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一、概述
隨著國民經濟的發(fā)展與電力需求的不斷增長,電力生產的安全問題也越來越突出。對于送電線路來講,雷擊跳閘一直是影響高壓送電線路供電可靠性的重要因素。由于大氣雷電活動的隨機性和復雜性,目前世界上對輸電線路雷害的認識研究還有諸多未知的成分。架空輸電線路和雷擊跳閘一直是困擾安全供電的一個難題,雷害事故幾乎占線路全部跳閘事故1/3或更多。因此,尋求更有效的線路防雷保護措施,一直是電力工作者關注的課題。
河池電網處于桂西北山區(qū)地形劇變、峰高谷深,山巒起伏,線路雷擊跳閘是整個電網跳閘的重要原因,經常占到跳閘總數的80%~90%.且由于線路大多處于高山大嶺,降低雷擊跳部率對于日常線路設備的運行維護人員來說將大大降低勞動強度,且效益是不僅僅是金錢可以衡量的。
目前輸電線路本身的防雷措施主要依靠架設在桿塔頂端的架空地線,其運行維護工作中主要是對桿塔接地電阻的檢測及改造。由于其防雷措施的單一性,無法達到防雷要求。而推行的安裝耦合地線、增強線路絕緣水平的防雷措施,受到一定的條件限制而無法得到有效實施,如通常采用增加絕緣子片數或更換為大爬距的合成絕緣子的方法來提高線路絕緣,對防止雷擊塔頂反擊過電壓效果較好,但對于防止繞擊則效果較差,且增加絕緣子片數受桿塔頭部絕緣間隙及導線對地安全距離的限制,因此線路絕緣的增強也是有限的。而安裝耦合地線則一般適用于丘陵或山區(qū)跨越檔,可以對導線起到有效的屏蔽保護作用,用等擊距原理也就是降低了導線的暴露弧段。但其受桿塔強度、對地安全距離、交叉跨越及線路下方的交通運輸等因素的影響,因此架設耦合地線對于舊線路不易實施。因此研究不受條件限制的線路防雷措施就顯得十分重要,將安裝線路避雷器、降低桿塔接地電阻、進行綜合分析運用,從它們對防止雷擊形式的針對性出發(fā),真正做到切實可行而又能收到實際效果。
二、雷擊線路跳閘原因
高壓送電線路遭受雷擊的事故主要與四個因素有關:線路絕緣子的50%放電電壓;有無架空地線;雷電流強度;桿塔的接地電阻。高壓送電線路各種防雷措施都有其針對性,因此,在進行高壓送電線路設計時,我們選擇防雷方式首先要明確高壓送電線路遭雷擊跳閘原因。
1.高壓送電線路繞擊成因分析。根據高壓送電線路的運行經驗、現場實測和模擬試驗均證明,雷電繞擊率與避雷線對邊導線的保護角、桿塔高度以及高壓送電線路經過的地形、地貌和地質條件有關。對山區(qū)的桿塔,計算公式是:
山區(qū)高壓送電線路的繞擊率約為平地高壓送電線路的3倍。山區(qū)設計送電線路時不可避免會出現大跨越、大高差檔距,這是線路耐雷水平的薄弱環(huán)節(jié);一些地區(qū)雷電活動相對強烈,使某一區(qū)段的線路較其它線路更容易遭受雷擊。
2.高壓送電線路反擊成因分析。雷擊桿、塔頂部或避雷線時,雷電電流流過塔體和接地體,使桿塔電位升高,同時在相導線上產生感應過電壓。如果升高塔體電位和相導線感應過電壓合成的電位差超過高壓送電線路絕緣閃絡電壓值,即Uj>U50%時,導線與桿塔之間就會發(fā)生閃絡,這種閃絡就是反擊閃絡。
由以上公式可以看出,降低桿塔接地電阻Rch、提高耦合系數k、減小分流系數β、加強高壓送電線路絕緣都可以提高高壓送電線路的耐雷水平。在實際實施中,我們著重考慮降低桿塔接地電阻Rch和提高耦合系數k的方法作為提高線路耐雷水平的主要手段。
三、高壓送電線路防雷措施
清楚了送電線路雷擊跳閘的發(fā)生原因,我們就可以有針對性的對送電線路所經過的不同地段,不同地理位置的桿塔采取相應的防雷措施。目前線路防雷主要有以下幾種措施:
1.加強高壓送電線路的絕緣水平。高壓送電線路的絕緣水平與耐雷水平成正比,加強零值絕緣子的檢測,保證高壓送電線路有足夠的絕緣強度是提高線路耐雷水平的重要因素。
2.降低桿塔的接地電阻。高壓送電線路的接地電阻與耐雷水平成反比,根據各基桿塔的土壤電阻率的情況,盡可能地降低桿塔的接地電阻,這是提高高壓送電線路耐雷水平的基礎,是最經濟、有效的手段。
3.根據規(guī)程規(guī)定:在雷電活動強烈的地區(qū)和經常發(fā)生雷擊故障的桿塔和地段,可以增設耦合地線。由于耦合地線可以使避雷線和導線之間的耦合系數增大,并使流經桿塔的雷電流向兩側分流,從而提高高壓送電線路的耐雷水平。
4.適當運用高壓送電線路避雷器。由于安裝避雷器使得桿塔和導線電位差超過避雷器的動作電壓時,避雷器就加入分流,保證絕緣子不發(fā)生閃絡。根據實際運行經驗,在雷擊跳閘較頻繁的高壓送電線路上選擇性安裝避雷器可達到很好的避雷效果。目前在全國范圍已使用一定數量的高壓送電線路避雷器,運行反映較好,但由于裝設避雷器投資較大,設計中我們只能根據特殊情況少量使用。
本文主要對安裝線路避雷器、降低桿塔的接地電阻兩方面進行分析:
1.安裝線路避雷器。運用高壓送電線路避雷器。
由于安裝避雷器使得桿塔和導線電位差超過避雷器的動作電壓時,避雷器就加入分流,保證絕緣子不發(fā)生閃絡。我們在雷擊跳閘較頻繁的高壓送電線路上選擇性安裝避雷器。
線路避雷器一般有兩種:一種是無間隙型;避雷器與導線直接連接,它是電站型避雷器的延續(xù),具有吸收沖擊能量可靠,無放電時延、串聯間隙在正常運行電壓和操作電壓下不動作,避雷器本體完全處于不帶電狀態(tài),排除電氣老化問題;串聯間隙的下電極與上電極(線路導線)呈垂直布置,放電特性穩(wěn)定且分散性小等優(yōu)點;另一種是帶串聯間隙型,避雷器與導線通過空氣間隙來連接,只有在雷電流作用時才承受工頻電壓的作用,具有可靠性高、運行壽命長等優(yōu)點。一般常用的是帶串聯間隙型,由于其間隙的隔離作用,避雷器本體部分(裝有電阻片的部分)基本上不承擔系統(tǒng)運行電壓,不必考慮長期運行電壓下的老化問題,且本體部分的故障不會對線路的正常運行造成隱患。
線路避雷器防雷的基本原理:雷擊桿塔時,一部分雷電流通過避雷線流到相臨桿塔,另一部分雷電流經桿塔流入大地,桿塔接地電阻呈暫態(tài)電阻特性,一般用沖擊接地電阻來表征。
雷擊桿塔時塔頂電位迅速提高,其電位值為p; Ut=iRd+L.di/dt (1)
式中,i—雷電流;
Rd—沖擊接地電阻;
L.di/dt—暫態(tài)分量。
當塔頂電位Ut與導線上的感應電位U1的差值超過絕緣子串50%的放電電壓時,將發(fā)生由塔頂至導線的閃絡。即Ut-U1>U50,如果考慮線路工頻電壓幅值Um的影響,則為Ut-U1+Um>U50.因此,線路的耐雷水平與3個重要因素有關,即線路絕緣子的50%放電電壓、雷電流強度和塔體的沖擊接地電阻。一般來說,線路的50%放電電壓是一定的,雷電流強度與地理位置和大氣條件相關,不加裝避雷器時,提高輸電線路耐雷水平往往是采用降低塔體的接地電阻,在山區(qū),降低接地電阻是非常困難的,這也是為什么輸電線路屢遭雷擊的原因。
加裝線路避雷器以后,當輸電線路遭受雷擊時,雷電流的分流將發(fā)生變化,一部分雷電流從避雷線傳入相臨桿塔,一部分經塔體入地,當雷電流超過一定值后,避雷器動作加入分流。大部分的雷電流從避雷器流入導線,傳播到相臨桿塔。雷電流在流經避雷線和導線時,由于導線間的電磁感應作用,將分別在導線和避雷線上產生耦合分量。因為避雷器的分流遠遠大于從避雷線中分流的雷電流,這種分流的耦合作用將使導線電位提高,使導線和塔頂之間的電位差小于絕緣子串的閃絡電壓,絕緣子不會發(fā)生閃絡,因此,線路避雷器具有很好的鉗電位作用,這也是線路避雷器進行防雷的明顯特點。但由于其費用較高,故綜合考慮后未進行行推廣運用。
