城市输电线路 篇1
由于城市电网的电压等级随经济的发展越来越高, 甚至出现超高压向城市送电的情况, 对高压电网的电磁环境要求也越来越严格。因此, 有必要正确评估城市输电线路的电磁环境影响, 采取合理、有效的措施,降低输电线路对周围环境的影响。
1高压线路电磁环境参数及限值
带电导体中的电荷在其周围产生电场,运动的电荷产生磁场。此外,带电导体由于电荷分布的不均匀性,导致局部电荷密度过大,电场强度高而引起电晕,从而产生离子、电晕噪声和无线电干扰等。所有的这些现象,均属于输电线路工程的环境影响因子。工频电场限值、 工频磁场限值、可听噪声限值等规定见文献[1]
2电磁环境参数的测量和计算
以Microsoft Visual Studio为平台编写了 《交流输电线路电磁环境计算程序》。可计算单、 双回交流输电线路不同海拔高度、不同杆塔型号、不同导线排布方式、不同运行电压下输电线路的电磁环境参数。如图1 ~图4所示。
根据实际研究需要,经过实地考察与现场检测,按照确定监测对象、布点原则、选取测量仪器等步骤,严格按照国家测量标准进行测量。 考虑到云南高海拔因素,选择1 800 m和2 500 m作为测量区域。对2个地区110 k V、 220 k V、500 k V高压输电线路电磁环境参数的测量。本次测量由于地形起伏、外界干扰、负荷电流变化的影响,测量数据与计算数据均有一定的误差,但误差在可接受的范围内,对比情况详细见图5 ~图7,同时测量数据均未超过规程规范限值。
通过测量数据对比,本程序具有较好的准确度和可信度。
电磁环境的危害有两个方面:对人体和生物的危害;对电器设备的影响。对人体和生物的危害,主要是热效应、非热效应和累积效应。 对电器设备来说是一种干扰,如果电磁辐射的频率与被干扰设备的频率相差不大时,干扰的程度就逾严重。降低高压输电线路电磁环境影响可采用以下措施:
3.1工频电磁场的降低措施
1)输电线路架设方式的选取:提高输电线路对地高度以降低地面工频电场和磁场,同塔多回架设时通过相序排列降低电磁场。
2)采用电磁屏蔽技术:增设屏蔽线以降低局部工频电场强度,种植适宜的植物以屏蔽电场,采用高导磁率材料遮挡以屏蔽磁场。
3.2减小导线电晕的措施
1)从皮克公式可以看出,增加分裂导线的直径或导线分裂数可以有效降低导线表面电场强度、减少电晕噪声。当导线分裂数不变时, 增加子导线间的分裂间距,在一定范围内可以减小导线表面电场强度。
2)减小导线电晕的新技术:采用非对称分布的分裂导线、在导线表面覆盖绝缘层、采用亲水性或新型导线。
4电磁环境对城市输电线路建设要求
电网布点应与城市规划对接,提前预留路径走廊及相关电缆管沟的规划和建设,减少输电线路电磁环境影响。
在路径优化和终勘定位过程中,对于敏感区域可采用全数字化摄影测量、全球卫星定位系统(GPS)等高新技术,尽可能避让环境保护敏感目标,从源头上减缓工程建设对环境的影响。
4.2在设计中积极采用利于环境保护的技术
优秀的工程建设离不开优秀的工程设计。 现行的各项设计技术规程中均对环境保护及推广利于环境保护的新技术予以了明确的规定。 这些规定也有力地促进了电力企业采用有效的环保措施。在设计中可以采用以下利于环境保护的技术。
1)优化杆塔的对地高度、采用合理的导线布置方式和导线分裂型式;
2)采用同塔双回路、同塔多回路或紧凑型架空线路;
3)采用多分裂、大截面导线等;
4)在局部电磁环境敏感地区采用电磁屏蔽技术。如架设屏蔽线、种植树木等。[6]
4.3加强城市架空线路入地改造
国家标准《 城市电力规划规范》(GB50293—1999)已明确规定了采用地下变电站和架空线入地的范围。[4]将架空线路改设为地下电缆后,由于土壤对工频电场的屏蔽作用,可使地表面处的工频电场强度大幅下降。由于地下电缆的外护套一般为非高导磁率材料组成, 对工频磁场不起屏蔽作用,电缆外护套周围基本保持着原来空间的工频磁感应强度值。在地表面处的工频磁感应强度有可能大于架空线时的地表面强度(但不会超过限值)。需要说明的是,采用架空线入地必将大幅提高电网的建设和维护成本。
4.4严格规划程序,提高公众参与意识
在城市建设规划中,城市建设部门一定要配合电力部门要严格城市规划的程序,对违反规定建筑严格给予制止,电力部门施工更要严格按照国家标准。
提高公众参与意识,公众参与是为了让公众了解高压变电站及输电线路对环境的影响情况,使受影响的居民反映的合理意见和要求得到解决,保护受影响公众利益,并利用公众的判断力提高环境决策质量。已有的调查结果表明,公众参与意识还不高,公众对高压电电磁环境的影响概念还不是很清楚。对电网建设对城市建设规划的影响很少有人去考虑,所以需要进一步加强公众参与意识,尽量减少高压电电磁环境对公众的影响。
4.5加强施工管理,落实环保措施
1)有了好的设计,还必须在施工中将各项环保措施落到实处。输电路建设中必须遵循国家的相关的标准,如《110 k V ~ 500 k V架空送电线路施工及验收规范》(GB 50233- 2005),加强施工管理,将设计中的各项环保措施落实到工程实际。[5]
2)工程竣工后,要严格执行环保法律、法规,通过环评、公众参与、环保验收等过程管理, 将各项环保措施落到实处。
5结束语
由于城市电网规划和城市建设工业划布局不够协调,城市空域电磁辐射污染和危害日趋严重,进一步加剧了城市的有形发展和输电线路建设的无形发展之间的矛盾。为了促进城市更加科学、健康、和谐发展,需依法加强对城市输电线路建设合理规划和监管;需借鉴国内外电磁辐射污染防治的最新研究成果,在设计、 施工、竣工各个阶段采取有效措施降低输电线路对城市电磁环境的影响,满足3C绿色输电线路的要求,建设一个智能、高效、可靠的绿色城市电网。
参考文献
[1]HJ/T24-199.500 k V超高压送变电工程电磁辐射环境影响评价技术规范[S].
[2]GB 50545-2010.110~750 k V架空送电线路设计技术规程[S].
[3]GB15707-1995.高压交流架空送电线无线电干扰限值[S].
[4]GB 50293-1999.城市电力规划规范[S].
[5]GB 50233-2005.110 k V~500 k V架空送电线路施工及验收规范[S].
