力线路需要穿过多气候区域时,应该尽可能地缩短穿越长度。如果条件允许,则应避开多气候区域,选择气候条件相对较好的区域设计线路路径。④电力线路必须经过矿区时,则应该尽可能地缩短线路经过矿区的长度,将线路架设成垂直于矿区的走向,并采用分开架设的方式,从而避免地质沉陷对矿区线路造成影响。⑤电力线路穿过山区时,应尽可能地避开泥石流多发段、卡斯特溶洞、崩塌山体、悬崖、岩堆等稳定性较差的地段。如果线路沿着山麓通过,则应设置排水沟。如果线路经过山脊,则应沿山鞍设置排水沟。
2高压输电线路特点
高压输电线路呈现出如下特点:(1)运行安全性及可靠性要求较高,高压输电线路的容量较大,输送电量较多,是为城市及乡村居民供电的主要途径,一旦高压输电线路出现停电事故,将会影响正常社会生产生活。(2)结构参数较高,高压输电线路的运行需大量的杆塔、绝缘子提供支持,其中,绝缘子串长度大、绝缘子片数量大,在杆塔出现倒塌事故后,绝缘子的修复难度较大。(3)运行参数较高,高压输电线路的额定电压数值较大,会与附近的带电体共同作用,产生电场强度。(4)高压输电线路的输电路途较长,且架空线路会经过峡谷高山等恶劣环境,运维工作难度较大。
3高压输电线路存在问题
从低压输电线路与高压输电线路的对比结果可得出高压输电线路具备以下几个特征,具体有:(1)高压输电线路具有较高的结构参数。高压输电线路具有杆塔高而且串长、绝缘子片数量大、体积较重的特点,因此,增加了输电线路的修复难度。同样的,这也使得高压输电线路所使用的备件备品也需要有很高的质量要求。(2)高压输电线路安全性能要求高,高压输电线路设计的过程中,需要加强对安全性的关注。由于高压输电线路主要是以负荷中心内部能源输送线路为主,所以承担的输电量也比低压输电线路要高,若发生安全事故,便会导致极大的经济、社会损失,可能会对城市运行造成威胁;(3),高压输电线路周围的环境复杂,线路长度长,增加了通车的难度;(4),运行参数值高。高压输电线路的参数值整体来说较高,额定电压会对附近电场强度造成影响,如果不及时加以解决,便会对居民用电造成不利影响。
4主要优化流程
a.输电线路施工建设开始时,首先对线路路径进行规划,设计人员根据一定比例的地图对线路周围环境进行分析,并选择适合的大致路径,选择不少于2条的备用路径方案;然后通过实地勘查,对方案进行对比,根据线路设计专家给出意见,经单位审核同意后,线路路径方案初步确立。b.通过GIS系统搜集周围地理环境信息,通过杆塔平端面图对杆塔位置进行优化选择,分析各个地理位置的经济性,确定杆塔位置。初选杆塔位置、线路走向、路径长短以及跨越物对地距离都应符合规程要求。路径选择依据安全可靠,符合路径选择的经济性和合理性。c.初选线路路径确定后,进行现场勘查。主要勘查实际地理环境对线路影响,包括重要跨越的实际高、低是否满足安全要求,制定保证线路施工的可靠方案;搜集沿线的气候条件,规划区域(包括拆迁、新建建筑等)和污秽等级信息并进行判断,必要时对初选线路路径进行修正。d.对杆塔位置进行终选定位工作。将2次勘查的杆塔位置具体地理位置逐一放入实际地图中,包括转角塔位是否合理、平断面测量以及杆塔实际定位工作。这些工作落实完成后,现场核准相关参数和地理位置,安全措施落实完成后进行下一步施工。
5线路选择问题的解决方法
5.1利用计算机生成线路规划
使用计算机生成路径的主要思想:收集大量数据,并将收集的数据、地形、地貌输入计算机,然后通过计算机找到合适的路径。例如,设置一条线从线路起点开始向终点靠近,如果遇到障碍物无法避免时尽可能选择障碍物小的,同时记录障碍物的大小和类型。不断改变延伸的方向一直持续到线路终点。借助计算机处理问题的高速度可以快速找到各种理论上存在的路径。然后进行初步人工筛选。通过设置不同的参数与相应实际问题的难度系数,分好不同的路径并加以计算。最后再用节省成本的原则找出成本最低的几条路径。
5.2三维线路路径的选择
在科技时代背景下,三维全景可视化平台应用范围越来越广泛,为了选择科学的线路路径,可以借助建模技术,设置三维场景,为线路设计人员呈现直观的画面。在这一三维空间,设计人员能全面的了解输电线路,并可以对其不合理的地方进行优化。同时发挥其交叉跨越分析功能,以便对其路径进行有针对性的调整,从根本上提高线路选择的科学性。另外,在三维可视化场景下,为设计人员呈现了更加直观的画面,可以了解线路经过的地貌、地形,进而对其影响因素进行比较全面的分析,并进行相关的操作,以便提高路径设计的有效性。例如,转角塔与直线塔互换、追加新线路等,进而可为架空输电线路的施工奠定良好基础。
5.3合理选择路径
在确定输电线路的具体架设路径之前,我们的设计人员要详细的分析线路索要经过的区域跟地方环境,还有水域情况和天气情况,然后在方案当中选出最合适的架设路径。同时在线路的架设路径中我们还要考虑其他的道路施工和线路周围的其他项目对于架设工作的影响,进而能够保证我们的架设路径可行并且经济安全。同时我们要根据相关的法律法规来确定我们的路径,既要满足我们的设计要求,也要符合我国的法律法规,同时还要保证便于检修。
结束语
高压输电线路包括电缆输电与架空输电2类,架空输电线路露天运行,其工作环境更为恶劣,设计要求更高。目前架空输电线路设计面临路径选择难度大、施工协调性差等问题,成为电网建设的关注热点。就此,设计单位需结合高压输电线路的组成及设计规范,开展精细化、标准化设计工作。
参考文献
[1]苏海锋,石经纬,梁志瑞,武长青.基于GIS和改进元胞自动机的输电线路路径自动选择[J].电力自动化设备,2016,36(12):109-114+122.
[2]李立达.高压架空输电线路路径选择的新问题及应对措施[J].企业技术开发,2016,35(17):108+122.
[3]徐道林,李汶江,罗旭,黄昊,周茂,郑炜,郭恒,武长青,苏海锋.输电线路路径自动选择方法及元胞自动机模型[P].CN105608276A,2016-05-25.
[4]梁昊.影响电力工程输电线路设计的因素[J].科技与创新,2015(18):129-130.
[5]劉利锋,肖木南.浅谈输电线路设计中的路径选择[J].才智,2015(13):383.