淺析送電線路初步設(shè)計
摘要:送電線路的設(shè)計須執(zhí)行國家建設(shè)的各項方針政策及工程設(shè)計要求,并應(yīng)符合現(xiàn)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、導(dǎo)則等的有關(guān)規(guī)定。本文對送電線路設(shè)計分類、要求及設(shè)計規(guī)范進(jìn)行了闡述分析。
關(guān)鍵詞:送電線路;設(shè)計;規(guī)范
初步設(shè)計是送電工程設(shè)計的重要階段,是施工圖設(shè)計的依據(jù)。一些重要問題,如設(shè)計原則的確定;不同線路路徑方案的綜合經(jīng)濟(jì)比較、最佳路徑的選擇及有關(guān)協(xié)議的取得,導(dǎo)線和避雷線、絕緣配合及防雷設(shè)計正確性的充分論證和各種電氣距離的確定;桿塔和基礎(chǔ)型式的選擇;通信保護(hù)的合理設(shè)計;嚴(yán)重污染區(qū)、大風(fēng)和重冰雪地區(qū)、不良地質(zhì)和洪水危害地段、特殊大跨越設(shè)計的專題調(diào)查研究;針對工程特點及設(shè)計實際情況的科學(xué)研究及成果應(yīng)用;各項設(shè)計的優(yōu)選等都要在這一階段解決。
1設(shè)計概述
①設(shè)計依據(jù)。列出工程設(shè)計任務(wù)書及批準(zhǔn)的文號、經(jīng)審核批準(zhǔn)后的電力系統(tǒng)設(shè)計文件、上級機(jī)關(guān)或下達(dá)設(shè)計任務(wù)單位對工程設(shè)計的有關(guān)指示性文件等,以及與建設(shè)單位簽訂的設(shè)計合同。
②設(shè)計規(guī)模及范圍。設(shè)計規(guī)模是根據(jù)工程設(shè)計任務(wù)書的要求,說明線路的電壓等級,輸送電力容量及導(dǎo)線截面,線路起訖點、長度、回路數(shù),中間落點及連接方式;設(shè)計范圍一般包括線路的本體設(shè)計,通信保護(hù)設(shè)計,工程概算和預(yù)算,對運(yùn)行維護(hù)設(shè)計考慮的附屬設(shè)備等。還應(yīng)該說明線路是否包括降壓運(yùn)行的設(shè)計,進(jìn)出兩端變電所臨時線的設(shè)計及檢修站、巡線站的建筑設(shè)計等。
③建筑單位及期限。限定工程建設(shè)單位、施工單位,按設(shè)計任務(wù)要求及設(shè)計單位安排,明確施工時間及建成投產(chǎn)時間。
④主要經(jīng)濟(jì)和材料耗用指標(biāo)。主要包括全線總的綜合造價和本體造價,每公里的綜合造價和本體造價。說明每公里耗用的導(dǎo)線、避雷線,導(dǎo)線和避雷線用的絕緣子、金具、接地材料、桿塔、基礎(chǔ)、水泥、木材等的數(shù)量。
2電力線路設(shè)計
2.1路徑設(shè)計
①變電所進(jìn)出線。說明兩端及中間變電所(發(fā)電廠)進(jìn)出線的位置和方向,還要表示出現(xiàn)有和擬建線路出線的關(guān)系,合理布置進(jìn)出線方案。
②路徑方案的選擇。按照已掌握的線路路徑資料,對全線選出各有特點的兩、三個路徑方案進(jìn)行比較,在大的方案中也可以選出不同的小方案參加比較。各路徑方案要從路徑長度、可利用的鐵路、公路、水路等交通條件,沿線路地形、地勢、水文、地質(zhì)情況,特殊氣象區(qū),污穢地區(qū),森林資源,礦產(chǎn)資源,跨越河流,各種障礙物,選用的線路拐角及線路曲折系數(shù)等情況,來說明各路徑方案的優(yōu)劣。除了從技術(shù)上比較各路徑方案外,還要從線路安全運(yùn)行、方便施工、降低造價、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、障礙物的處理及大跨越情況等方面進(jìn)行全面的分析比較。
2.2氣象條件
①氣象資料的分析及取值。對沿線氣象臺(站)的氣象資料和送電線路、通信線路的運(yùn)行經(jīng)驗及自然災(zāi)害資料進(jìn)行分橋說明。如果送電線路較長或氣象區(qū)復(fù)雜,可分段選擇氣象區(qū)。氣象資料的取值包括:最大風(fēng)速的取值、電線覆冰的取值、年平均氣溫的確定、最高和最低氣溫的取值、雷電日數(shù)的取值。
②將已選取的各種氣象條件,分別按最高氣溫、最低氣溫、最大風(fēng)速、覆冰、安裝、年乎均氣溫、外過電壓、內(nèi)過電壓等情況所對應(yīng)的氣溫、風(fēng)速、覆冰的氣象條件組合數(shù)值,以全國典型氣象區(qū)劃分的表格形式匯總列表表示。
2.3機(jī)電部分
①導(dǎo)線。按照工程設(shè)計任務(wù)書的要求和電力系統(tǒng)設(shè)計,決定導(dǎo)線截面和分裂根數(shù),論證導(dǎo)線型式、規(guī)格、分裂方式、分裂間距等,并說明導(dǎo)線的主要機(jī)械和電氣特性。通過污穢區(qū)時,應(yīng)說明是否采用防腐導(dǎo)線。此外,應(yīng)提出導(dǎo)線的防振措施,確定是否需要換位,說明兩端和中間變電所(發(fā)電廠)的相序排列情況,按換位或換相情況繪出換位或換相布置圖,按設(shè)計規(guī)程和有關(guān)規(guī)定確定導(dǎo)線對地和交叉跨越的距離。
