李德軍
[摘 要]特高壓直流輸電有著多方面的優(yōu)勢,進行特高壓直流輸電線路的架設,可以很大程度上實現資源以及能源的節(jié)約和優(yōu)化,提高能源利用率,促進電網技術的發(fā)展,提高社會經濟效益。本文對直流輸電進行了簡單的介紹,分析了特高壓直流輸電線路架設的難點,對特高壓直流輸電線路架線要求進行了深入的研究分析,并提出了一些自己的建議,希望為特高壓直流輸電線路架設施工提供一定的幫助,提高施工質量和施工效率。
[關鍵詞]特高壓;直流輸電線路;架線;施工技術
doi:10.3969/j.issn.1673 - 0194.2017.12.053
[中圖分類號]TM752 [文獻標識碼]A [文章編號]1673-0194(2017)12-00-02
特高壓直流輸電線路能夠有效避免因為輸電距離過長出現電能損耗增大的現象,起到了很好的節(jié)能效果,可顯著提高資源利用率,推動我國經濟的發(fā)展進步,為我國未來的發(fā)展打下良好的基礎。因此,電力企業(yè)在進行特高壓直流輸電線路的架設時,一定要對架線施工技術進行研究分析,提高其經濟效益。
1 直流輸電
1.1 直流輸電技術分類
根據工程結構,直流輸電技術可以分為以下三類:第一,從線路長度方面,可以分為背靠背輸電以及長距離輸電;第二,從電壓等級方面,可以分為特高壓直流輸電以及高壓直流輸電;第三,從換流站數量方面,可以分為多端直流輸電以及兩端直流輸電。
根據工程性質,直流輸電可以分為以下四類:背靠背直流聯(lián)網、海底電纜、城市地下電纜、遠距離大容量滯留架空路線。
1.2 直流輸電的優(yōu)勢
首先,直流輸電有著建設成本低的優(yōu)勢,架空線路不需要花費太高的工程造價;在進行電能的傳輸時,可以將電能的損耗控制在最低程度;電能輸送過程中的容量非常大;當電路發(fā)生短路現象時,可以對電流形成有效的限制,一旦輸電線路出現故障,可以實現自我防護功能;可以實現對線路走廊的優(yōu)化,避免出現過多的浪費;在進行電能的調節(jié)時,可以實現快速響應,整個運行過程的安全性以及穩(wěn)定性能得到有效保證;在運行過程中可以實現和不同步的電網之間的互聯(lián),不會出現系統(tǒng)穩(wěn)定性方面的問題。
1.3 直流輸電的不足
在直流輸電換流方面,設備的成本費用非常高,同時不具備較強的過量承載能力;在進行電能的輸送時,會消耗大量的無功功率;直流輸電中直流開關較為缺乏;直流輸電不可以借助變壓器實現低電壓等級的調節(jié);在電能傳輸過程中,非常容易受到諧波的干擾,無法有效地保證電能的質量。
2 特高壓直流輸電線路架設的難點
2.1 施工難點
第一,交叉跨越問題。在實際的施工過程中,需要持續(xù)進行帶電線路的交叉跨越操作,對配置承力索帶來了嚴峻的考驗,一方面要保證承力索的承載能力,滿足施工要求,另一方面要做好承載能力的控制工作,保證承載能力可以得到有效的管控,還必須做好承力索跨越網線的優(yōu)化工作,避免在施工過程中出現各類安全事故。
第二,滑車的選擇及其掛設方法。輸電線路的質量非常大,在施工過程中,需要結合實際情況,對每根線在垂直方向的承載能力進行準確計算,進而得到滑車的額定承載能力。另外,在實際的架線過程中,牽引過程需要非常大的牽引力,還需要對滑車的耐張力進行準確的計算,保證選擇的滑車以及掛設方法的科學合理性。
第三,牽引機以及張力機的選擇。在進行牽引的架設時,需要非常大的牽引力,牽引機一定要能滿足架設過程牽引方面的需求,另外,張力機也必須要滿足架線的實際需求。比如,現階段在進行架線時,采用一牽六的牽引方式,這種牽引方式需要選擇220 kN左右的牽引力,現有的280 kN的牽引設備無法滿足施工過程中的實際需求,需要重新研制相應的牽引機。在一牽六的過程中,單根導線的張力在18 kN~33 kN,現有的張力機可以滿足施工過程中的實際需求,但如果導線的張力發(fā)生變化,必須要重新選擇與之相配的張力機。