2.降低桿塔的接地電阻。桿塔接地電阻增加主要有以下原因:
(1)接地體的腐蝕,特別是在山區(qū)酸性土壤中,或風化后土壤中,最容易發(fā)生電化學腐蝕和吸氧腐蝕,最容易發(fā)生腐蝕的部位是接地引下線與水平接地體的連接處,由腐蝕電位差不同引起的電化學腐蝕。有時會發(fā)生因腐蝕斷裂而使桿塔“失地”的現象。還有就是接地體的埋深不夠,或用碎石、砂子回填,土壤中含氧量高,使接地體容易發(fā)生吸氧腐蝕,由于腐蝕使接地體與周圍土壤之間的接觸電阻變大,甚至使接地體在焊接頭處斷裂,導致桿塔接地電阻變大,或失去接地。
(2)在山坡坡帶由于雨水的沖刷使水土流失而使接地體外露失去與大地的接觸。
(3)在施工時使用化學降阻劑,或性能不穩(wěn)定的降阻劑,隨著時間的推移降阻劑的降阻成分流失或失效后使接地電阻增大。
(4)外力破壞,桿塔接地引下線或接地體被盜或外力破壞。
高壓送電線路的接地電阻與耐雷水平成反比,根據各基桿塔的土壤電阻率的情況,盡可能地降低桿塔的接地電阻,這是提高高壓送電線路耐雷水平的基礎,是最經濟、有效的手段。
針對河池供電局部分線路接地電阻值長期以來偏大,降低了線路的耐雷水平。為確保線路安全運行,對不同的桿塔型式我們采用φ8的園鋼進行了接地網統(tǒng)一設計、統(tǒng)一加工,避免了高山大嶺上進行施工焊接造成工藝質量不合格等的可能,同時也減少了野外工作量,大大降低勞動強度,加快改造速度。通地改造使桿塔地網的接地電阻值大幅度降低,從而使線路的耐雷水平從理論上得到大大提高。
1.設計接地網改造型式。方案:利用絕緣搖表采用四極法進行土壤電阻率的測試,以及采用智能接地電阻測試儀,直測土壤電阻率。根據測試的土壤電阻率的結果進行比較再根據設計時所給予的接地裝置的型式,確定最終的接地體的敷設方案。
有架空地線路的線路桿塔的接地電阻
接地放射線
(1)土壤電阻率在10000歐。米及以上的桿塔:采用八根放射線不小于518米的φ8圓鋼進行敷設并焊接。
(2)土壤電阻率在2300~3200歐。米的桿塔:采用八根放射線不小于518米的φ8圓鋼進行敷設并焊接。
(3)土壤電阻率在1500~2300歐。米的桿塔:采用八根放射線不小于358米的φ8圓鋼進行敷設并焊接。
(4)土壤電阻率在1200~1500歐。米的桿塔:采用八根放射線不小于238米的φ8圓鋼進行敷設并焊接。
(5)土壤電阻率在750~1200歐。米的桿塔:采用八根放射線不小于198米的φ8圓鋼進行敷設并焊接。
(6)土壤電阻率在500~750歐。米的桿塔:采用八根放射線不小于138米的φ8圓鋼進行敷設并焊接。
(7)土壤電阻率在250~500歐。米的桿塔:采用八根放射線不小于118米的φ8圓鋼進行敷設并焊接。
(8)土壤電阻率在250歐。米及以下的桿塔:采用八根放射線不小于388米的φ8圓鋼進行敷設并焊接。
2.桿塔接地裝置埋深:在耕地,一般采用水平敷設的接地裝置,接地體埋深不得小于0.8米;在非耕地,接地體埋深不得小于0.6米。在石山地區(qū),接地體埋深不得小于0.3米。
3.接地電阻值不能滿足要求時,可適當延伸接地體射線,直至電阻值滿足要求為止,個別山區(qū),如巖石地區(qū),當射線已達8根80米以上者,可不再延長。
4.接地體的連接:采用搭接方式,兩接地體搭接長度不得小于圓鋼直徑的6倍。
5.防腐:焊接部位必須處理干凈再做防腐處理。
6.為了減少相鄰接地體的屏蔽作用,水平接地體之間的接近距離不得小于5米。
三、采取的措施
1. 對線路中測出的接地電阻不合格的桿塔的接地電阻進行重新測試;并測試土壤電阻率。
2. 對查出的接地電阻不合格的桿塔接地放射線進行開挖檢查,重新對本桿塔的敷設接地線,并進行焊接。
3.對檢查中發(fā)現已爛斷或無接地引下線的桿塔接地裝置進行焊接,并對接地電阻重新測試,不符合規(guī)定的重新進行敷設。
對被澆灌在保護帽內的接地引下線,采取的方式可為將引下線從保護帽內敲出,再重新澆灌保護帽或將引下線鋸斷重新進行焊接。
5.對重新敷設的接地電阻不合格的桿塔,再次使用降阻劑進行改造。
四、結語
關鍵詞:架空送電線路 絕緣子 桿塔 電桿 維護
前言:
架空送電線路在運行中不但要承受機械負荷和電氣負荷,而且還要在大自然中經受風吹、雨淋和日曬以及其他各種因素的影響。因此,線路設備各部件的機械強度和電氣強度會逐漸降低,以至老化變形而損壞。線路構件和部件經長期運行,其性能將低于原設計的技術性能標準。這無疑會威脅線路的安全運行,如不及時處理,將會造成線路跳閘停電事故。
為提高線路的健康水平,達到線路安全運行的目的,以保證對社會安全供電,就要經常對線路進行維護和檢修,及時發(fā)現、處理線路存在的缺陷和威脅線路安全運行的薄弱環(huán)節(jié),預防事故的發(fā)生。
1.絕緣子清掃
絕緣子長期處在交變電場中,比較容易吸附塵埃,在天氣潮濕或有大霧、毛毛雨的情況下,積附在絕緣子表面上的塵埃中的可溶性鹽類被水分溶解,形成導電的水膜,使絕緣子表面的絕緣電阻下降,泄漏電流增大,產生局部爬行放電。當絕緣電阻下降到不能承受線路運行電壓時,絕緣子表面就要發(fā)生閃絡,使線路斷路器跳閘。
絕緣子是否應進行清掃,一方面根據巡視情況和運行經驗決定;另一方面可以根據絕緣子表面污穢物質的等值附鹽密度(簡稱鹽密) 確定。當測得絕緣子附鹽密度接近或超過規(guī)程規(guī)定的上限值時,則絕緣子應及時清掃。清掃工作主要是將積附在絕緣子表面的塵埃清除干凈,以恢復其原有的絕緣水平。在一般地區(qū)每年清掃一次,污穢地區(qū)每年清掃兩次(在霧季前進行一次)。清掃的方法有停電清掃和不停電清掃。
1.1 停電清掃
在線路停電以后,工作人員登桿塔從橫擔下到絕緣子串上,用抹布或鋼絲球擦拭絕緣子上的污穢物,如其表面較臟不易擦干凈時,可采用濕布或用洗滌劑等擦洗,也可采用落地清洗或更換。
1.2 不停電清掃
在線路不停電條件下,采用絕緣子清掃刷或水沖洗等間接方式進行。但所用的絕緣桿(繩)的有效長度、沖洗用水、人體對帶電體的安全距離等,必須符合帶電作業(yè)規(guī)程要求,操作時必須有專人監(jiān)護。
2.桿塔和拉線基礎加固
在線路運行中,常常會發(fā)生基礎周圍被人為取土或受到雨水沖刷,而使基礎底板上部的倒截錐體的土重減輕,因而降低了桿塔的穩(wěn)定性。在線路巡視過程中,如發(fā)現拉線和桿塔基礎周圍被取土,應立即制止并盡快培土回填夯實。若基礎在河邊、溝沿或被雨水沖刷且暫時不具備加固打護臺條件時,可組織人員臨時用草包裝土壘成草包堆,以增加基礎底板上的質量。待有條件加固時,再根據現場情況設計構筑塊石或混凝土臺護坡,以防繼續(xù)沖刷。
3.混凝土電桿損壞修補和加固
目前,在送電線路上混凝土電桿已代替了木質電桿。經過長期的運行表明,混凝土電桿也可能存在一些質量問題,如制造的質量差;運輸和施工中發(fā)生的碰撞;運行中受酸、堿、鹽等物質的腐蝕;因鋼筋生銹膨脹而使個別部位出現裂紋;水泥脫落露筋;甚至出現洞孔等,從而降低了混凝土電桿的強度。對有上述現象的混凝土電桿,可采用下述幾種方法進行加固處理。