②避雷線。按照設(shè)計規(guī)程規(guī)定,經(jīng)分析比較,確定避雷線的型式、規(guī)格并列出其性能情況,確定避雷線的絕緣方式,絕緣子串型式,絕緣子型式及片數(shù),絕緣間隙距離及換位方式和防振措施等。
③防雷接地及其他。按送電線路的電壓等級,通過地區(qū)雷電話動情況和已有線路的運(yùn)行經(jīng)驗來確定避雷線根數(shù)、保護(hù)角、檔距中央導(dǎo)線和避雷線的最小距離。按照地質(zhì)、地貌情況,說明采用接地裝置的主要型式和要求的接地電阻值。按照送電線路設(shè)計情況,計算雷電預(yù)期跳閘率和耐雷水平,以滿足過電壓保護(hù)規(guī)程的要求。按導(dǎo)線荷載條件和防電暈性能要求,選擇線路各種金具型式。如采用分裂導(dǎo)線,應(yīng)選擇間隔棒型式,并確定間隔棒在檔距內(nèi)的安裝距離。按無線電干擾標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計,提出防干擾措施。
2.4桿塔和基礎(chǔ)
①桿塔設(shè)計。按照全線地形,交通情況,線路在電力系統(tǒng)的重要性,國家材料供應(yīng)及施工、運(yùn)行條件等因素,選擇桿塔型式。設(shè)計時一般應(yīng)盡量選用典型設(shè)計或經(jīng)過施工運(yùn)行考驗的成熟桿塔型式并說明桿塔的使用條件。對新型桿塔的設(shè)計要充分研究設(shè)計理由,經(jīng)科學(xué)試驗后再選用。同時要說明所采用的各種桿塔型式的特點、適用地區(qū)、使用鋼材量和混凝土量等技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo),說明桿塔的使用條件(如設(shè)計最大風(fēng)速、覆冰厚度、水平檔距、垂直檔距、最大使用檔距、線間距離、標(biāo)準(zhǔn)桿塔高度和分段高度、桿塔允許轉(zhuǎn)角度數(shù)、桿塔重量等)及桿塔設(shè)計的主要原則。
②基礎(chǔ)設(shè)計。依據(jù)基礎(chǔ)設(shè)計應(yīng)遵循的有關(guān)規(guī)定和原則,按照全線地形、地質(zhì)、水文等情況,以及基礎(chǔ)受力條件,來確定基礎(chǔ)的型式,并說明各種基礎(chǔ)型式的特點,適用地點、地質(zhì)、水文條件,每基耗用材料量及有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。對一些特殊基礎(chǔ)(如沼澤地基礎(chǔ)、強(qiáng)腐蝕地區(qū)基礎(chǔ)、大孔性土基礎(chǔ)、特殊不良地質(zhì)基礎(chǔ))的設(shè)計問題,應(yīng)進(jìn)行必要的試驗,提出處理措施。
2.5大跨越設(shè)計
大跨越設(shè)計一般指線路跨越通航大河流、湖泊、海峽等的設(shè)計,其檔距在800m以上或桿塔高度在80m以上,且發(fā)生事故時,嚴(yán)重影響航運(yùn)或修復(fù)特別困難,故導(dǎo)線選型或桿塔設(shè)計需予以特殊考慮。對線路跨越較大的山谷,是作為大檔距來設(shè)計,一般情況下只對導(dǎo)線及特殊的氣象條件進(jìn)行處理。
①跨越地點及氣象條件。說明各跨越地點的桿塔位處的地形、地勢、水文、地質(zhì)、主河道變遷、通航、跨越檔距的大小等情況,選出幾個跨越方案。并選擇最大風(fēng)速、電線覆冰和氣溫等。
②導(dǎo)線和避雷線選擇。按照導(dǎo)線和避雷線的電氣和機(jī)械性能、跨越擋距的大小、桿塔高度、導(dǎo)線和避雷線的間距及荷載條件,選擇導(dǎo)線和避雷線。此外針對大跨越比一般線路振動嚴(yán)重的特點,說明采用的防振措施。
③絕緣子串及金具。除按照對一般線路考慮的條件外,還應(yīng)按線路荷載大和桿塔高,需增加絕緣子片數(shù)的情況,選擇或新設(shè)計絕緣子串及金具。
④跨越方案的優(yōu)化。將各跨越設(shè)計方案的桿塔型式、高度和基礎(chǔ)型式,采用單、雙回路跨越和路徑長度,以及采用導(dǎo)線和避雷線,絕緣子和金具,施工和運(yùn)行條件等進(jìn)行綜合比較,對各跨越方案進(jìn)行全面論證,推薦出大跨越的最佳方案。
3結(jié)語
送電線路的初步設(shè)計是一門較為復(fù)雜的學(xué)科,此項工作要求設(shè)計人員既懂專業(yè)知識,又必須有現(xiàn)場處理各種復(fù)雜局面的實踐經(jīng)驗。特別是現(xiàn)場踏勘階段,設(shè)計人員需不辭勞苦、反復(fù)踏勘,收集各種現(xiàn)場資料,比較各種方案以選出一種既經(jīng)濟(jì)又切合實際的方案。經(jīng)過辛勤工作設(shè)計出的線路即使不是最好也是較為合理的。
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責(zé)任編輯:電力交易小郭
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