关于高压送电线路技术的探讨

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  摘要:高压送电线路的路径设计需要考虑整个工程项目所贯穿的地域的地形条件和气候条件,并要根据实际条件进行送电导线的合理选型。高压架空送电线路一般需要采用分裂导线,这使得导线的投资比例越来越大,因此合理选择高压架空送电导线的结构型式,已经成为降低工程费用的重要因素之一。高压送电线路电压等级的不断提高,使其产生无线电干扰的几率也越来越高,本文对高压架空送电产生的无线电干扰进行了阐述与分析。文章的最后,探讨了国外对高压送电线路技术的观念与方法。
  关键词:高压送电 路径设计 导线选型 无线电干扰
  中图分类号:TM 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)32-409-01
  一、高压送电线路的路径设计
  近年来,我国国民经济持续良好发展,高压送电线路设计也出现了较多的新特征,电力工程工作者也在设计中采取了相应的对策。
  高压送电线路的路径布局直接关系到整个电网的安全性、可靠性,决定着高压送电线路的技术指标,因此该环节已经成为整个高压送电线路工程建设的核心与关键。在进行高压送电线路布局设计之前,要对施工沿线的地质条件、水文以及气象条件进行详尽精确的统计与调查,并根据相关的规定与规程进行实地勘测,以此为依据进行合理布局。同时要考虑到城市规划与建设,避免与相关地区的市政建设及人民居住需求发生冲突。例如某高压送电工程的线路主要经过农耕地,并且村庄比较密集,因此在进行线路路径选择时就应该重点避开当地的村镇规划区和厂矿企业,而要合理地选择与高速公路、铁路以及各种电力线和通信线的交叉点,在保证输送电能的要求上最大限度地缩短高压送电线路,这样可以大大节约成本,提高电能的输送效率,减少建设费用。
  在高压送电线路工程设计中,首先要设计好工程图纸,然后要根据初步设定的走径图进行实地勘测。经现场实际准确测量后,可以合理调整布线路径,减少施工中的曲线段,优化布局,缩短距离。尤其是在进行山区送电线路的设计时,不能一味考虑施工方便而选择公路沿线布线工艺,作为选线人员,必须认真研究地形图上认真,准确分析后要到现场进行设计方案的勘察校对,避免凭空设计而造成的送电线路过长,严重浪费资金与时间,降低电能的输送效率,增加维修成本。
  二、高压架空送电线路的导线选型
  高压架空送电线路一般需要采用分裂导线,大大提高了导线在整个工程中的投资比例,并且随着电压的增大而增大。鉴于此特点,我们需要在高压架空送电线路的设计中合理选择导线的结构型式,从而降低工程造价。
  我国在高压架空送电线路设计中一般采用铝绞线及钢芯铝绞线作为导线,这两种导线中又各自有更为详细的分类。在进行工程设计时,要根据地质条件和气象条件对两种导线进行分析和对比,选择更适合于该工程项目的导线类型,然后具体选择最匹配的参数。在高压架空送电线路的初步设计阶段,能够估算出本次施工线路的长度,也能够分别算出整个工程途径的山区、丘陵和平地等各种地形的长度。由于山区与丘陵地段的地形变化较大,尤其是高度等问题的影响,因此此二段距离只作为一种参考。
  在掌握了导线选型的基本原则与前提条件之后,就要对导线的结构及规格、过载能力等技术指标进行比较。国家及行业对导线的结构及规格具有严格的规定和分类,可按照相关的技术标准进行查找和选定,主要包括导线的铝钢截面、电气性能、载流量、电阻损失、表面电位梯度、无线电干扰等具体参数。在满足送电线路对电气性能等要求时,还应考虑到单位重量等经济因素,综合分析导线类型,选取最具有优越性的型号。过载能力主要受到铝钢截面比变化的影响,对导线的安全可靠性起到决定性作用。其选择方法是在设定的温度等气候条件下,计算送电线路采用分裂导线及导线本身的截面较大这些因素时是否能够完全满足安全可靠性的要求。
  最后,要对送电线路导线的运行情况进行分析。在氣象条件和设计参数完全相同的条件下,送电系统的运行应力相对增加会降低导线本身对振动的阻尼作用,因此非常容易引起导线的振动。这一特性,对整个送电线路的安全运行极为不利。通过比较,可以最终确定导线的技术性能是否能够完全满足设计要求,从而完成导线的选型工作。
  三、高压架空送电线路无线电干扰
  近年来,高压送电线路的电压等级不断提高,而且在送电导线表面产生电晕等放电现象的概率越来越大,这些放电现象会产生无线电干扰。概括地说,无线电干扰就是在电晕和放电的过程中出现了频带比较宽的有害电磁波,这些电磁波对周围的无线电通信设施进行干扰,影响其正常的运行状况。无线电干扰的产生包括天电干扰、宇宙干扰、工业干扰等,而高压架空送电线路无线电干扰就是工业干扰的一种。
  高压架空送电线路无线电干扰主要来自导线的电晕放电、线夹电晕及火花放电、绝缘子的表面泄流、缺陷绝缘子间隙放电以及新架设导线的毛刺放电等等,这一系列的因素都使得无线电干扰频繁发生并且普遍存在。同时,在对变电站进行开关操作时也会产生火花放电现象,变电站设备出现损坏或油污等问题也会造成局部放电,这些因素也都促成变电站产生无线电干扰。送电线路对无线电设施的干扰程度取决于送电线路与收、发信号的设备间距,通信设备的性能参数,送电线路的性能参数,同时还受到晴天、雾天、雨天等气象条件的影响。通过对高压架空送电线路的无线电干扰进行分析和总结,发现其主要包括均匀干扰、不均匀干扰和脉冲干扰三种电磁波成分,经过对无线电设施的频率研究发现,送电线路的无线电干扰主要影响电视和调幅广播、通信。
  四、关于国外高压送电技术的讨论
  目前,高压送电技术得到世界各国的充分认可和大力推广,尤其是世界各国都在着力研究特高压送电技术。
  在电力产业迅速发展的欧美国家,已经开始形成科学系统的技术开发体制,比如英国曾站在长期发展的角度对高压送电技术实施了自由化制度,该国对高压送电技术的各个环节对外分包,合理配置劳动力,在保证技术力量的前提下,将一小部分设计认为向外分包。这种机制在一定程度上缩短了技术更新的周期,促进了高压送电技术的发展。
  国外某些国家对现有的高压送电设备进行研究与开发,在此基础上探索更为高端的高压送电技术,比如送电线路静态标准容量这一概念的诞生,就是以导体冷却为研究对象,利用实际气象预测数据进行研究得出的概念。这些国家在设备的维护方面,做到尽量节省维修费用。我们目前比较崇尚的是预防性维修措施,为了防止事故的发生,要求设备维护人员要按照规定的周期对设备及线路实施巡视和检查,而在一些欧美国家,则采取了事后维修的方式。这是建立在坚实的设计与施工标准上,在施工阶段不存在隐患问题,则可以按照设计要求定期更换导线及涂刷铁塔油漆,这样可以大大节约维护费用。国外的方法与理念并非我国所能借鉴与学习的,我们必须根据本国的实际情况进行高压送电技术的发展,促进国家经济建设的进步。
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