3.1對裂縫寬度較小,且縫數不多者,可涂刷環(huán)氧樹脂水泥漿防水層,以防鋼筋與大氣接觸,減少其銹蝕程度。對裂縫寬度在0.5mm以上,1mm以下,可采用噴水泥砂漿方法修補。最好使用膨脹水泥,使其硬化后縫隙結合更加緊密。修補后再涂一層瀝青油膏。
3.2 對于裂縫較多但不甚嚴重的混凝土電桿,可利用抱箍加固的方法進行處理。根據混凝土電桿裂縫的長短,可采用單付抱箍或多付抱箍“串連” 的方式進行加固(即將多付抱箍用角鋼連焊在一起,使其成為一個整體)。
4.桿塔傾斜和撓曲調整
送電線路的桿塔,長期在野外運行,受到導線和避雷線張力作用及周圍環(huán)境的影響,不可避免的會發(fā)生桿塔傾斜和撓曲現象,所以在巡視線路時,發(fā)現桿塔有傾斜等現象,應及時地加以調整。
4.1 新架線路的桿塔,通過一段時間的運行或經過大風雨后,各構件和金具之間的配合相對緊密了,金具、材料等產生一定的變化(材料的彈性變形),因此將會產生拉線松弛、基礎下沉不勻等現象,從而造成桿塔傾斜等。所以,在新架線路投運后的第一年,要經常調整拉線,回填桿塔基礎周圍下沉土層,扶正桿塔。
關鍵詞:送電線路;狀態(tài);巡視;維修
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.12.164
1 引言
目前,在我國很多地方輸電線路的巡視和檢修工作都是按照一定的周期進行的,我國在輸電線路建設的初期,存在電力設備少、科技水平低、對供電的可靠率要求低等歷史問題,造成了傳統(tǒng)的以時間為基礎的周期性的狀態(tài)巡視和檢修狀態(tài)。從很大程度上講這種對輸電線路單位維護方法是缺乏科學性的,并且存在很大的盲目性。我國幅員遼闊、地大物博,輸電線路的分布區(qū)域也較為廣泛、檢修的任務繁重、檢修的線路較長、輸電線路的運行條件較為惡劣。因此,這就造成我國輸電線路在巡視和維修中經常會出現疏漏,造成檢修工作人員的工作量大、工作質量低、各種違章現象不斷發(fā)生等問題,這些問題的存在造成我國輸電線路供電安全不穩(wěn)定,有的地區(qū)的供電可靠率不斷降低。例如:有的地區(qū)的電力企業(yè)中安排對輸電線路的巡視和檢修基本是一年安排一次大規(guī)模的停電檢修工作,這樣一來對于輸電線路日常運行中存在的各種缺陷、異常、疏漏等問題就不能及時察覺、發(fā)現,最終引發(fā)大規(guī)模停電事件的發(fā)生。
2 輸電線路狀態(tài)巡視和檢修的必要性與重要性分析
過去的輸電線路的巡視和檢修工作主要是以單純的時間為基礎的進行一種周期性的巡視和維修。對于計劃經濟時期這種制度是能夠應付自如的。但是,隨著我國社會主義市場經濟的飛速發(fā)展、隨著我國社會環(huán)境的不斷變化,傳統(tǒng)的這種輸電線路狀態(tài)巡視與維修工作已經無法適應經濟發(fā)展的新形勢,這種缺乏科學性的巡視與維修為經濟的發(fā)展帶來了禁錮。由于存在制度上的缺陷,導致使得設備的健康水平不斷下降,嚴重的還導致缺陷性的惡化。對電力企業(yè)中的所有線路故障進行分析后不難發(fā)現,除非是遇到天災人禍、毫擁鈉候條件變化等原因,大部分情況下只要管理措施及時、到位,各種輸電線路中存在的問題是能夠避免的。因此,針對目前這種現狀和問題,不論是我們電力企業(yè)的領導,還是普通的維修人員必須盡快走出一個怪圈――運行維護的高支出、低效能。而這也是輸電線路狀態(tài)巡視與檢修的關鍵點,這就需要電力企業(yè)必須盡快打破傳統(tǒng)的輸電線路狀態(tài)巡視和維修的模式,在現代化、科學化的管理方法支撐下,加大運行維修的力度,實現對輸電線路狀態(tài)巡視和維修的動態(tài)化管理。
3 輸電線路狀態(tài)巡視與維修的管理問題
隨著社會經濟的飛速發(fā)展,電力用戶對電力系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性、可靠性的要求越來越高,潛藏于傳統(tǒng)的輸電線路狀態(tài)巡視和維修中的問題逐漸凸現出來。
3.1 線路狀態(tài)巡視和維修人員數量亟待增加
隨著電網規(guī)模的不斷擴大、隨著電力企業(yè)減員增效改革的實施,電力企業(yè)在線路維修中人均管理維護的長度也在逐年增加,電網的發(fā)揮在那速度與傳統(tǒng)的狀態(tài)巡視與維修之間出現了矛盾。在傳統(tǒng)的輸電線路的狀態(tài)巡視和維修中,不僅會造成大部分線路、趨于出現過度巡視的問題,還會造成人力物力財力資源的嚴重浪費;另外,對于線路中的危險點、特殊運行趨于、極易被外力理所破壞的區(qū)域等存在明顯的巡視與維修的嚴重不足,從而對線路的安全、穩(wěn)定運行帶來巨大威脅。
3.2 巡視人員的技能和綜合素質有待提升
目前,在電力企業(yè)中很多運行巡視人員都尚未接受過完善系統(tǒng)的、科學的、及時的培訓和學習,對于線路中的設備結構、設備的基本性能、設備的解百納特點等并不了解,還有的巡視人員根本就沒有參加過設備的巡視與維修工作。這種技能上的缺失、綜合素質、職業(yè)道德等方面的缺失使得這些巡視工作人員只能對設備的外表進行巡視和檢查,而對于設備運行中潛藏的故障、問題等很難及時發(fā)現??梢?,巡視人員的技能將直接對巡視的質量造成影響,還亟待提升。
3.3 各種外力影響和破壞嚴重
近年來隨著輸電線路的發(fā)展,很多輸電線路在巡視周期內極易被各種外力所破壞,如:電力設備被不法人員盜取、出現大型機械施工而引發(fā)的事故、遭受天災人禍等。由于人們對電力系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性、安全性要求越來越高,迫切需要電力企業(yè)必須盡快探尋一套完善的、科學的、規(guī)范化的管理方法。
4 輸電線路狀態(tài)巡視和維修管理新模式
4.1 加強特殊巡視,提升線路巡視的針對性
特殊巡視主要是指除了現有的規(guī)定巡視外,根據歷史經驗、企業(yè)的預防原則等增加的線路巡視,這樣主要是為了盡快提升線路巡視的針對性。例如:電力企業(yè)可以根據歷史經驗等編制特殊巡視策略庫,確定重點巡視線段、待尋點、巡視頻率等內容。巡視人員的負責人通過特殊巡視策略庫中的策略進行優(yōu)選,并按照企業(yè)的實際線路情況形成巡視計劃,然后再與巡視月計劃進行對照,將其中相同的巡視內容進行合并。
4.2 實現線路狀態(tài)巡視的可視化管理
為了使電力企業(yè)的員工更加直觀地掌握輸電線路的狀態(tài),可以根據線路的實際狀態(tài)構建可視化體系。例如:能夠單獨查看不同線路范圍的狀態(tài)信息,工區(qū)分為兩個巡視班組,每個巡視班組又分為三個巡視小組,此可視化體系能夠單獨查看各小組責任線路、各班組責任線路、工區(qū)所有線路的狀態(tài)信息。
綜上所述,隨著線路設備大幅度的增加,傳統(tǒng)的線路巡視方法已不能滿足目前線路運行工作的需求,建立新的送電線路運行管理機制顯得尤為迫切。開展狀態(tài)巡視,加強了線路各類危險點的重點巡視、檢測和維護,提高了線路運行維護效率、輸電設備可用率和運行管理水平,使電網真正實現安全、可靠、健康、經濟地運行。
參考文獻:
[1]況松陵.輸電線路實施狀態(tài)巡視的探討[J].產業(yè)與科技論壇,2011(04).