输电线路运行管理 篇2
随着我局输电线路的建设发展，输电线路作为电网的重要环节，能否做到安全、可靠、优质、经济运行，依赖于科学管理。运行单位必须建立健全岗位责任制，运行、管理人员应掌握设备状况和维修技术，熟知有关规程制度，经常分析线路运行情况，提出并实施预防事故、提高安全运行水平的措施。为了确保我局2012年电网的安全经济可靠供电，对线路运行管理工作提出要求。
一、加强运行设备管理
（一）线路运行维护管理是电网安全可靠运行的基础
1、在线路运行维护工作中发现的设备缺陷，必须认真做好记录，及时汇报，并根据设备缺陷的严重程度进行分类和提出相应的处理意见。对于近期内不会影响线路安全运行的一般设备缺陷，应列入正常的、季度检修计划中安排处理。
对于在一定时期内仍然可以维持线路运行，但情况较严重并使得线路处于不安全运行状况的重大设备缺陷，应在短期内消除，消除前要加强巡视。
对于已使得线路处于严重不安全运行状况、随时都可能导致事故发生的紧急设备缺陷，必须尽快消除或采用临时安全技术措施后尽快处理。
2、检修应遵循的原则是：
（1）运行单位必须认真抓好设备检修工作，加强设备检修管理，使线路设备经常处于健康完好状态，保证电网安全经济运行；
（2）线路设备检修，必须贯彻“预防为主”的方针，坚持“应修必修，修必修好”的原则，并逐步过渡到状态检修；（3）线路设备检修，应充分利用春检停电时间，加大设备的消缺力度，逐渐减少停电检修的次数；
（4）线路设备检修，要尽量采用先进工艺方法和检修机具，提高检修质量，缩短检修工期，确保检修工作安全。
（二）实行计划管理
1、运行单位应根据线路设备健康状况、巡视检测结果、设备检修周期和反事故措施的要求，确定线路设备的计划检修项目。
2、运行单位应在每年九月份，编制下一的检修计划，并报局上级部门审批。
3、运行单位应根据上级审批的检修计划内容和实际情况，编制季度、月度检修计划。
4、线路运行工区在检修计划下达后，应认真做好各项检修准备工作，严格按计划执行。
（三）加强施工及质量管理
1、检修施工中应健全完善检修岗位、施工质量和安全
工作等责任制度，要认真执行工作票和工作监护制度，并做好检修施工记录。
2、重大检修项目和大型更改工程要按正常审批程序，完成施工设计，编制施工技术、安全、组织措施，明确工艺方法及质量标准，并认真组织实施。
3、参加带电作业、焊接、爆压等技术项目的检修施工人员，必须经专门技术考试并持有合格证明方能上岗操作。
4、检修施工所用器材及更换零部件必须选用经鉴定合格、性能符合要求的产品。
5、检修施工的外包工程项目必须签订正式合同或协议，并认真做好中间验收和竣工验收工作。
二、认真做好线路运行工作
线路的运行工作必须贯彻“安全第一、预防为主、综合治理”的方针，严格执行《电力安全工作规程》（电力线路部分）的有关规定。运行单位应全面做好线路的巡视、检测、维修和管理工作，应积极采用先进技术和实行科学管理，不断总结经验、积累资料、掌握规律，保证线路安全运行。
（一）强化线路巡视工作
线路巡视包括正常巡视，事故巡视，特殊巡视，夜间、交叉和诊断性巡视，登杆塔巡视，监察巡视等。各种巡视工作在不同需要时进行。
事故之后还要组织巡视检查，找出事故地点和原因，了
解当时气象条件及周围环境，并作好记录，以便事故分析。对重大事故要进行分析提出对策和措施、做到“四不放过”，即事故原因不清楚不放过，事故责任者和应受到教育不放过，没有采取防范措施不放过，对责任人没有得到处理不放过。
送电线路运行时故障频发的线段，可划分线路运行特殊区域，特殊区域一般包括污秽区、雷击区、风害区、鸟害区、导线和避雷线振动区及易受外力破坏区等。可以有针对性地、有重点地做好这些区域的线路运行工作。
（二）完善检查和测量工作
线路应加强接地的检查和测量、导地线的检查和测量、绝缘子清扫和零值测试、杆塔倾斜和拉棒锈蚀腐烂检查和测量以及架空线路交叉跨越其他电力线路或弱电线路的定期检查和测量。
（三）加强设备缺陷管理和事故与设备健康统计工作
运行单位应加强对设备缺陷的管理，做好缺陷记录，定期进行统计分析，提出处理意见。设备缺陷按其严重程度分为三类：
1、一般缺陷，是指对近期安全运行影响不大的缺陷，可列入年、季度检修计划中消除。
2、重大缺陷，是指缺陷比较重大但设备在短期内仍可继续安全运行的缺陷、应在短期内消除，消除前应加强监视。
3、紧急缺陷，是指严重程度已使设备不能继续安全运行，随时可能导致事故发生的缺陷。必须尽快消除或采取必要的安全技术措施进行临时处理，随后消除。
运行人员发现紧急缺陷后应视现场交通和通信情况，迅速向工区领导或安全员报告。事故统计和汇编是运行经验的积累。运行单位必须按责任分类做好历年的事故统计和分析，为修订规程、制度和反事故措施提供可靠的依据。
设备的健康状况，应按“电力设备评级办法”的规定进行评级。线路设备评级每年不少于一次，并提出设备升级方案和下一大修技改项目。设备评级与设备缺陷分类有密切联系。只有缺陷分类严密，定级才能正确，才能指导每年大修、技改工程的进行。线路运行单位技术资料和有关规程应保持完善和准确。
三、加强线路的检修管理
运行单位必须以科学态度管理送电线路，可依据线路运行状态开展维修工作，但不得擅自将线路分段维修或延长维修周期。
线路计划检修是保证线路的健康和正常运行的必要工作，应贯彻“应修必修、修必修好”的原则。做好检修施工管理工作是保证完成任务的重要组织措施。检修施工期间是检修活动高度集中的阶段，应充分发挥各级人员作用。
许可手续；严防发生人身和设备事故，保证检修质量，坚持“质量第一”的方针，在进度、节约等和质量发生矛盾时，应服从质量的要求。
为了保证线路检修质量，检修人员要做到质量精益求精，不合格的不交验，运行人员要依照验收制度，对每一个项目认真进行检查，质量达到标准的，在验收簿上作出评价及签名。
城市输电线路 篇3
在如今的电力行业中，能源结构的优化已经逐渐步入正轨，风力发电、水力发电、太阳能发电、生物能源等都在逐渐得到认可和重视。风力发电则由于其本身所具有的许多优点在输电系统中得到了越来越多的应用，在输电系统应用风力发电还要注意电网的输电能力。相对于电力能源的发展来说，电网输电能力的建设却相对滞后，对架空输电线路输电能力的有效研究，缓解目前电力供求不均衡的状况是一份十分有价值有意义的课题。
在输电线路的技术应用中比较成熟的是DTR动态热定值技术。DTR技术通过大量的硬件装置来对输电线路进行测量，并且可以实现对热定值的有效跟踪计算。但是由于DTR技术太过依赖硬件设施导致DTR技术不能很好的普及，在DTR技术实际运行的过程中还面临输电线路的电压限制，这些都不利于DTR技术的有效应用。鉴于DTR技术不能良好运用的情况，输电线路输电能力的研究只能在减少硬件设施的情况下实现输电线路输电能力的有效提高与合理安排。
一、风力发电应用中输电能力的计算
风力发电是目前科技所能探知到的经济效益最高的利用可再生能源发电的技术，但是由于风力的随机性和不可控性又局限了风力发电的输电功率，在整个电网的输电过程中往往会由于风速的间歇性对电网的输电能力造成影响。风力发电的关键是计算风力发电并网后的整个电网的输电能力，风速的变化可以对风力发电的输电能力产生本质上的影响，可以改变风力发电系统的最大输电能力，在风力发电功率增大时其改变效果更大。在过去的输电能力计算过程中，通常是以假设电源电压不变的常规潮流计算为基础计算方式的，这也就是说电力系统运行发生变化时电源却足够满足变化的标准，实际情况中的电源电压却不可能维持一个良好的满足状态，所以常规的潮流计算方式是有一定偏差的。计算方式中常规潮流计算方式逐渐被扩展潮流计算方式所代替，扩展潮流计算方式对电力系统的整个架构模型和各个部件都做了充分的考虑，将常规潮流计算方式和动态元件方程进行联立并求出系统中的各个状态变量。这个计算方法的优点在于它不仅仅包括关键的动态元件运行特点，还在稳定条件下将运行状态转化为方程问题加以计算，为电力系统的电压运行特征提供了稳定准确的表达方式。常规潮流的计算方式让基于常规潮流计算方式的电网输电能力结果也偏离实际情况，扩展潮流的计算方式相对于常规潮流的计算方式的优势在于：能将动态元件的特性以方程式加入到潮流计算中去，比常规潮流的计算方式更完整的表述了电力系统的模型架构。扩展潮流计算方式还能将常规潮流计算方式与动态元件的运行状态以方程式来求稳态的解，同时比常规潮流的计算方式得到了更多的信息。