第四,導線以及各級牽引線的展放。在施工過程中,往往會受到周圍環(huán)境的限制,導線以及各級牽引線需要按照一定的順序和層次展放,既要避免對輸電線路架設帶來的影響,同時還不能破壞周邊環(huán)境,使實用性以及環(huán)保性兩方面的要求得到有效保證。具體的操作方法如下:首先,選擇引導繩,先對牽引繩的最大受力、牽引機的實際牽引力、張力機的張力進行計算,根據計算結果選擇相對應的引導繩,在進行引導繩的展放時,可以借助動力傘進行完成,借助動力傘對引導繩進行兩次展放,借助“一牽一”的方式,對引導繩進行牽引,之后對各級引導繩進行逐級牽引展放。
第五,緊線和掛線方法的選擇。耐張裝置本身的自重較大,在進行起吊時,一定要選擇最佳的起吊方案。因為起吊過程中張力的需求較大,因此要科學合理地選擇緊線方法。在進行掛線時,一般選擇的都是高空對接的方式,因此,要做好導線的安排工作,保證每個導線都可以滿足單獨作業(yè)的需求,且相互之間不會出現影響和干擾。
第六,安裝附件。在實際架線過程中,垂直方向會有非常大的負荷量,在進行附件裝置的選擇時,一定要結合施工中的實際情況,同時選擇最佳的安裝方式,使施工效率得到有效保證。在進行直線塔附件的安裝時,需要借助兩套三線提升器進行提線操作,提線器應掛在導線橫擔下主材前后兩側節(jié)點板的預留孔上,以便使橫擔前后兩個立面均勻受力。在實際提線過程中,一定要注意避免對導線造成傷害,還需要避免導線出現意外下落的現象。
2.2 換流器研制難點
受到換流器本身特性的影響,換流器的研制存在非常大的難度。具體表現在以下幾個方面:第一,要使施工人員的安全得到有效保證,因此,換流器必須要有非常好的絕緣性;第二,換流器在使用過程中,不僅要承受較高的交流電壓,還需要承受直流電壓;第三,換流器在發(fā)熱和冷卻方面較為復雜,加大了研制難度;第四,換流器有著非常多的調壓級數;第五,在直流電出電方面,結構較為復雜;第六,換流器本身有著非常大的尺寸和自重。
3 特高壓直流輸電線路架線的要求
3.1 電暈效應
在輸電過程中,導線會存在不同程度的電暈放電,這是直流輸電線路中允許存在的一種正?,F象。但是電暈效應的出現,會有噪音、干擾、電暈損失以及電場效應,很大程度上加大了輸電過程中的損耗,同時還會影響周邊環(huán)境以及人們的正常生活、工作。特高壓直流輸電線路電壓等級非常高,如果不對電暈效應進行充分的考慮和引起足夠的重視,那么所產生的電暈效應甚至會超過超高壓工程。因此,為了降低特高壓直流輸電線路中電暈效應出現的幾率,降低電能傳輸過程中的損耗,避免給周邊環(huán)境帶來影響,一定要對絕緣子串、導線進行科學合理的選擇,同時選擇最佳的金具組裝模式。
3.2 絕緣配合
在直流輸電工程的運行過程中,絕緣配合有著非常重要的影響。直流輸電中,絕緣子在積污方面與交流電傳輸過程有著非常大的區(qū)別,會有更加嚴重的污穢放電現象,因此,在進行直流線路絕緣配合的選擇時,一定要堅持科學合理的原則,選擇最佳的配合方式,這有利于提升直流輸電工程的運行水平。
3.3 電磁環(huán)境影響
特高壓直流輸電線路可以實現環(huán)境保護、優(yōu)化資源配置等方面的功能,還能顯著增強輸電走廊的利用效率。主要是因為特高壓直流輸電的電壓高,同時其塔線架設較高,導線有著非常大的質量,線路較為單一。與普通直流線路相比,在電磁環(huán)境方面有著一定的區(qū)別,因此,會帶來一定的環(huán)境影響,必須要引起施工人員的重視。另外,特高壓直流輸電線路在運行過程中所形成的電磁環(huán)境與導線的型式,以及架線高度等有著非常密切的聯(lián)系,因此,一定要提高對特高壓直流輸電線路電磁環(huán)境影響的重視度。
4 結 語
為了保證特高壓直流輸電線路架線施工順利、高效的進行,設計人員和管理人員必須要對其周邊環(huán)境進行充分的分析和管理,對施工過程中存在的各種難題進行積極分析,選擇科學合理的解決方式,及時消除對施工過程的影響,同時施工的設備以及技術要具有一定的先進性,在實際施工過程中要對電暈效應、絕緣配合、電磁環(huán)境等方面的因素進行充分考慮,使整個工程的質量得到有效保證。
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