選線的目的是在線路起訖點間選出一個技術上、經濟上較合理的線路路徑。分為室內圖上選線和現場選線兩步進行。
1.1室內圖上選線
該階段主要任務是做好先期準備工作,包括取得各種所需資料并在地形圖上設計線路方案。過去一般需要現場測得地形圖,如今各測繪單位就有各種比例的航測圖。圖上選線在五萬分之一或十萬分之一的地形圖上進行。必要時也可選用比例尺比五萬分之一更大的地形圖。地形圖最好要較新版本的,比例要切合實際,觀看此比例的圖紙既可把握全局又可兼顧局部。
先在圖上標出線路起訖點、必經點。然后根據收集到的資料(有關城鄉(xiāng)規(guī)劃、工礦發(fā)展現劃、水利設施規(guī)劃、軍事設施、線路和重要管道等),避開一些設施和影響范圍,同時考慮地形和交通條件等因素,按照線路路徑最短的原則,繪出幾個方案,經過比較,保留兩至三個較好的方案。
根據系統(tǒng)遠景規(guī)劃,計算短路電流,校驗對重要電信線路的影響,提出對路徑的修正方案或防護措施。向鄰近或交叉路越設施的有關主管部門征求對線路路徑的意見,并簽訂有關協議。簽訂協議應遵守國家有關法律、法令和有關規(guī)程的規(guī)定,應本著統(tǒng)籌兼顧、互諒互讓的精神來進行。然后應進行現場勘察,驗證圖上方案是否符合實際(有無圖上未標明的障礙物,與圖上不符的地形、地物及沿線交通情況),了解特殊氣象、水文地質條件等。有時可不沿全線路勘,而僅對重點地段如重要跨越、擁擠地段、不良地質地段進行重點踏勘。對協議單位有特殊要求的地段、大跨越地段、地下采空區(qū)、建筑物密集預留走廊地段等用儀器初測取得必要的數據。
隨著科學技術的發(fā)展,現室內選線還可結合各類衛(wèi)星圖片軟件同步進行參考(筆者在實際工作中較為常用的為Google地球)。該類軟件對大部分城市均有較清晰圖片,在先期選線過程中可盡量避開現有地表設施,將線路路徑合理化、準確化。選定后的路徑在該軟件中均可查出任一點經緯度坐標,對下一步的現場選線具有指導性作用。
經過上述各項工作后,再通過技術經濟比較,選出一個合理的方案。
1.2現場選線
現場選線是把室內選定的路徑在現場落實、移到現場,為定線、定位工作確定線路的最終走向,設立必要的線路走向的臨時目標(轉角樁、為線路前后通視用的方向樁等),定出線路中心線的走向。在現場選線過程中,還應顧及到塔位特別是一些特殊塔位(如轉角、跨越點、大跨越等)是否能夠成立。對于超高壓送電線路,還應考慮沿線每6~8km有一設置牽引機或張力機的場地及設備運達場地的條件。
現場選線的工具早期多為經緯儀及全站儀?,FGPS測量(即全球衛(wèi)星定位系統(tǒng))也較為普遍,采用衛(wèi)星定位測量既快捷、精準度又較高,且可大量減少在選線過程中的林木砍伐量,將環(huán)境影響降到最小。結合上文中提到的線路路徑在Google地球中查出的經緯度坐標,可在現場較為快速準確地將路徑選定。若要將其繪于地形圖上,只需將經緯度坐標換算為地形圖對應坐標系數據即可。
2路徑選擇的原則
選擇線路路徑時應遵守我國有關法律和法令。線路路徑的選擇應結合交通條件及地質地形情況考慮。沿線交通便利,便于施工、運行,但不要因此使線路長度增加較多。若條件允許,最好將路徑選在交通相對便利的地方,現在的施工及運輸一般都由較大型的機械來承擔,若交通不便,勢必影響施工進度。在可能的情況下,應使路徑長度最短、轉角少、角度小、特殊路越少、水文地質條件好、投資少、省材料、施工方便、運行方便、安全可靠。
地質方面一般應觀察記錄沿線地質地貌現象,對土、石、水等做必要的物理與化學分析,如土壤種類、濕度、水質對混凝土的侵蝕程度等。除按上述常規(guī)經驗選擇外,還應特別注意避開采空區(qū),以免地面塌陷而危及線路安全。如一些采掘業(yè)發(fā)展史較長的省份,采空區(qū)相當多,再加上部分小礦私挖濫采,造成了許多地區(qū)地面塌陷而危及建構筑物的安全。
另外,線路應盡可能避開森林、綠化區(qū)、果木林、防護林帶、公園等,必須穿越時也應選擇最窄處通過,盡量減少砍伐樹木。路徑選擇應盡量避免拆遷,減少拆遷房屋和其它建筑物。線路應避開不良地質地段,以減少基礎施工量。應盡量少占農田,不占良田。應避免和同一河流或工程設施多次交叉。
3選線的技術要求
3.1一般要求
①線路與建筑物平行交叉,線路與特殊管道交叉或接近,線路與各種工程設施交叉相接近時,應符合相關規(guī)程規(guī)定的要求。②線路應避開沼澤地、水草地、易積水及鹽堿地。線路通過黃土地區(qū)時,應盡量避開沖溝、陷穴及受地表水作用后產生強烈濕陷性地帶。③線路應盡量避開地震烈度為六度以上的地區(qū),并應避開構造斷裂帶或采用直交、斜交方式通過斷裂帶。④線路應避開污染地區(qū),或在污染源的上風向通過。
3.2對選擇轉角點的要求
線路轉角點宜選在平地,或山麓緩坡上。轉角點應選在地勢較低,不能利用直線桿塔(因上拔和間隙不足等)或原擬用耐張桿塔的處所,即轉角點選擇應盡量和耐張段長度結合在一起考慮。轉角點應有較好的施工緊線場地并便于施工機械到達。轉角點應考慮前后兩桿塔位置的合理性,避免造成相鄰兩檔檔距過大、過小使桿塔塔位不合理或使用高桿塔。
3.3對選擇跨河點的要求
①應盡量選在河道狹窄、河床平直、河岸穩(wěn)定、不受洪水淹沒的地段。對于跨越塔位應注意地層穩(wěn)定、河岸無嚴重沖刷現象。塔位土質均勻無軟弱地層存在(淤泥、湖沼泥灘、易產生液化的飽和砂土等),避開地下水位較深地段。②不宜在碼頭、泊船的地方跨越河流。避免在支流入口處、河道彎曲處跨越河流。避免在舊河道、排洪道處跨越。③必須利用江心島、河漫灘及河床架設桿塔時,應進行詳細的工程地質勘探、水文調查和斷面測量。
3.4對選擇山區(qū)路徑的要求
①盡可能避開陡坡、懸崖、滑坡、崩塌、不穩(wěn)定巖堆、泥石流、卡斯特溶洞等不良地質地段。②線路和山脊交叉時,應從山鞍經過。線路沿山麓經過時,注意山洪排水溝位置,盡量一檔路過。線路不宜沿山坡走向,以免增加桿高或桿位。③應避免沿山區(qū)干河溝架線。必要時,桿位應設在最高洪水位以上不受沖刷的地方。④特別注意交通問題、施工和運行維護條件。
3.5礦區(qū)選線的要求
線路進入礦區(qū)時應盡量避開礦區(qū),或少壓礦帶。當線路必須在礦區(qū)(如煤田)上架設時,應考慮在煤田境界線或斷線上架設,以便共用安全煤柱。當無境界線或斷層線可利用時,應盡量垂直煤田走向架設,縮短通過煤田線段的長度。
在礦區(qū)煤田范圍內架設的送電線路時,盡量使兩回線路分開架設或保持一定距離,避免同時遭受塌陷的影響。
3.6線路經過多氣象區(qū)選線的要求
