魏紅艷
摘 要:同塔多回設(shè)計是指多條電力線路公用一個鐵塔的設(shè)計方法。這種設(shè)計方法具有低事故率、安全穩(wěn)定的特點,比較適用于電力線路緊張、人口密集的電力線路規(guī)劃區(qū)域中。我國設(shè)計人員在應(yīng)用同塔多回設(shè)計時應(yīng)注意結(jié)合實際工程環(huán)境,并注意不斷吸取外國的經(jīng)驗,以此減少電力線路規(guī)劃設(shè)計的質(zhì)量問題,從而保證我國電力傳輸?shù)姆€(wěn)定。
關(guān)鍵詞:同塔多回;電力線路;規(guī)劃設(shè)計
1 電力線路規(guī)劃設(shè)計中同塔多回設(shè)計內(nèi)容
同塔多回設(shè)計的內(nèi)容較為復雜,其中包括技術(shù)規(guī)定進行、交叉距離確定、導線相序布置以及防雷布置等重要內(nèi)容。
一是,對于技術(shù)規(guī)程進行。設(shè)計人員要盡可能地依據(jù)實際的工程數(shù)據(jù)、技術(shù)規(guī)范來進行,以避免出現(xiàn)設(shè)計質(zhì)量問題。同時由于同塔多回設(shè)計最大的優(yōu)勢在于能夠節(jié)約資源,因而設(shè)計人員在實際設(shè)計工作中應(yīng)依照相關(guān)標準盡可能地縮小塔頭尺寸、減少線路走廊寬度,從而減少后期維護工作的難度,降低企業(yè)投資成本。
二是,交叉距離確定。設(shè)計人員首先要考慮的是地絕緣水平、靜電場,同時還應(yīng)當重視在沒有交叉判定,以保證500kV線路的穩(wěn)定。
三是,導線相序布置。進行導線相序布置需要設(shè)計人員先按照排列組合的方式對離地一米處的高處進行場強計算,然后與居民區(qū)的場強對比、判定,從而得出導線離地的最小高度。另外,在導線相序的布置中設(shè)計人員還應(yīng)當綜合考慮各方面的影響因素,實現(xiàn)組合優(yōu)化,從而保證導線相序的質(zhì)量控制。
2 電力線路規(guī)劃設(shè)計中同塔多回線路設(shè)計的要點
2.1 減少電磁污染
電磁污染是指天然和人為的各種電磁波的干擾及有害的電磁輻射。電磁污染會影響到人們的身體健康。為此,在進行電力線路的規(guī)劃設(shè)計時,設(shè)計人員首先要考慮如何規(guī)避電磁污染。
設(shè)計人員應(yīng)當根據(jù)相應(yīng)的標準將電磁污染降到標準范圍內(nèi)。但目前而言電磁輻射的控制還需要依據(jù)國際標準。若要真正減少電磁污染,則可以從電磁源、傳播途徑、接受體3個方面入手。如可以通過控制輸電線路的工頻電場強度值,防止靜電感應(yīng)的方法防止電磁污染。由于電磁污染與天氣狀況也具有一定的關(guān)系,因而設(shè)計人員可以靈活選擇計算方法,合理判定無線電干擾水平,從而將無線電的干擾控制在一定范圍內(nèi)。如設(shè)置無線電設(shè)施防護距離。按照我國相關(guān)標準,在設(shè)計電力線路的干擾間距時應(yīng)當盡量保證電力線路能夠從變電站、接受臺等非主要信號的接收方一側(cè)通過。
2.2 精確電力線路參數(shù)
在電力線路的規(guī)劃設(shè)計中,設(shè)計人員應(yīng)當重視精確電力線路參數(shù),以保證電力線路的穩(wěn)定、安全。電力線路的參數(shù)是指線路的電阻r、電抗x、電導g和電納b。
一是,電力線路的電阻為有色金屬導線(含鋁線、鋼芯鋁線和銅線)每單位長度的電阻,可引用電路課程中導體的電阻與長度、導體電阻率成正比,與橫截面積成反比的原理計算;電力線路電抗是由于導線中通過三相對稱交流電流時,在導線周圍產(chǎn)生交變磁場而形成的;架空輸電線路的電導主要與線路電暈損耗以及絕緣子的泄漏電阻有關(guān);電納是指在輸電線路中,導線之間和導線對地都存在電容,當三相交流電源加在線路上時隨著電容的充放電就產(chǎn)生了電流,這就是輸電線路的充電電流或空載電流。也就是說設(shè)計人員需要經(jīng)過嚴密的計算,才能得出最終的電力參數(shù),從而進一步完善電力線路規(guī)劃。二是,在確定參數(shù)時設(shè)計人員應(yīng)當盡量避免與已有的電力線路規(guī)劃沖突,同時也要綜合考慮各方面的影響因素確定是否選擇點到點的多回路輸電方式等其他設(shè)計方式。