二、输电线路输电能力的问题
输电线路的热载荷能力需要DTR技术的日益成熟来定值，DTR技术还需要深入研究才能与输电线路的荷载能力相互结合，而且风力发电的模式运用已经很普及，在建设大型风力发电场的情况下，电网输电的能力研究依旧有许多问题亟待解决。可以从以下几方面入手：
1.DTR技术的成熟需要大量的硬件设备来支持，DTR的运行要对环境中的温度风速等各个条件进行测量，所以昂贵的设施投入和设备维护是必须的，也正是因为这个原因DTR技术只能在少数的输电线路中运用，电网系统中大多还是沿用过去的保守方式。DTR的条件局限性在很大程度上就制约了电网的输电能力。
2.风能的不可控性让风力发电的输出功率也呈现出间歇性，这对风力发电的发展带来了不好的影响，随着风力发电的普及，其规模也在逐渐的变大，风力发电在整个电网的应用比例也在逐年增加，所以精确的风速测量预算对于风力发电系统来说是必须的。良好的计算能力和精确的预测结果会更有利于风力发电的稳定运行，也能保证风力发电系统的电力供应状态良好维持。
三、输电线路输电能力的问题研究
电力系统中关于架空输电线路输电能力的研究可以从以下两方面来分析：一是关键输电线路断面的输电能力的计算，二是对电网中关键输电线路的荷载进行定值分析。针对关键输电线路断面的输电能力的计算问题，首先应该对风速和风力发电功率进行预测，然后在其预测的基础内容上考虑风速和风力发电功率对关键输电线路断面的输电能力的影响。针对电网中关键输电线路的荷载进行定值分析问题，应该首先对热定值的实时作用进行研究，然后在其内容基础上考虑综合的电压和功率稳定限制的输电能力的定值。输电线路的热载荷能力是与实时环境条件有直接的关系的，其参数计算内容反映了风向风速和日照等气候条件对输电线路的作用。在输电线路的温度和荷载可以计算测量的情况下，通过正确的计算方法就可以得出输电线路的稳态长短期热定值。在获得输电线路的稳态长短期热定值的基础上考虑到电压和功率的约束问题，就可以得出在运行状态下输电线路荷载的定值和计算方法。风发电系统中对风速的预测和计算是整个研究项目的关键所在，对风速的计算越精确就越能避免风力发电的不利特性对电力系统的影响，进而就可以提高输电线路的输电能力。这样就可以避免很多不必要的测量环节，可以节省较大的资源，减少了许多硬件设施的投入，具有很高的经济价值。
四、结语
本文在风力发电的背景下针对输电线路的荷载定值做出了分析，考虑到电力系统的运行和机制的完善性，会有效的提高电力系统的安全性和灵活性。还研究了风力发电系统中的输电能力强弱的原因，找出了最大输电能力的计算方式，也对风力发电系统中的一些问题提出了解决策略，针对风力发电系统考虑到了更多未解困难和发展法相，希望广大业内人士在研究的过程中发现更多有价值的问题，为架空输电线路输电能力的研究做出更巨大的贡献。
同时我们应该注意到，输电线路其实还是相对脆弱的，日常维护应考虑最易发生故障的原因及相应的解决方案，在实际运行中依然还有很多问题，有待我们及时总结。随着经济的迅猛发展，人们对供电可靠性、稳定性的要求越来越高，也就带来了对输电线路运行维护的工作会越来越艰巨，引起电力部门的足够重视的同时，也要依靠社会其他力量，加强科研院所对输电网的研究，坚决抵制人为对输电线路的破坏，如有必要可以动用法律武器维护人民利益。
参考文献：
[1]江滢，李忠，侯佑华.风电场风速和风电功率预报准确率评判方法[J].科技导报，2012（36）.
[2]王艳玲，韩学山，周晓峰.基于扩展潮流的输电断面最大传输能力[J].电力系统保护与控制，2011（13）.
城市输电线路 篇4
架空输电线路由绝缘子、输电导线和固定于地面的杆塔组成。输电导线由绝缘子联接在杆塔上进行电能传输。其作为一种重要的输电形式, 架空输电线路具有运输线路长, 应用范围广的特点。但由于架空输电线路处于室外, 气候与外界因素影响大, 特别是雷击会直接造成架空输电线路的跳闸与停电事故。因此, 需要分析架空输电线路遭受雷击的原因, 以此基础上做好防雷的应对措施。
1 架空输电线路遭受雷击的原因分析
雷云放电引发的过电压瞬间击中输电线路时, 杆塔与输电线路变成放电通道, 强烈的过电压瞬间击穿线路绝缘。造成这一后果的主要有直击过电压和感应过电压两种。在这一过程中, 通过分析雷击的反应过程可发现, 它主要是通过放电泄流通道到达大地进而中和雷云中的异种电荷。其反击雷和绕击雷是直击雷的两种表现方式。其中反击雷造成的雷过电压一般发生在绝缘弱相, 没有固定的闪络相别。也就是说反击雷与绝缘的强度与线路杆塔接地电阻有着直接关系。因此对于反击雷的防雷措施应从加强绝缘强度, 降低接地电阻来进行。直击雷形成的雷过电压作用于杆塔顶端与避雷线。而绕击雷形成的雷过电压作用于输电导线, 它绕开了避雷线。绕击雷的发生主要在于雷电流幅值大小、杆塔高度、线路防雷措施和地形因素相关, 一般发生在两边相。因此对于绕击雷过电压的防雷措施应从加装避雷器、减少避雷线保护角等方面进行。特别是对于安装在多山地区的架空输电线路来说, 防雷走廊的选择、提升绝缘强度与减少避雷线保护角是非常重要的。总的来说, 在进行架空输电线路的防雷措施选择时, 应对雷害进行分析与性质判定, 再结合地形与输电线路的运行进行综合考虑。
2 架空输电线路的电力输电线路防雷措施
2.1 避雷线的架设与安装
作为输电线路最基础的防雷措施, 避雷线的架设是最有效的。其主要作用是避免雷直接击中输电导线, 并在可能的雷击发生时进行分流, 达到有效减少流经杆塔雷电流的作用, 进而达到降低杆塔顶端电位的目的。避雷线可以对输电线路产生屏蔽, 同时与导线形成耦合作用, 达到降低感应过电压与线路绝缘子电压的作用。在避雷线的实际应用中, 其防雷效果与电力输电线路的电压值成正比。从整体性价比来算, 越是高电压的输电线路, 其安装避雷线的性价比就越高。目前来说, 我国110kv以上的线路都是全线架设避雷线。
2.2 线路避雷器的安装
线路避雷器可以在雷击形成的过电压超过一定幅值时, 形成一个低阻抗通路, 让过电压安全泄放到大地, 进而达到保护线路, 防止电压升高, 保护设备安全的作用。作为一种对直击雷防护的有效方法, 线路避雷器的安装可以显著减少架空输电线路受雷击的概率。
2.3 降低杆塔接地电阻
杆塔顶的电位高低是由杆塔接地电阻高低决定的, 所以降低杆塔接地电阻就可以直接在雷击波侵入线路时, 保证大部分雷电流可以通过杆塔安全导入大地。防止由于杆塔接地电阻过大而造成雷击进电位升高, 对整个输电线路形成反击的现象。对于高山、岩石等地带, 其电阻率较高时, 为降低其杆塔接地电阻值, 射线铺设、连续伸长接地体的埋设与换土操作是常见措施。其中降阻剂的应用也很普遍。对于防雷效果来说, 接地完好性越高, 则杆塔接地电阻下降值越大, 也就越能保证雷电流的安全引流效果。所以控制好了接地, 也就控制好了线路的防雷效果。
2.4 改变线路的绝缘水平