由于大部分輸電線路位于山地,地形復雜、植被繁茂。云南又屬高海拔地區(qū),所以一條線路途經多氣象區(qū)的情況時有發(fā)生,為使線路節(jié)省投資且安全可靠,在路徑選擇時應盡量避免反復穿越惡劣氣象條件區(qū)域。若條件允許,應盡量選擇氣象條件較好區(qū)域的等高線沿地勢走線,確需穿越惡劣氣象條件區(qū)域的,在滿足規(guī)程規(guī)定的同時應盡量縮短穿越長度。
同時,對于線路途經河谷、湖泊、沼澤、山谷受風面等微氣象區(qū)域時也應盡量避開。
3.7嚴重覆冰地區(qū)選線的要求
①要調查清楚已有線路、植物等的覆冰情況(冰厚、突變范圍)、季節(jié)風向、覆冰類型、雪崩地帶。避免在覆冰嚴重地段通過。
②避免靠近湖泊且在結冰季節(jié)的下風向側經過,以免出現嚴重結冰現象。
③避免出現大檔距,避免線路在山峰附近迎風面?zhèn)韧ㄟ^。
④注意交通運輸情況,盡量創(chuàng)造維護搶修的便利條件。
4結語
架空送電線路路徑的選擇是一個復雜而多變的過程,不可一概而論。一條線路很難通過一次勘測就可以完全通過,往往要經過反復修改線路走向。選擇路徑過程除文中提到的這些情況外,還有很多不可預見因素。但不論過程如何,路徑選擇的最終結果都是為了將路徑合理化、經濟化、安全化。以上是本人在線路設計中總結的一些經驗,希望能夠得到大家的批評指導,以求改正和完善。
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【關鍵詞】電力工程;送電線路;路徑選擇
送電線路是電力系統(tǒng)的重要組成部分,它將發(fā)電廠、變電站、配電設備及電力用戶聯結成一個有機的整體。電力系統(tǒng)中的電網建設直接影響到地方經濟發(fā)展以及老百姓的生活水平,是一項關乎國家民生以及社會安全的項目。電網施工由于項目規(guī)模大、技術復雜,項目的成敗與否影響巨大,一旦失敗,將給國民經濟發(fā)展帶來沖擊。送電線路的特點是投資額大、點多、線長、面寬、高度流動、高度分散、高度風險等。因此,如何合理進行送電線路的路徑選擇,滿足電網質量以及可靠性的要求,是送電線路施工技術的一項重大問題。
1.電力工程送電線路的選擇
1.1電力工程中的送電線路
線路指電網中兩節(jié)點間的連線。送電線路的任務是輸送電能并聯絡各發(fā)電廠、變電站使之并列運行,實現電力系統(tǒng)聯網并能實現電力系統(tǒng)間的功率傳遞。高壓輸電線路是電力工業(yè)的大動脈,是電力系統(tǒng)的重要組成部分。它把發(fā)電廠生產的電能經過升壓變壓器輸送到電力系統(tǒng)中,降壓變壓器的電力線路和用電單位的35kV及以上的高壓電力線路稱為送電線路。
目前采用的送電線路有兩種:一種是電力電纜。它釆用特殊加工制造而成的電纜線,埋設于地下或敷設在電纜線道中;另一種是最常見的架空線路,它一般使用無絕緣的裸導線,通過立于地面的桿塔作為支撐物,將導線用絕緣子懸架于桿塔上。由于電纜價格較貴,目前大部分配電線路、絕大部分高壓輸電線路和全部超高壓及特高壓送電線路都采用架空線路。高壓架空線路在具有一定的寬度線路的地面再向兩側延伸一定的距離所占用的范圍稱為線路走廊。走廊內不允許有高大建筑及高大植物出現。在國外,占用線路走廊要付出相當可觀的費用,如美國線路走廊的占地費用要占線路建設總投資的12%。我國的線路走廊雖然并非如此昂貴。但在有限的土地資源中如何節(jié)省占地,提高線路走廊的利用率則是不得不認真考慮的重要問題。
1.2線路的路徑選擇
路徑選擇是指,在送電線路的起收間,合理的選擇出符合國家各項方針政策,并且經濟性、技術性最優(yōu)的線路路徑。在路徑選擇過程中,不僅需要考慮到電力系統(tǒng)本行業(yè)運行的安全可靠性、以及經濟合理和施工運行方便,同時又需要不影響到其他行業(yè),例如通信傳輸、無線電收發(fā)、國防建設、航空事業(yè)等等,并且要保護好生態(tài)平衡和自然環(huán)境。
送電線路的路徑選擇對整體線路設計以及送變電項目具有重要意義。由于影響到路徑選擇的因素很多,如天氣、地形等因素,導致沒有固定的模式可尋。因此,只有在實踐中不斷的積累經驗加以總結,才能有效提高線路路徑選擇質量,為線路安全運行提供保障,同時盡量降低工程造價。
2.送電線路路徑選擇的原則
2.1政策和經濟性原則
按照國家有關規(guī)定,送電線路路徑的選擇需要遵守相關的法律法規(guī),根據實際交通情況、經濟發(fā)展、資源開發(fā)等,將國家法律法規(guī)結合當地具體政策有針對性的綜合考慮。同時送電線路的全盤設計應建立在交通便利且經濟適用的理念上,以方便機械設備的施工和保證工程造價的合理。另外,還需盡可能滿足少線路、短程路徑,對送電線路的轉角、傾斜度等加以適當控制,以滿足施工、運行、維護等要求。
2.2地質地貌的原則
要全面了解施工當地的地質地貌,采集相關架設地的詳盡地質資料。進行土壤、溫濕度、水質的考察,避免土質因素影響混凝土的物理和化學反應,注意避免自然地質和人為礦區(qū)地質塌陷的隱患。
2.3保護自然環(huán)境的原則
送電線路設計中路徑選擇應盡量避開森林、綠化區(qū)、農田等,減少為鋪設線路而造成的森林砍伐以及對沿路建筑物的拆遷,避免對自然環(huán)境以及人民生活造成較大影響。
2.4安全運行的原則
選擇送電線路路徑,要充分考慮運行的安全性。防止安全事故的發(fā)生,具體措施可根據細節(jié),按照安全標準實施。如:送電線路與建筑的交叉方式、送電線路穿越農村市鎮(zhèn)密集區(qū)方式、熱源對輸電線路的影響、污染對送電線路的影響等。
3.路徑選擇的技術要求
3.1山區(qū)路徑選擇
在山區(qū)選線由于地形起伏較大,線路出現風偏的地方較多,交通不便,給施工及運行都帶來困難。施工中可利用地形來充分發(fā)揮桿塔的使用條件和降低桿塔的高度。由于風偏距離不夠會導致送電線路對大地或樹木放電,因此在選擇線路路徑時,應力求避免線路路徑橫山梁走線,而應沿自然山脊鋪設。當線路與山脊交叉時,應盡量從山脊的平緩處通過,不能從狹窄的山溝里通過。有些山區(qū)中的河流多為間歇性河流,其特點是流水時流速大、沖刷力強,因此在選擇線路路徑時,應力求避免沿山間干河溝通過。如必須通過時,線路塔位應設置在最高洪水位之上不受沖刷的地方。山區(qū)的送電線路應避免通過陡坡、懸崖峭壁、滑坡、崩塌區(qū)、泥石流、溶洞等不良地質地帶,這些地區(qū)對桿塔處的穩(wěn)定性具有很大的影響。
3.2跨河段路徑選擇
跨河點低端的選擇尤為重要,河道狹窄、河床平直、河岸穩(wěn)定、不受水淹、塔位土質要求都是優(yōu)先考慮的條件。對于裝卸碼頭、泊船、支流入口處、河道彎曲、舊河道、排洪道處盡量避免定線定位。在江心島、河漫灘及河床架設桿塔時,要實事求是調出所有地質資料進行可行性的綜合判斷,以考證架設的可能性。