2.3 完善鐵塔設(shè)計工作
電力線路的規(guī)劃較為復雜,尤其是多回線路的同塔設(shè)計更要考慮到方方面面的因素。因而,為了保證電力線路的穩(wěn)定和安全,設(shè)計人員應(yīng)當重視結(jié)合電力線路實際狀況,逐步完善電力線路規(guī)劃。一是,在同塔多回線路設(shè)計中,設(shè)計人員應(yīng)當先要考慮各個回路的阻抗受到同塔上其他回路的方向和大小影響,以避免出現(xiàn)最大純直通不平衡變化問題。如我國第一條同塔回路共4回路,該線路采用了自立式鼓型塔,各回路三相導線采用垂直排列,共七層橫擔。上層為避雷線支架,中間三層為220kV導線橫擔,下面三層為110kV導線橫擔。為了限制導線風偏,設(shè)計檔距不超過300m。為了提高穩(wěn)定性,控制塔全高在50m左右。二是,在設(shè)計時,設(shè)計人員還應(yīng)當考慮由于多回路之間的直通不平衡帶來的電壓升高現(xiàn)象,并將其控制標準范圍內(nèi),從而在此基礎(chǔ)上進一步優(yōu)化節(jié)點構(gòu)造、材料選擇、斷面設(shè)計等工作,并最終提高電力線路的規(guī)劃設(shè)計工作質(zhì)量。三是,設(shè)計人員還應(yīng)當采用科學、合理的設(shè)計盡可能地避免電力線路規(guī)劃設(shè)計出現(xiàn)質(zhì)量問題。如為了避免倒塔事故,在材料選擇時可以采用鋼管塔圓柱型的構(gòu)件,或者是采用新型角鋼塔或鋼管塔的設(shè)計方式等方法??傊瑸榱吮WC同塔回路設(shè)計的質(zhì)量,設(shè)計人員應(yīng)當不斷完善電力線路規(guī)劃設(shè)計。
2.4 合理選擇構(gòu)件和斷面
構(gòu)件和斷面是同塔多回設(shè)計中的關(guān)鍵。設(shè)計人員不僅要合理選擇設(shè)計其材料,還要保證其設(shè)計的經(jīng)濟性、合理性,只要這樣才能保證電力線路規(guī)劃設(shè)計的質(zhì)量。
一是,設(shè)計人員應(yīng)優(yōu)先選擇拼合角鋼管。拼合角鋼管既能提高鐵塔的負荷,也能提高鐵塔的開可控性,減小占地面積。并且拼合角鋼管塔單腿負荷大,承載性能優(yōu)良,穩(wěn)定性高,外型美觀。為此,在設(shè)計時可以優(yōu)先選擇拼合角鋼管。二是,設(shè)計人員在選擇構(gòu)件斷面時,應(yīng)當綜合考慮鋼管各方向上的受力情況。并在構(gòu)件斷面慣性矩最大的狀況下計算各節(jié)點部位管壁、焊接板件的穩(wěn)定性。只有這樣才能進一步提高同塔回路的安全性和穩(wěn)定性。三是,設(shè)計人員應(yīng)當重視利用新技術(shù),提高構(gòu)件斷面的設(shè)計質(zhì)量。
3 總結(jié)
同塔多回路設(shè)計是一項系統(tǒng)性、整體性的工作。設(shè)計人員不僅要明確同塔多回設(shè)計內(nèi)容,還應(yīng)當充分了解我國相關(guān)的行業(yè)標準。同時還要重視減少電磁污染,精確電力線路參數(shù),完善鐵塔設(shè)計工作,合理選擇構(gòu)件和斷面等設(shè)要點,保證鐵塔回路設(shè)計的質(zhì)量,從而促進我國電力行業(yè)的發(fā)展。
參考文獻
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(作者單位:國網(wǎng)江西省電力公司贛西供電分公司)