差绝缘的防雷措施适用于中性点不接地、经消弧线圈接地与导线三角形排列的情况。以上都是通过改变线路绝缘水平来达到防雷目标。在基杆塔三相绝缘上, 把下端两相与上端一相加装一片绝缘子, 让绝缘分布有所侧重。由于上端绝缘较弱, 雷击产生的瞬间电流会击穿上导线后通过杆塔引流至大地, 也就起到了防止下端两相闪络的作用。这种差绝缘的方式可以提升整个输电线路防雷安全度的24%。
其次, 还可以通过不平衡绝缘的方式来进行线路绝缘水平的改变。考虑到超高压与高压的同杆架设双回线路情况的增多, 为了降低其雷击时的同时跳闸, 可以在双回路的绝缘子串片数进行不平衡设置。雷电过电压击中绝缘子时, 绝缘子串片数少的回路会先发生闪络。这时导线变成地线与另一回路的导线产生耦合, 也就避免了另一回路闪络的发生, 保证了另一回路的正常供电, 提高了耐雷水平。
2.5 架设耦合地线
基杆塔地网与相邻地网由耦合地线连接, 遭到雷击时实质上起到一个连续伸长接地的作用。实质上也就提升了相邻杆塔对雷击电流的分流效率, 通过导线地线问耦合系数的提升, 达到降低接地电阻, 保证供电安全的目标。在实际应用中, 对于常常遭到雷击的地区, 避雷线配合耦合地线的架设可以有效提高防雷安全性40-50%。
3 结语
目前来说, 对于架空线路的电力输电线路防雷措施中, 雷电定位系统的监测应用也越来越普遍, 这种基于监测数据下的故障巡视与检修, 可以有效提高防雷的预警性。对于防雷来说, 目前还是做不到百分之百地绝对避免, 只能通过不断的探索与发现, 通过新材料与新设备的不断研究与实验来提高防雷水平。
摘要：输电线路的稳定性关系到人民群众的生活质量。处于室外的架空输电线路受到外界影响大, 受雷击概率高。当其受到雷击破坏时, 轻则跳闸造成供电中断, 重则烧毁设备引发安全事故。因此, 基于架空线路的防雷措施研究与应用是所有电网企业的关键问题与重要工作。
关键词：架空输电线路,防雷,措施
参考文献
[1]朱峻立, 陈敏伟, 刘青.线路的雷击分析及其防护措施[J].湖州师范学院报.2009 (2)
[2]苏北海.防雷技术探讨高压架空输电线路[J].湖南水利水电.2010 (2)
输电线路专业介绍 篇5
一、专业简介：
我校电气类（输电线路工程）专业自1991年依托机械设计制造及其自动化（输电线路工程方向）开始在全国率先招收全日制专科生，1997年开始在全国招收全日制本科生，是国内最早招收本专业本科学生的大学。2005年以机械类（输电线路工程）设单独专业代码（0803）招收全日制本科生和硕士研究生，2010年调整为电气类（输电线路工程）招收全日制本科生和按电力系统及其自动化专业招收硕士研究生，电力系统及其自动化为湖北省重点学科、品牌专业。经过近20年的建设和发展，已经建立了一支职称、学历、年龄结构合理，有较强科研开发及工程应用能力的教师队伍，专业发展方向明确，专业人才培养方案成熟，学科建设规划科学，实验室建设初具规模，实践教学基地稳定，办学基础条件厚实，科研、教学、教材等建设成果突出，在全国具有广泛影响并被广泛采用。毕业生就业良好，多年来，毕业生就业率稳定达到98%以上，为我国电网建设输送了近2000余名高级工程技术人员，正成为我国电网建设领域技术及管理等重要岗位的骨干力量。
二、培养目标
本专业培养适应21世纪社会主义现代化建设需要，德、智、体、美全面发展，具有输电线路工程专业的基础知识，掌握专业技术理论，具备实际工程应用能力，能从事输电线路工程设计、施工与施工管理、线路运行、维护与管理等实际工作，具有一定科学研究能力的高级工程技术人才。
三、培养要求与特色
（1）培养要求、特色
本专业主要学习输电线路设计、输电线路施工、输电杆塔及杆塔基础设计、线路运行、维护与管理的基础理论和实际应用的基本知识，通过专业学习和实践，毕业生应具有进行输电线路设计、线路施工与施工管理、线路运行、维护与管理的能力和一定科学研究能力。
（2）毕业生应获得以下几方面的主要知识和能力：
①具有较扎实的自然科学基础，较好的人文社会科学基础、管理科学基础和外语和计算机应用能力；
②掌握本专业领域必需的较宽的技术理论基础知识，主要包括高等数学、大学物理、工程力学、工程测量、土力学、钢筋混凝土、电工学、电力系统基础、高电压技术、电磁场、电力金具、电力电缆技术、机械基础、金属结构设计、输电线路CAD技术基础等课程； ③掌握本专业领域必需的技术理论专业知识，主要包括输电线路设计、输电线路杆塔及杆塔基础设计、输电线路施工、输电线路工程概预算、输电线路运行与检修、配电线路设计、运行与管理、直流输电等专业课程知识，了解本专业学科前沿和发展趋势；
输电线路基础选型研究 篇6
[关键词]输电线路；基础形式；基础优化
输电线路能否安全稳定的运行，铁塔基础的设计至关重要，各种不同的基础型式具有不同的工程特点，其承载能力、材料耗量、施工土石方量以及对环境的影响等各不相同。对输电线路铁塔而言，部分塔位的地形可能十分复杂，需要设计者根据不同塔位的地质、地形条件及周边环境合理地选择基础型式，充分利用各种基础型式的优点，减少土石方工程量，将工程建设对周边自然环境的影响尽可能减小。输电线路基础工程施工的工期一般会占整个工程工期的40%～60%，费用约占工程本体造价的15%～30%，运输工程量约占整个工程的70%～80%。因此，选择合理的基础设计方案并将其进行优化设计，可以有效地控制整个工程的造价。
1.基础选型原则
在选择基础型式时，主要遵循以下几条原则：
⑴根据工程地质特点及周边环境，通过分析比较，结合两型三新及全寿命周期的管理理念，选择相应的基础型式。
⑵根据合理的设计方案尽可能降低施工难度。
⑶在安全可靠的前提下，采取经济合理的基础型式，尽可能做到既经济又环保，减少施工对周边环境的破坏。
⑷充分利用原状地基土承载力特征值高、变形小的力学性能，积极采用掏挖基础。
⑸对于特殊地段提出有针对性的基础型式及处理方法。
2.常用基础型式
多年来我国输电线路工程中所使用的基础型式一般分为以下几种，如：大开挖式基础、掏挖式基础、钻孔灌注桩基础以及其它特殊类型基础等几大类。
⑴大开挖式基础
大开挖式基础一般可分为钢筋混凝土刚性基础、钢筋混凝土柔性基础、钢筋混凝土拉压式基础及板式基础都属于现浇式基础，其施工时都是先将基础的基坑开挖成形，然后根据基础的形状支模再进行混凝土的浇注，等混凝土浇筑完成并完成养护后，再将基坑回填。
⑵掏挖类原状土基础
掏挖基础主要使用于地下水位埋藏较深的黄土、丘陵、山区或其它土质条件较好，能够掏挖成形的地区，属于原状土基础，具有环保的特点。
⑶灌注桩基础
灌注桩基础一般使用于在杆塔基础作用力较大、地质条件较差、基础露头过高、跨河、在河中或河滩立塔的塔位，该种基础型式按照施工工艺的不同可分为钻孔灌注桩基础和人工挖孔灌注桩基础两种。
⑷其它特殊类型基础
在工程实施过程中，根据不同类型的工程地质条件和特殊需要，有时铁塔可能会需要采用比较特殊的基础型式，比如：在工程抢修时采用预制的装配式铁塔基础或在煤矿区采用的联合式基础。
3.基础方案分析比较
常用基础型式有：钢筋混凝土刚性基础、钢筋混凝土柔性基础、钢筋混凝土拉压式基础、掏挖式基础。各基础型式的特点如下：
⑴钢筋混凝土刚性基础
优点：该基础型式对工程地质条件的适用性较强，在我国各电压等级的线路工程中大量采用，具有非常丰富的使用经验，施工工艺成熟，且该基础使用钢筋量少，底板不需绑扎钢筋，施工简单方便。
缺点：与钢筋混凝土柔性基础相比，其混凝土用量较大；与掏挖式基础相比，其施工时土石方工程量较大，对周边环境的影响大于掏挖式基础。
⑵钢筋混凝土柔性基础