3.3線路轉角點選擇
線路轉角點一般不宜選在山頂、深溝、河岸、懸崖邊緣、坡度較大的山坡以及易被洪水淹沒、沖刷地段和低洼積水處。最佳選擇是處于平緩、地勢較低的地理位置,不能利用直線桿塔或耐張桿塔。前后兩桿塔位置需要合理性調整。
3.4重冰地區(qū)路徑選擇
在重冰地帶,線路由于覆冰都發(fā)生過倒桿斷線事故,給工農業(yè)生產帶來巨大損失。在重冰地區(qū)選擇線路路徑時,首先應著重調查該地區(qū)線路附近的電力線路、通信線路、植被的覆冰情況,同時應多收集線路附近沿線周圍覆冰厚度、覆冰時季節(jié)風向、覆冰類型等資料,結合其它因素劃分出切合實際的氣象分區(qū)。當冰區(qū)確定后,路徑選擇應盡量做到:避開最嚴重的覆冰地段,路徑宜沿起伏不大的地形走線;盡量避免橫跨丫口、風口和通過湖泊、水庫等容易覆冰的地帶;當翻越山嶺時應避免大檔距、大高差;沿山嶺通過時,宜沿覆冰時背風或向陽面走線,鉆其空隙穿越覆冰帶,以減少覆冰機會和減輕覆冰程度。
3.5森林地區(qū)的路徑選擇
雷擊在現代社會,對人類社會危害巨大,避雷針、避雷帶等配合接地極使用可以保護高層建筑物,但是對于電力系統(tǒng)的高壓送電線路而言,雷電會對運行線路造成頻繁而嚴重的損害,是導致高壓送電線路事故與障礙的一個重要原因,這就需要采取系統(tǒng)專業(yè)的防雷措施。
1_高壓送電線路面臨的雷擊危害
雷擊會導致高壓送電線路跳閘,尤其是在一些山區(qū)、沿海、河網地帶,雷擊可以說是高壓送電線路最常見的跳閘原因。對高壓送電線路而言,雷擊的危害非常大,當前,我國高壓送電線路的防雷措施還比較單一,往往依靠在桿塔的頂端架設地線來防范雷擊。這種防雷措施,不能較好的滿足目前經濟社會條件下高壓送電線路的防護要求。要想更有效地為高壓送電線路提供防護,首先需要分析雷擊事故的危害,做出科學合理判斷,進而制定科學的防護措施。雷擊對高壓送電線路的危害,主要表現在以下兩個方面。
一方面是高壓送電線路被雷電繞擊,導致高壓線路的跳閘。在山區(qū)出現雷電繞擊的情況比較常見,山區(qū)高壓送電線路遭受雷電繞擊的概率是平原地區(qū)的三倍以上。山區(qū)與河網區(qū)高壓送電線路通常都會出現大高差檔距或者大跨越的問題,這些難免會對高壓送電線路防雷水平產生影響,在那些雷電活動頻繁的地帶更為突出。高壓送電線路被雷電繞擊的概率是同避雷線與對邊導線形成角度的大小、線路桿塔的高度以及線路附近的地貌有密切關系的。這就要求我們電網管理部門根據高壓送電線路的實際運行經驗,來對線路經過區(qū)域的地域條件進行具體的考察,然后進一步進行詳細的實驗來確定線路的設計方案以及防雷措施。另一方面,高壓送電線路被雷電反擊也會導致線路跳閘問題的出現。當高壓送電線路的避雷線或者桿塔頂部被雷電擊中時,電流下泄經過塔體,從而使得電位瞬間急速升高。在這個過程當中,雷擊還會導致線路相導線出現感應過電壓。這樣一來,如果桿塔電位以及相導線出現感應過電壓的電位差,大于這一地區(qū)高壓送電線路電氣絕緣設計強度,就會使得高壓送電線路無法承受雷擊所帶來的高電位而發(fā)生絕緣閃絡,從而導致在桿塔與導線之間出現雷電反擊的問題,使得高壓送電線路發(fā)生跳閘。
2.高壓送電線路的常見防雷措施
高壓送電線路雷擊事故的發(fā)生由三個階段組成,線路遭到雷擊,進而發(fā)生閃絡,線路從沖擊閃絡變換為工頻電壓,最后導致線路跳閘而中斷供電。因此在高壓送電線路的防雷措施方面,也可以從這四個方面入手,防止高壓送電線路遭到雷擊,保證線路遭到雷擊后不會出現閃絡,即便出現閃絡后也避免導致穩(wěn)定工頻電弧的出現,最后是保證線路即便在出現工頻電弧之后也能繼續(xù)保證電力供應。 提高線路絕緣水平是減少雷擊閃絡跳閘的首要措施,但是這會受到投資成本和維護便捷性的影響,那么,在確定絕緣子正常絕緣水平后,具體措施方案可考慮:
2.1.避雷線的架設
避雷線架設一直是高壓送電線路最為基本的防雷措施。避雷線的主要用處在于防止高壓線路被雷電直擊,同時還能夠起到一定的分流作用,盡量降低桿塔雷電流,避免塔頂電位的急劇上升。通過藕合作用來降低線路絕緣子上的電壓,并且屏蔽導線,減少導線上的感應過電壓。一般情況下,高壓送電線路的電壓等級越高,起到的避雷效果也就越好,并且避雷線在成本當中的比重也會隨之降低。因此電力建設過程中規(guī)定66KV以上等級的送電線路要全部架設避雷線。為了保證避雷線不會被雷電繞過,就需要降低繞擊率,也就是說設計安裝時要降低避雷線跟導線之間的保護角,通常保持在20°~30°之間。220kv到500kv的高壓送電線路保護角應當在20°左右,500kv之上的超高壓線路保護角要控制在15°之下。
2.2.安裝線路避雷器
避雷器的安裝能夠確保高壓送電線路的桿塔和導線在電位差的波動超過避雷線動作電壓的情況下,避雷器主動進行分流,從而減少線路的絕緣子出現閃絡問題。因此,應當在那些雷擊跳閘情況發(fā)生概率較高的線路上做好避雷器的安裝工作。避雷器常見的有兩大種類,一類為無間隙型,也就是說避雷器與高壓送電線路是直接相連的,基本是一種發(fā)電廠、變電站型避雷器,能夠有效地吸收雷擊的能量,在高壓送電線路正常運行以及倒閘操作電壓下并不動作,此種避雷器放電特性穩(wěn)定。另一種避雷器是串聯間隙型,它與高壓送電線路之間是通過空氣來連接的,當雷擊線路后工作時才會承受工頻電壓,有壽命長以及可靠性高的長處,并且避雷器本體部分的故障不會對線路的正常運行帶來隱患。
2.3.降低桿塔的電阻
桿塔接地電阻會因為下述原因而出現波動,特別是增大,一是接地體被腐蝕,尤其近海濕地,酸堿性土壤當中,常有吸氧腐蝕或者電化學腐蝕,容易出現腐蝕的地方是接地線的地面與空氣接觸部分,以及接地引線與接地體之間的連接處。另一種是外力破壞而導致桿塔的接地引線出現破壞。高壓送電線路的防雷水平是和接地電阻存在反比情況,因此在基建施工過程中要根據桿塔所在地的土壤電阻率來降低接地電阻,這也是改進高壓送電線路防雷的重要措施。在對高壓送電線路當中的接地電阻進行嚴格的測試的基礎上,同時測試土壤的電阻率,然后對那些檢測不夠合格的接地裝置要進一步開挖檢查,重新敷設桿塔接地線系統(tǒng),并嚴格按工藝完成焊接工作。最后是對那些已經爛斷或者丟失接地引線的接地端子,重新進行焊接和測試,從而保證其防雷效果。
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關鍵詞:送電線路;檢修;施工技術;研究
當前,送電線路安全性及相關運行情況已經直接影響到供電系統(tǒng)的可靠性與穩(wěn)定性,所以送電線路的檢修工作一定不容忽視,要做到未雨綢繆,防患未然。確保那些處于惡劣環(huán)境下的送電線路始終能具備良好的運行狀態(tài),保障供電安全穩(wěn)定。
1 送電線路的目前檢修概況
1.1 送電線路目前檢修現狀
目前,對送電線的日常檢修工作通常采用周期性的方式,然而隨著我國電力行業(yè)的快速發(fā)展,在當前檢修工作中,所使用的相關檢修設備與檢修技術已經發(fā)生了非常大的變化,因此,必須要對適當的改變或調整送電線路相關檢修方式以適應當前檢修工作的需求。通常情況下,對送電線路日常檢修與維護工作均是以年作為周期而進行的,再加上送電線路發(fā)生問題與故障的時間通常具有不固定性與不確定性,因此在日常檢修工作中,極易出現許多應檢修或者維護的輸送線路都無法獲得及時的修理與維護,以致此線路的損害程度日益加劇。
1.2 送電線路目前檢修模式
對于送電線路當前所處的狀態(tài)進行及時有效的檢修與維護,不僅對送電線路的離線和在線檢測設備或技術要求非常高,而且對其相應的維護與檢修的方法與手段要求也相當高。在選線時,一定要確保是完好無損的設備,其中對于三類與四類的有關設備及運行不足一年的相關新線路是不宜選取的,另外,其選擇必須要有代表性。對于那些為了獲取相關經驗并進行推廣的送電線路,一定要盡可能地選擇地理位置較好、交通較為便利的地方,且利于進行檢測的路段,在選擇線路時,還應注意要選擇在出現問題跳閘后,對相應的供電系統(tǒng)的正常運行影響較小的線路。另外,對于絕緣子電路檢測過程,該方法具體包含下列兩種方式,即離線與在線檢測,其內容主要是檢測絕緣電阻及其電壓的相關分布情況。而對于跨越物電路監(jiān)測過程,其主要是對跨越物進行檢測,并將相應的檢測資料全面的進行記錄,確保能真實反映出實際狀況,從而對出現的相關問題及時進行處理。對于雷電線路監(jiān)測過程,則是根據雷電定位設備,仔細分析相應的數據,準確的把握所在地區(qū)的有關雷電參數。對于一些雷擊故障一定要認真的進行調查與分析,正確地判斷出有關類型,即直擊、反擊或繞擊,并且了解故障點的相關地形與風向等,以此來及時解決所出現的問題,保障送電線路的穩(wěn)定性與安全性。
2 送電線路部件檢修方法
2.1 對導地線進行檢修的方法
2.1.1 檢修方式
目前通常使用OPGW和鋁包鋼芯絞線等,該類導地線要比普通的線更粗一些,且更耐腐蝕,當前由于導地線的相關制作工藝已經日趨成熟,其使用壽命在不斷增強,發(fā)生斷股情況的機率是非常小的。然而在日常生活與生產中,導地線依然會出現這樣或那樣的損壞,因此這就需要相關電力人員掌握好導地線相關更換與修補技術。對導地線進行更換目前主要有如下兩種方法,即直線桿塔落地方式與耐張桿塔落地方式。直線桿塔落地方式主要適用于那些地勢較平坦,且要更換的導線處于距耐桿塔比較遠的位置,其操作具體步驟如圖1所示。
其更換方式為:在1號塔位右邊線所處小號一側與3號塔位右邊線所處大號一側分別來拉一條線,該兩條線只是臨時設置的,隨后再設相關導線;把2號塔位右邊線上的懸垂線夾子松開,并且利用防線滑車把其落到地面上。然后再把原來舊導地線予以切斷,更換為新導地線,并利用接續(xù)管將其連接固定好。最后是將2號塔位右邊線上的導地線吊起來,使設備恢復正常運作,但是必須要注意的是在將檢修的1號塔位與3號塔位處的導地線未落地前,一定要向大號側與小號側分別進行傾斜,且其角度均不應大于15度。
2.1.2 檢修工作中危險點預防與控制
在對導地線進行全面檢修時,一定要及早對觸電、高空墜落、機械傷害這三個危險點進行預防。通常采取的預防措施主要有幾下幾種:第一,實際操作人員一定要在檢修前,檢查好安全帶與登高工具的安全性,及腳釘是否配帶齊全,在登桿時,一定要確保腳釘連接可靠;第二,為了避免誤登桿塔現象的出現,實際操作人員一定要核對好線路名稱、色標與編號,并按規(guī)定進行驗電接地。第三,為了避免所選用的工器具發(fā)生故障,一定要選擇可靠性強且合格的工器具,絕不允許以小代大。
2.2 對絕緣子與金具進行檢修的方法
絕緣子與金具在經過長時間工作后,極易出現很多缺陷與故障。在對絕緣子與金具進行檢修時,因為線路上的絕緣子串同金具的組合不同,檢修方法沒有較固定的形式,所以有許多種檢修方法。其實如此多的檢修模式都是大同小異,存在的唯一不同就是怎樣將導線荷載轉移,每個操作人員都具有自己的處理方法,但是其基本流程都是一致的。在對絕緣子進行更換時,其危險點非常多,但主要包括觸電、高處墜落與機械傷害三個方面。對于這些危險其實都是可以提前預防與控制的,通常主要采取以下幾種方式予以防控:第一,相關人員在進行高處作業(yè)以前一定要仔細檢查好工具,在作業(yè)過程中,一定要將安全帶系在比較牢固的地方,高掛低用,在轉位時絕不能失去保護。第二,在進行停電作業(yè)時,一定要發(fā)給操作人員相應的識別標記,對每基桿塔都要設專人予以監(jiān)護;對進行作業(yè)的線路段加掛上接地線。第三,要選用那些承載力較合適的線路,不要超載使用。
3 送電線路的具體維護措施
3.1 線路的相關防污措施
電力在傳輸時,由于受到氣候的影響,線路會在自然環(huán)境的慢慢影響下而逐漸被侵蝕,從而致使送電線路受到污染。怎樣才能避免輸電線路受到污染,相應的措施有如下,將輸變電設備相應的外絕緣置于所處污染區(qū)接近上限處的絕緣水平上;對于那些已經建好的線路,最好使用復合類絕緣子,且為防止相關線路被污染,也要提高復合類絕緣子相應的使用量,因為相關實驗已表明復合類絕緣子可以有效的避免電網中的污染問題。除此之外,還要定期對線路進行清掃工作,確保輸變電設備能正常運行。
3.2 線路相關防雷與保護措施
由于送電線路本身的絕緣較弱,所以裝上避雷線后根本得不到好的效果,一般情況下不會在送電線全線上設置避雷線。為了確保線路達到較好的防雷避雷效果,可以對相應導線采取屏蔽措施,以此來減少相應的繞擊率,達到良好的避雷效果。另外,加強送電線路的相關防雷工作,最主要是從防止雷擊的永久性的故障方面上進行,對那些經常受到雷擊的相關送電線路應確保其絕緣能得到切實有效的提高與加強,在相關技術上也應進行改造,除此之外,還應注意送電線路的日常管理工作,以確保線路達到良好運行的效果,通常可以清理線路旁邊的絕緣,或者在線路上加裝避雷器等相關措施,從而降低雷電對送電線路帶來的危害。
4 結束語
為了保障送電線路的檢修工作能順利開展與供電安全性,相關人員一定要確保每個細節(jié)都不能出問題,在輸送電能過程中也應做好送電線路相關檢修與維護工作,切實保障電能安全有效傳輸,保障人們對電力的日常需求。
參考文獻
[1]莫寒.送電線路的檢修與維護分析[J].機電信息,2010(4).