优点：该基础型式对工程地质条件的适用性较强，在我国各电压等级的线路工程中普遍采用，具有丰富的使用经验，施工工艺成熟。由于该基础主柱，底板和台阶也均配置有分布钢筋，因此其底板和台阶厚度均可薄于钢筋混凝土刚性基础，当铁塔的基础作用力较大时，采用此种基础比相同条件下采用钢筋混凝土刚性基础显著节省混凝土用量。
缺点：由于主柱、基础底板和台阶配置有分布钢筋，故施工比一般的钢筋混凝土刚性基础复杂；与掏挖式基础相比，土石方工程量较大，对周边环境的影响大于掏挖式基础。
⑶钢筋混凝土拉压式基础
优点：对大角度转角塔而言，处于转角外侧的两个基础主要承受上拔力，转角内侧的两个基础主要承受下压力，若内外侧基础均按同一尺寸设计，则不能充分利用基礎作用力的特点，造成基础材料不必要的浪费。针对此特点，大角度转角塔的基础可根据情况设计为拉压基础的型式，外侧基础以抗拔为主，内侧基础以抗压为主。
缺点：基础施工比一般的钢筋混凝土柔性基础复杂；与掏挖式基础相比，土石方工程量较大，对周边环境的影响大于掏挖式基础。
⑷掏挖式基础
优点：该基础型式土石方工程量较小，对地形和植被的破坏也较小，可以充分利用原状土的特性，提高基础抗拔能力；同时，浇注混凝土时不需支模，浇筑完成后不需回填，施工方便，可缩短施工周期，降低施工费用。
缺点：该基础型式对工程地质条件的要求较高，在地下水位埋深较浅、土质破碎、基坑开挖难以成形的塔位不适用；在基础作用力较大、地基承载力较低的地区使用时，混凝土量较大。
4.基础优化设计
与建筑行业相比，杆塔基础所承受的荷载特性复杂，基础在承受拉压交变荷载作用的同时，也承受着较大的水平荷载作用，杆塔基础要保证地基和基础自身强度能够抵抗竖向力和水平力的共同作用才能实现整个基础体系的稳定。
基础的优化就是要结合地质情况和基础结构的受力特性，降低竖向力和水平力对地基及基础的影响，从而达到降低材料耗量、节约造价的目的。
5.总结
⑴基础方案的选择应结合铁塔型式、地形地质特点及运输条件，在安全可靠的前提下，合理地选用受力合理、安全经济、利于环保的基础型式，并尽可能降低施工难度。
⑵为大力推进输变电工程全寿命周期管理工作，建设“两型三新”输电线路，结合工程的实际情况，在土质不宜掏挖成形的地段选用设计经验成熟，施工难度较小的钢筋混凝土刚性基础、钢筋混凝土柔性基础和钢筋混凝土拉压式基础。在工程地质条件较好，易于掏挖成形的地段优先选用有利于保护环境的掏挖式基础。
参考文献
[1]张殿生.电力工程高压送电线路设计手册[M].中国电力出版社，2003
[2]田海刚.输电线路混凝土板式基础设计优化研究[J].建筑科学，2013，29（1）
输电线路舞动分析 篇7
关键词：输电线路,覆冰,舞动,防治
1 前 言
输电导线舞动是一种低频 (约为0.1-3Hz) 、大振幅 (约为输电线直径的5-300倍) 的自激振动[1], 多发生在每年11月-次年3月的多分裂输电线路上。导线舞动的危害很大, 极易引起线路的相间闪络、金具损坏, 造成线路跳闸停电或引起输电线烧伤、输电线折断、倒塔等严重事故, 造成重大的经济损失和恶劣的社会影响, 是影响输电线路运行的重大安全隐患。
统计资料表明, 分裂导线比单导线更容易发生舞动[2,3]。线路舞动问题已经不可忽视, 尤其在某些地形复杂和大跨越区段, 更是舞动事故频发。我国大部分500kV输电线路曾发生过舞动事故, 由此引起的事故约占500kV输电线路总事故量的23.5%[4]。
对于输电线路舞动问题的研究和防舞措施的考虑, 较多局限在北方地区, 南方地区相对薄弱。结合云南省的实际情况, 云南电网线路具备发生舞动的条件:高电压等级线路增加迅速;微地形、微气象区段遍及全省;冰雪灾害多发等。因此, 很有必要进行云南电网线路舞动问题及防舞措施的研究。
2 线路舞动条件
1) 线路舞动与否与特殊的地理条件、特殊的气象条件和线路的结构参数三个因素紧密相关。在同样的地理与气象条件下, 不同电压等级的线路舞动与否及舞动强度差别巨大;而在不同的地理或气象条件现, 同等级的线路不一定都发生舞动。
2) 大档距的线路易发生舞动, 而且云南的舞动事故多集中于500kV线路、220kV线路和110kV线路。
3) 线路舞动多发生在空旷平坦的地区。当线路前方有树木、森林屏蔽, 使气流受到扰动时, 舞动发生较少。当风向与线路走向夹角为45°～90°时易发生舞动。
4) 舞动发生的频度与风速成正态分布。引起舞动的中心风速为15m/s。其中最小风速为4m/s, 最大风速为25m/s。
5) 大理州地处云南省中部偏西, 年平均气温为12.3℃～18.9℃。大理州是云南省大风天气最多的地级市, 同时因受高山垭口地形、水汽增大型 (如曾发生过严重舞动事故的220kV海东变刚好靠近洱海大面积水域, 且处于垭口地形) 等微地形的影响, 曾发生过多次舞动。调研发现, 大理州线路舞动多为无覆冰风偏。
6) 昭通市居于云南省东北部, 年平均气温10.3℃～14.5 ℃, 冬春季空气湿度较大, 极易形成雨凇和雾凇, 导线覆冰最大直径可达300mm。在云南省统计的104次冰害事故中, 滇东北地区占了91%, 其中昭通是冰害最严重的地区。昭通的线路由于覆冰严重, 线路舞动多为覆冰后的风偏或脱冰跳跃。
7) 舞动所造成的电气事故包括相间短路、接地短路和电弧烧伤;所造成的结构损失包括金具疲劳、金具磨损、断股断线、防振锤或间隔棒损坏、杆塔损坏、以及倒塔等。
3 大理州线路舞动情况
3.1 大理州线路舞动典型事故及分析
1) 大理州500kV漫昆I回三次发生C相间歇性接地故障, 引起开关动作跳闸。事故分析:
线路舞动事故点位于哀牢山西坡N76～N77档距中间。该档档距1244m, 悬点高差485.5m, 为典型大跨越区段, 符合线路舞动一般规律。导线侧面正对山谷风口, 又值大风季节, 狭管效应产生强大的风力, 造成导线大幅度风偏后对档距中间小山包瞬时放电。
2) 220kV漫下I回C相对118#杆塔塔身放电, 引起开关动作跳闸。7C相弧垂对地放电, 引起开关动作跳闸。事故分析:
这两次事故都是典型的由于线路舞动引起导线风偏角度过大, 而引起的线路跳闸。
3) 220kV漫下I回43#塔右边架空地线悬垂线夹挂耳断裂引起架空地线掉落, 导致线路A相跳闸。事故分析:
#43塔垂直荷载较小, 在风力作用下, 容易增大架空地线顺线路方向的前后频繁运动, 形成悬垂线夹挂板与挂耳之间的反复摩擦, 长时间摩擦造成悬垂线夹挂耳磨损和疲劳损伤, 引起断裂。
3.2 采取的线路防舞措施
1) 在500k漫昆I回V76#～77#杆塔加设了一基杆塔, 减小了档距。该措施破坏了导线舞动发生的一般条件, 避免了舞动的再次发生, 运行实际也表明了该措施的有效性。
2) 对该区段直线杆塔的架空地线悬垂线夹存在缺陷的金具进行更换改造, 减轻了线路舞动。
4 昭通市线路舞动情况
4.1 昭通市线路舞动典型事故及分析
1) 昭通110kV镇威Ⅰ回线47#塔B相引流线舞动后对塔身放电。
与引流线同一平面上的塔材上也发现明显的放电痕迹。110kV镇威Ⅰ回线47#B相引流管上的跳线绝缘子串为单串, 引流管两端的引流线过长, 因当地大风, 导致引流管及引流线摆动幅度过大, 引流线与塔身间距超过安全电气距离, 产生放电现象, 并且在引流线、引流管及其塔身上留下多处放电点。
2) 110kV镇威观线66#塔 (施工杆号) B相引流线舞动后对塔身放电。
与引流线同一平面上的塔材上面也发现明显的放电痕迹。因B相引流管两端的引流线过长, 且因当地大风, 导致引流管及引流线摆动幅度过大, 引流线对塔身的电气距离降低, 产生放电现象, 并且在引流线及塔身上留下多处放电痕迹。
3) 110kV昭鲁线AB相间短路。
110kV鲁甸变110kV昭鲁线龙门架到线路侧1426隔离开关的B相引流线风偏摆动的幅度较大。在正常情况下 (无风) 对A相阻波器及阻波器到1426隔离开关的引流线只有1m的距离;该地区一直在刮7级大风, 在B相引流线和A相阻波器及阻波器到隔离开关的引流线上分别发现明显放电点。断定障碍原因为:110kV鲁甸变110kV昭鲁线龙门架到线路侧1426隔离开关的B相引流线, 风偏后对A相阻波器及阻波器到1426隔离开关的引流线放电, 造成AB相间短路故障。
4.2 采取的线路防舞措施
1) 将所有由大风引起的事故汇总, 确定线路的大风事故区段, 以便今后在大风时段来临之前对这些地区做好周密的防舞准备。
2) 对大风区段的线路设施进行技改。如:将这些地区的跳线瓷瓶由单串技改为双串, 将刮风时候引流线及引流管的摆动幅度限制在安全距离之内。
3) 采用复合绝缘子串, 起到相间隔离棒的作用, 保证相间的电气距离。
5 防止线路舞动的措施
防止线路舞动的措施一般采取以下避舞、抗舞和抑舞三种。对于已运行的线路舞动, 当其危及安全运行时, 主要是采用安装抑舞设施。
5.1 避开易于形成舞动的覆冰区域与线路走向
温度在-5～0℃, 风速在10m/s左右的雨凇地区, 是舞动的多发地区。
从风向来看, 结冰季节的主导风向与导线轴线的夹角大于45°是舞动形成的条件之一, 夹角越小作用于导线上的垂直分离越小, 不利于舞动的形成。
在线路设计时应当尽量避开这些因素的影响, 在技术经济指标允许的条件下, 尽可能绕过强舞动地区, 而在线路走向上, 应尽可能减小冬季风向与线路走向间的夹角。
5.2 提高导线系统抵抗舞动的能力
导线舞动轨迹在垂直于导线的截面内呈椭圆形。椭圆的长轴与铅垂方向的夹角一般约为15°。当导线大幅度舞动时, 两根运动着的导线就可能产生碰线闪弧, 引起导线烧伤和短路跳闸。为了避免这类事故的产生, 除了采用防舞措施控制舞动的幅值之外, 也可以在塔头的结构设计上, 采取相应措施来防止导线与导线、导线与地线间的碰线。
如果其他条件允许, 导线最好采用水平布置方式。一般来说, 根据规范确定的导线水平相间距离都会远大于导线舞动的水平方向位移, 可以保证不会产生导线间的碰线闪络。只要将地线与导线的垂直和水平距离适当地加大, 就可以具备抗舞动的能力。
5.3 采取抑制舞动的措施
1) 通过改变导线特性来抑制舞动。多数防舞器属于此类, 包括失谐摆、抑制扭振型防舞器、双摆防舞器、整体式偏心重锤等;
2) 通过提高导线系统的自阻尼来抑制舞动, 如由加拿大A.T.Edwards设计的终端阻尼器;
3) 通过提高风洞阻力来达到抑制舞动的目的, 如由A.S.Richardson研制的空气动力阻尼器;
4) 通过扰乱沿档气流来达到抑制舞动的目的, 如扰流防舞器;
5) 通过各种防覆冰措施来达到抑制舞动的目的, 如采用低居里点合金材料, 使用防雪导线以及大电流融冰等;
6) 提高导线的运行张力和缩短档距也可收到一定的抑制舞动的效果。
6 线路防舞动建议
6.1 大理州未来防舞工作建议
1) 加强对舞动及金具疲劳的监测。
2) 对于现有线路导线风偏后对地及地面树枝的距离小于规程允许值的区段, 进行挖土开方和砍伐地面树木。
3) 遇到类似较为复杂地形的地带时, 建议电力设计人员与气象人员应共同调查讨论。
4) 对导线风偏瞬间接地问题, 不能只按常规要求的风速来考虑, 遇到特殊地形时, 应考虑其微气候的特点, 加以特殊对待。如采取适当减小档距, 以做到档距均匀为宜。
5) 对于容易发生风偏事故的区段, 应采用许用风偏角大的悬垂绝缘子串和塔型。
6.2 昭通市未来防舞工作建议
1) 尽量缩小相邻档的档距差别。
2) 建议对经过林区的输电线路通道, 塔型多采用高塔。
3) 对于一线维护人员认定的已有线路走廊的事故多发微气象、微地形区, 在新的线路设计时尽量避开。
7 结束语
通过实际调研, 给出了云南电网大理州和昭通市线路舞动的基本情况和目前采取的舞动防范措施。同时, 通过对典型舞动案例的细致分析, 总结出了舞动发生的典型条件, 验证了相应的导线舞动理论, 也证实了相关防舞措施的有效性, 为云南电网进行线路舞动的相关研究提供了实践经验和案例支持。为进行云南电网的线路舞动区域划分和采取合适的防舞措施奠定基础。
参考文献
[1]郭应龙, 李国兴, 尤传永.输电线路舞动[M].北京:中国电力出版社, 2003.
[2]尤传永, 卢明良, 徐乃管.架空输电线路舞动的防止措施[J].中国电力, 1993, 26 (8) :41-43.
[3]黄经亚.架空送电线路导线舞动的分析研究[J].中国电力, 1995, 28 (2) :21-26.
[4]关根志.500 kV输电线路中的导线舞动[J].电气时代, 1990, (12) :2.
[5]王少华, 蒋兴良, 孙才新.输电线路导线舞动的国内外研究现状[J].高电压技术, 2005, 31 (10) :110-111.
[6]张宇, 杨坚.江西电网2008年初输电线路舞动情况分析[J].江西电力, 2008, 32 (2) :11-14.
城市输电线路 篇8
随着电网建设的不断加快, 设备的不断更新, 在城市电网的220k V架空输电线路也不断更换, 而其中同杆双回线路占了大部分。以往的架空地线均采用普通镀锌钢绞线, 在污染环境下锈蚀情况严重, 一般每隔15~20年更换一次, 平均每年需调换锈蚀架空地线100km左右。按传统调换双回线路架空地线工艺方法, 需双回线路同时停电方可进行检修, 很大程度上影响了地区用户的供电和电网的可靠性。近几年, 各地负荷的迅猛增长, 电网的压力越来越大, 对电网可靠性的要求越来越高, 双回线路同时停电检修将严重影响到电网的安全运行。为了适应电网新形势的需要, 在采纳部分传统施工工艺的基础上, 结合新设备、新工器具, 开发实施带电更换同杆双回路架空地线的新工艺, 即220k V同塔双回架空输电线路在一回路导线停电、另一回路导线带电的状态下, 更换靠近停电导线回路侧架空地线。
1 施工方案及优点
1.1张力放线施工方案
1) 在更换地线的耐张段的一端耐张塔处 (简称后尽头塔) 地面上, 布置新地线的放线盘架及张力机, 并将新地线通过张力机线轮及导向轮引至塔顶, 与待换旧地线连接;在耐张段的另一端耐张塔处 (简称前尽头塔) 地面布置牵引旧地线的牵引机及卷线机, 并将一根高强度绝缘牵引绳通过牵引机线轮及导向轮引至塔顶, 与待换旧地线连接。
2) 在每基直线塔的地线支架上悬挂放线滑车, 拆除旧地线上悬垂线夹和防振锤后, 将旧地线放入放线滑车轮上。
3) 对跨越高压电力线或铁路、公路等设施的线档处, 采用下述双重防护措施:一是在待换旧地线上装置若干带有绝缘控制绳的高空越线滑车, 并将每个滑车上的绝缘控制绳抛过停电回路的上相导线后, 连接固定在地面锚点处, 使架空地线在牵引更换时保持对被跨越设施的安全距离;二是在被跨越设施处搭设越线架或绝缘网。
4) 略收紧待换地线张力, 并脱离前后尽头塔上的地线锚定点, 放松地线张力至预定的松弛张力。
5) 同步同速启动前尽头的牵引机和后尽头的张力机, 先卷动绝缘牵引绳带动旧地线和新地线由后尽头向前尽头方向移动。
6) 待旧地线与绝缘牵引绳的连接头被牵引通过牵引机的线轮, 并可使旧地线的端头能与卷线机的卷盘相连接时, 解除旧地线与绝缘牵引绳的连接, 将旧地线端头固定在卷线机卷盘上, 然后启动机动卷线机, 通过前尽头的牵线机牵拉旧地线, 进而牵引新地线线盘上的新地线, 并在张力机的作用下, 保持各线档内的地线处于预定的松弛张力 (弧垂) 状态并按预定的速度移动。同时, 由圈线机将旧地线收卷于卷盘上。