在送電線路施工之前,要對送電線路的施工場地進行實地的勘察和測量,根據場地的地形、地勢等各方面因素來綜合決定采用何種循環(huán)索道形式,是否選用多支點循環(huán)索道,并且根據施工中需要運輸的材料和設備等強度等因素來切實的安排優(yōu)化循環(huán)索道的支點。采用循環(huán)索道進行送電線路的施工運輸,作業(yè)比較簡單,投入費用少,受到刮風下雨等自然天氣情況的影響小,作業(yè)效率高,質量高等優(yōu)點,并且能夠減少對土地占用,避免對環(huán)境造成較大破壞和較大污染,因此,循環(huán)索道在送電線路施工場地比較復雜,沒有便利的交通的情況下是比較經濟綠色的運輸方式。確定了循環(huán)索道的架設支點之后,還必須通過對現場地形地勢的勘測分析,并且根據場地的實際情況來科學合理的設置架空索道的位置。嚴格根據空索道的架設原則來進行確定。空索道的架設原則有:首先,必須是跨度最小原則;其次,要保證空索道之間沒有明顯的障礙物和凹凸物;第三,要嚴格選取兩端地勢平坦的場地。此外,在循環(huán)索道架設的起點位置,要加強與其他交通運輸方式的便利性方面考慮,循環(huán)索道的重點擇優(yōu)選擇在送電線路施工塔的周圍,保證索道運輸線路直達,最可能的減少索道的第二次運輸。
2 根據送電線路的材料運輸工程實際需要,選取有關技術參數
循環(huán)索道在送電線路施工中的應用,要切實的根據實際運輸工程的需要和地形地勢等方面的因素,選取相關的技術參數,確保循環(huán)索道符合送電線路施工要求,保證施工安全和施工效率。索道選取的技術參數主要有:選取索道的形式,切實工程作業(yè)的需要選擇循環(huán)牽引索道還是其他形式的;嚴格規(guī)范索道的跨距;嚴格規(guī)范高差角的大小,根據工程的需求嚴格對高差角進行控制,一般而言,送電線路循環(huán)索道的高差角不高于30°;選取合適的索道運載能力,并且嚴格根據索道的最大限載能力進行施工;對索道的運輸速度進行確定,并且嚴格規(guī)定不超過最大運輸速度;此外,對于承載索的鋼絲繩類型、牽引索的類型以及牽引的動力等相關的技術參數都要切實符合工程運輸的要求和場地的要求,合理選擇,合理設置。
3 根據實際情況進行循環(huán)索道的結構選擇和現場布置
循環(huán)索道在送電線路中的應用過程中,要合理的選擇循環(huán)索道的結合,優(yōu)化現場布置方案,保證索道能夠高效使用。一般而言,循環(huán)索道的基本構成包括動力系統(tǒng),也就是卷揚機;牽引系統(tǒng),主要是指牽引索、承力索、兩端錨固系統(tǒng)等;支架系統(tǒng),主要是指索道的起始支架、索道的中間支架、索道的終端支架等。循環(huán)索道一般的選擇循環(huán)式架空索道來實現送電線路的運輸,以一根牽引索和一根承力索來實現施工材料和設備的循環(huán)運輸。首先,把要運輸的送電線路施工材料和機械設備與牽引系統(tǒng)上的牽引索連接,要保證其連接的方向是牽引方向,然后啟動動力系統(tǒng)中的卷揚機,等材料和設備運輸到目的地之后卸下材料和設備,然后松開行走滑車的卡具,然后把卡具掛到另一邊的牽引索上,與此同時,施工人員就必須把下一次需要運輸的材料和設備與牽引索方向的牽引索進行連接好,并且再次啟動動力系統(tǒng)中的卷揚機,再次進行材料和設備的運輸,就形成了循環(huán)式的牽引索道材料運輸,提高了材料運輸的效率,降低施工成本。
4 要對循環(huán)索道的每一個受力部位進行計算,以保證安全性
循環(huán)索道的組成部分主要有支架系統(tǒng)、牽引系統(tǒng)和動力系統(tǒng),在循環(huán)索道實際應用到送電線路中,要對每一個部位每一個環(huán)節(jié)進行技術,確保受力控制在安全性范圍之內,以保證安全性和索道的正常運轉。在支架系統(tǒng)中,要切實結合送電線路施工場地的地形地勢條件、運載材料和設備的負荷條件、具體的施工條件等來合理使用支架的類型和組成,例如可以選用雙人字形圓木類型的支架組成和支架結構。并且在支架的橫梁兩端各自安裝一個牽引索懸托機構和一套牽引索懸托,把牽引索的重荷和承力索的載荷轉移一部分到支架上。而支架的承受力計算則要根據一定的公式來進行計算,保證支架所承受的載荷在安全與有效范圍之內。例如在承力索載荷的計算中,可以根據Tb≥k×T=212.4KN 這個公式來計算,其中Tb表示承力索破斷拉力;k表示承力索的強度安全系數;T表示承力索的多個負載作用。
5 循環(huán)索道系統(tǒng)的安裝流程探析
在送電線路中應用循環(huán)索道需要進行索道的安裝與調試。循環(huán)索道的具體安裝流程是這樣的:首先,要進行通道的清理,也就是把架空索道走廊中可能會對索道交通產生影響的一些障礙物和凹凸物進行清理;其次,要進行埋設地錨的工作,要注意根據架空索道的現場布置來合理的選擇地錨的規(guī)格,規(guī)范地錨的埋設位置;再次,要安裝支架;第四,架設承力索,切實選擇承力索架設的方法,根據工程的實際需要可以選擇張力牽引方法或者其他方法;第五,安裝牽引系統(tǒng)中的卷揚機,保證卷揚機安裝位置的平整性,卷揚機鋼繩卷輪與牽引索方向相垂直;第六,要對循環(huán)索道的系統(tǒng)進行調試和檢查,及時的發(fā)現問題,糾正錯誤,避免出現事故,切實保證循環(huán)索道的順利運作,提高送電線路施工效率,保證進度和質量。
6 結論
在送電線路中運用循環(huán)索道能夠避免占用因為運輸送電材料和工程設備而修筑的運輸道路的面積,打破由傳統(tǒng)的人力運輸造成的運輸好用時間長、人力主要耗費大、送電線路施工成本大等弊端,有效的保證材料運輸和設備運輸需要的同時也能夠進行有效的成本控制和內部控制,提高送電線路的施工效率和質量,提高經濟效益和綜合效益。
參考文獻
理論上來講,線路路徑采用直線傳輸是最節(jié)省成本的,但是現實情況并不允許這么設計。線路路徑的選擇需要綜合考慮地形、城市規(guī)劃、當地居民、自然環(huán)境保護區(qū)等因素。因此在選擇路徑時,既要使施工成本最低,還要使不影響當地正常生活。當然,在選擇路徑時也不能一味的追求成本最低,同時還要保證塔位的安全,需要盡量避開地貌松弛、容易發(fā)生水土流失的地形。
二、氣象條件的設計
能夠影響送電線路的氣象條件主要有風速、氣溫、覆冰厚度三個因素。實際上,在送電線路初步設計初期就需要由相關技術人員進行實地勘察,收集氣象參數并分析當地區(qū)域哪個氣象因素是影響送電線路的主要因素。比如在風速影響占主要因素時,直線桿塔的數量就要增加,理論上來講,風速每增加一檔,直線桿塔的就要多使用30%以上[2]。
三、送電線路工程造價分析
1.送電線路工程費用支出
送電線路工程的投資費用主要流向一般線路本體工程、輔助設施工程、編制年價差、其他費用。其中一般線路本體工程的費用流向又可以細分為圖1所示的費用支出。一般線路本體工程的費用支出約占工程總費用的65%~75%,在本體工程費用中,裝置性材料費大約占據了55%~65%。上文中提到的其他費用主要包括場地征用及清理費、項目建設管理費與技術支持費、電力系統(tǒng)啟動運營費、項目啟動基本預備費等,這些費用大約占了總工程總費用的20%~30%。也就是說,線路工程費用支出中占據主要部分的是線路本體工程費以及其他費用。
2.送電線路工程造價的主要影響因素
在送電線路設計中我們已經提到了送電線路初步設計階段需要考慮的問題,事實上,我們考慮這些問題的另一個原因也是為了減少工程造價。除了初步設計階段所涉及的影響因素,還有以下幾項也是主要影響因素。
1)土質
土質是土石方工程在計算挖方量和套用定額的基本依據,不同土質的挖方量也是不同的,而且定額差價也是有很大不同的,因此對工程造價的影響也是比較顯著的。我們以尺寸為長、寬6.9米,深4.1米的鐵塔基坑為例計算不同土質下的挖方量和施工費[3]。
2)地形
地形狀況也是送電線路工程的造價原則之一,它對送電線路工程的影響主要表現在人工或機械設備在該地形下的施工難度系數,難度系數越高所耗費的人力物力就越高,相應造價就越高。一般來講,地形施工難度系數調整所占的比例大約為1%~4%。
3)運輸距離
架設電力系統(tǒng)過程中必然少不了材料、設備的運輸。一般在普通的建筑工程中,運輸費用是包括在相應的定額中的。但是送電線路的安裝不能算到定額中,因為它的施工現場通常比較偏僻而且線路比較長,經常跨越不同的市區(qū),各個市區(qū)的價位也是有差距的,因此很難用定額來確定運輸費用。事實上,在送電線路施工中,材料運輸會當作一個獨立的工程項目,在計算其費用時需要根據運輸量、運輸距離和定額費用聯合計算。
四、結論