7) 新地线被牵引到达前尽头塔顶后, 分别在前后尽头塔上收紧新地线张力, 恢复与各塔顶的连接, 投入正常运行。施工场地布置, 如图1所示。
1.2张力放线的优点
首先, 在同杆另一回线路带电情况下采用张力放线技术施工更换时, 可使地线始终保持一定张力, 并处于架空状态, 且张力是可以控制的;其次, 施工中更换地线区段依据现场施工条件具有可选择性, 且不受设计耐张段限制。而且, 张力放线技术已积累了较为丰富的施工经验, 能有效避免地线在更换过程中晃动, 从而控制风偏, 保持与有电线路的安全距离。
2 施工中设备状态的校核验算
为了确保检修更换中设备状态是安全的, 对检修线路的架空地线, 在以下几种状态时与停电及带电线路上导线的间隔进行了校验 (在计算中, 导地线弧垂取环境温度为10℃时的数值) , 可参见图2。
1) 待换地线在线档弧垂最低处位置;
2) 有电导线在直线绝缘子串处位置;
3) 有电导线在线档弧垂最低处位置;
4) 假设待换地线受外力影响后接近有电导线4m安全距离时的位置;
5) 待换地线在保持与有电上相导线4m安全距离前提下的线档弧垂最大处位置。通过校验, 证明了在带电更换架空地线过程中, 地线对杆塔间隙及带电导线风偏均满足安全距离, 设备状态是安全的。
1—待换地线在直线塔顶位置;2—待换地线在线档弧垂最低处位置;3—停电导线在直线绝缘子串处位置;4—停电导线在线档弧垂最低处位置;5—有电导线在直线绝缘子串处位置;6—有电导线在线档弧垂最低处位置;7—假设待换地线受近力后接处有电导线仅保持4m安全距离时的位置;8—待换地线在保持与有电上相导线4m安全距离前提下的线档最大弧垂处位置。
3 更换锈蚀地线时牵引张力与安全系数的选择
待更换的架空地线锈蚀较严重, 其破断力、安全系数已有不同程度下降, 因此, 在用张力技术进行带电更换时, 必须限定其边界条件。
1) 地线锈蚀后的外径和极限拉力
根据运行资料及实测数据可知, 待换架空地线镀锌钢绞线GJ-50原直径为9.0 mm, 锈蚀后的最小外径为7.0 mm, 股数/单股直径为7股/2.333 mm, 最小截面为29.92 mm2, 极限拉力为35.203 k N。
在张力放线条件下, 考虑施工安全, 锈蚀后的GJ-50架空地线按最小有效直径大于等于7.0mm作为张力更换架空地线的基本条件。
2) 地线锈蚀后牵引张力与安全系数选择
为确保带电更换施工的安全, 锈蚀地线的牵引张力与安全系数的选择必须满足张力牵引时地线弧垂不小于原设计弧垂 (见表1) , 此时地线安全系数仍应大于等于2.5。
根据计算, 待检修线路架空地线在不同牵引张力下的拉力弧垂及相应安全系数, 如表2所示。
为满足对锈蚀地线所限定的边界条件, 必须根据施工时的气温来选择牵引张力, 如:原弧垂在10℃时为2.23~4.76 m, 20℃时为2.35~5.03m (见表1) 。张力牵引弧垂按照表2, 当牵引张力/安全系数=8.806 k N/4.0时, 弧垂为2.53~5.39 m, 大于表1值, 满足张力牵引时地线弧垂不小于原设计弧垂的要求。
总之, 张力牵引时地线弧垂不小于原设计弧垂, 地线安全系数大于等于2.5, 能够保证放线时的安全可靠。
4 施工中的关键技术措施
1) 新、旧地线的连接方式
新、旧地线的截面不一致, 甚至型号也可能不同, 而在带电更换时要求必须连接牢固、可靠。为此, 我们采用特制对接连接管进行高空液压压接, 且压接质量符合施工技术要求, 从而确保连接管的握着力不小于架空地线保证计算拉断力的90%, 且能足以承受牵引张力, 并能顺利通过各种放线滑车。
2) 旧地线与绝缘牵引绳的连接方式
为保证旧地线与绝缘牵引绳的连接强度, 我们选用抗拉强度高、绝缘性能好的纤维材质, 采用绳芯纵向布局和外包防护绳套及喷涂防潮抗老化粘胶等先进制绳工艺, 并在绳端设置连接套环。
3) 重要交叉跨越处采用双重保护
在更换地线过程中, 为确保对交叉跨越处的安全距离, 我们采用双重防护措施, 一是在待换旧地线上装置若干个带有绝缘控制绳的高空越线滑车, 并将每个滑车上的绝缘控制绳抛过停电回路的上相导线后, 连接固定在地面锚点处, 确保架空地线在牵引更换时对被跨越设施的安全距离;二是在环境条件允许下, 在被跨越设施处搭设跨越架或架设绝缘绳网。
4) 防感应电措施
由于是带电更换同杆双回路架空地线, 架空地线上会产生相当大的感应电压。根据计算, 感应电压可达16.7 k V。因此, 我们使用金属结构的放线滑车, 并在张力场、牵引场地新旧地线接近地面处, 装设接地滑车具, 以有效消除感应电的影响。
5) 各种特殊放线滑车的制作
由于锈蚀架空地线很易磨损常规材质制作的放线滑车轮轴, 又连带磨损新地线的表面保护层, 因此采用优质工具钢专门设计制作滑车的滚轮, 并对表面作特殊工艺处理, 以确保更换地线顺进行。
5 结论
综上所述, 在现今输电网仍快速发展, 而且对供电可靠性要求也越来越高。为适应大电网迅速发展的新形势, 在对输电线路进行检修时, 势必要考虑突破常规检修工艺的限制, 采用不停电的作业方法。而笔者通过充分准备, 利用新工艺、新设备成功实施了带电更换220k V同杆双回路锈蚀严重的架空地线, 确保了输电网的设备安全。同时这也将促进线路检修工艺上新的台阶, 进一步提高线路维护管理水平。
摘要：随着电网建设的不断加快, 设备的不断更新, 在城市电网的220kV架空输电线路也不断更换, 而其中同杆双回线路占了大部分。本文主要阐述了如何保证在双回线路更换过程中的施工安全及应注意的问题。
输电线路振动测量技术 篇9
随着我国电力工业的飞速发展,电网规模不断扩大,高压、超高压线路全面铺设,特高压电网建设也正在开展中。风载荷、沙尘、冰冻雪灾天气等因素造成的输电线路舞动、微风振动导致的线路绝缘椽子开裂、钢结构失效等问题严重地威胁着电网线路的安全运行。
从力学结构角度分析,输电线路振动的主要原因是外来载荷改变了输电线路原设计的载荷分布。为了保证电网的安全运行,有必要对输电线路的振动形成机理进行研究和分析,以提出切实可行的、能有效改善输电线路运行状态的技术措施。
1 振动系统分析
振动系统的分析主要从系统的输入、输出及其自身的振动特性三个方面考虑。一个振动系统,在外界激扰作用下,会呈现一定的振动响应。这种激扰就是系统的输入,响应也就由系统的振动特性联系,两者之间的关系如图1所示。
振动微分方程可以写为:
式中:[M]、[C]、[K]分别为质量矩阵、阻尼矩阵和刚度矩阵,通常为n×n解释对成矩阵;、{X(t)}分别为结构质点的加速度、速度和位移的n阶列向量;{F(t)}为结构所承受的激扰力列向量。激扰力包括机械振动、流动振动和地震的激扰力。
振动分析的任务在于根据确定的激扰条件和结构,分析其系统的振动特性和振动响应,验算其是否在允许范围内。而动力设计的任务则是设计或研究改变结构的振动特性,使其在一定激扰条件下的响应满足规定的条件。
为了保证电网的安全运行,消除事故隐患,有必要对输电线路的振动形成机理进行深入研究和分析,以提出切实可行的、能有效改善输电线路运行状态的技术措施。要解决该类问题,原始数据采集的准确性和可靠性是关键。
2 常见振动测量方法
2.1 振动信号
振动信号按时间历程分为确定性振动和随机振动两大类。其细化分类如图2所示。
2.2 常见振动测量方法
目前常见的振动测量方法按振动信号转换的方式可分为电测法、机械法和光学法。其测量原理和优缺点见表1。
目前,在输电线路振动测量方法中使用最广泛的是电测法,但是电测法对于输电线路而言,最大的缺点是要测量系统,需要在输变线路上加装装置,这会对测量精度产生一定影响,在操作时也会给线路运行带来了不便与不安全因素。根据表1所示的3种测量方法的特点,笔者认为光电式测量方法是目前较为理想的一种测量输电线路振动的测试方法。
3 光电式测量方法
3.1 基本思路
光电式测量方法的基本思路是通过光源系统照射在线缆上产生光斑即发生光信号,由高速摄像系统对光信号进行采集,基于机器视觉的图像处理系统对光斑的运动轨迹进行分析处理,测算出线缆振动的频率和振幅,如图3所示。
3.2 研制光电式测量系统的几个关键点
要根据上述方法研制光电式测量系统,系统测量精度的关键是高速摄像系统的精度以及图像识别系统的计算速度。另外选择合适的光源波段和光束几何形式会提高系统的测量精度,并且提高系统在不同天候的适应能力。
3.2.1 高速摄像系统
目前高压、超高压以及特高压线路的单股电缆直径一般都在30 mm以上,导线距地面大约10～30m。为获得清晰准确的图像,应选择大口径的长焦镜头。镜头参数的选择需与相机感光器尺寸相匹配,以确保摄像系统的最小分辨角小于线路振动幅度相对测量系统空间角10倍以上。
输电线路振动的频率约3～120 Hz[1]。为保证振动频率的测量精度,摄像机的帧频应尽可能高,应不小于500帧/s,这对成像器件的探测器尺寸以及转存速度提出很高的要求,并对后级数据处理器也有非常高的要求。
3.2.2 光源系统
由于高压线路的电缆有多种分裂形式,线缆的直径也有差别,因此光源的光束形式应有一定的可调范围。
在实际测量时,因为天空背景的辐照度在晴朗、有云、阴天或雨雪等等不同天气条件下有很大差别,尤其是有云的晴朗天气下天空云背景的亮度会相当高,如果光源亮度不足,会使光斑无法被探测器识别。因此光源系统的光信号除可见光激光器外还应以近红外波段的激光器作为辅助光源,压制背景辐射,提高信噪比[2]。
3.2.3 信号采集与图像处理系统
信号采集系统对摄像系统所拍摄的影像进行初步处理,识别出光信号,再交由图像处理系统计算光斑在图像中的移动轨迹,根据摄像系统提供的帧频等参数测算出线缆的振动频率。振动幅度则可根据光斑运动的偏移量与光斑直径的对比计算得出。
3.3 光电式测量方法的特点
采用光电式测量方法,因为不需要在线路上安装任何装置,所以操作前不存在影响线路运行的准备工作,既提高了测量的精度,也不需进行高空人工作业或带电作业,避免了不安全因素。测量人员只需在地面对设备进行操作即可得到准确的结果。这种方法避免了现有测量方法的缺点,而且具有全天候测量的能力。
4 结语
输电线路舞动和微风振动对电网线路安全构成危害,使测量线路振动频率及振幅成为解决和控制线路振动的必要条件。本文介绍了目前常见的几种输电线路振动测量方法,分析了其优缺点,提出了一种新的基于光电系统的测量方法。该方法可以有效解决常见测量方法中的问题,提高测量精度,减少安全隐患,为解决线路振动提供有效的技术支撑。
参考文献
[1]刘振亚.特高压电网[M].北京:中国经济出版社,2005.
输电线路故障的查找 篇10
作为线路的运行部门最不愿听到或最头疼的莫过于接到调度部门“某线路跳闸”的通知, 但输电线路固有的“点多、面广、线路长和运行条件恶劣”的特点, 决定了线路运行部门时常要接到这样的电话。如何组织事故巡视?如何尽快找到故障点?下面就如何更有效地组织输电线路的故障查找工作谈几点个人的看法。
1 准确的数据是故障定点的保障
为了提高故障的准确定位, 在110k V及以上变电站大部分都装有电力系统故障动态记录装置, 即故障录波器。故障录波器的整定值要求其测距误差不大于5%, (或2km) 且无判相错误, 并能准确记录故障前后的电压、电流量, 这给故障巡视提供了详实的第一手资料。而装置提供资料的准确与否决定于以下4个方面: (1) 装置的接线是否正确; (2) 装置的定值整定是否准确, 这决定于线路参数的测量、定值的计算和定值的整定; (3) 线路进行改造后是否再次进行了核相, 线路参数测量计算定值并进行整定。 (4) 线路跳闸后是否进行事故分析, 并对装置的定值进行校核和调整, 这一点是今后装置能否准确定位的关键。
110k V及以上线路大部分都装有微机保护。微机保护装置故障数据的准确率和故障量虽然没有要求, 也没有故障录波器提供得多, 但只要按照线路参数进行准确的定值计算和整定, 其测距定位数据也是非常重要的参考。
保护及自动装置测出的只是变电站到故障点的距离, 并没有给出故障杆号。因此, 需要在线路台账上做些工作, 统计计算出每基杆塔距两侧变电站的距离, 只有这样才能实现线路故障点的快速准确定位。
输电线路的故障大部分都是单相故障, 搞清线路的相位很重要, 仅通过巡线前的交代和在耐张杆、换位杆作标志的做法, 对巡线人员分清故障相是不实用的。在每基线路杆号牌上制作标志的做法比较好, 这样可以减少事故巡线人员2/3~1/2的工作量。
有些线路故障往往是由缺陷发展演变而来的, 搞好缺陷的定性和记录也很重要。
2 细致的分析是故障定点的关键
线路发生故障后, 尽管到达故障点的时间越短, 故障检出的成功率越高。但是, 接到调度命令后决不能盲目地立即巡线, 而应一边及时召集必要的事故巡视人员做巡线的有关准备, 一边利用较短的时间, 收集索要事故数据并进行全面细致的故障分析。
首先应在线路台账上对故障进行定位。向调度索要有关线路跳闸时的故障录波器或微机保护的故障测距、相位、有关电压、电流量及保护动作情况。根据故障测距数据, 在线路台账上对故障进行定点, 按照装置测距误差5%~10%的比例 (一般按10%掌握) 在台账上确定故障区间, 还应结合以往线路跳闸的经验数据进行部分修正。
其次应对可能的故障进行定性。这一点很重要也很难, 需要灵活运用事故数据分析、丰富的事故查找经验, 掌握准确的现场情况, 并应经集体商定。根据保护及自动装置的动作情况及反映的故障前后的电压、电流量的数值进行简单定性, 才可以对区域外故障或本线路故障进行区分。
电力线路发生短路是出现最多的一种故障形式。两相接地短路故障的特点是:出现较大的零序接地电流, 故障相的电压降低较多, 故障相的电流增大较多。中性点直接接地的电网中, 以单相接地短路的故障最多, 约占全部短路故障的90%左右, 其次是两相接地故障。
一般施工误碰故障大都属于金属性接地, 重合闸重合成功的几率决定于误碰体的通流能力。通流能力较小的物体往往被烧断, 可以重合成功, 通流能力较大的物体往往重合不成功。
因导线挂上异物的故障大都属于高阻接地, 线路故障时异物往往被烧毁, 重合成功的几率较大。
有记录的交跨或树木引发的故障往往出现在线路负荷过重或春夏之交以及夏天的高温天气。
合成绝缘子的闪络属于高阻接地, 一般都能重合成功, 大部分发生在半夜至凌晨, 网上负荷较小、系统电压较高的这段时间, 尤其是凌晨的发生率最高。闪络的杆塔多为直线杆塔, 主要集中在有雾、毛毛雨和雷雨天气, 多因鸟粪、鸟展翅起飞或雷击引起。
雷雨天气易出现雷击, 大雪无风天气由于导线上积雪过多易断线, 雨加雪冰冷天气轻载线路会因覆冰断线, 浓雾天气绝缘子有可能污闪, 暴风天气耐张杆距离较小的弓子线易放电, 线路负荷过重且存在导线接头接触不良的问题, 容易引发接头发热烧断故障。
3 合理的巡视是故障查找的重点
故障的查找归根结底还要通过人来完成, 必须召集足够合适的人员, 应将故障数据、分析定性结果、现场情况及巡视重点向全体人员进行详细的交代, 做到每个人都心中有数。要求巡视人员必须到位到责、不能因为难于到位而漏过任何一个可疑点。
巡线时除了注意线路本身各部件及重点故障相外, 还应注意附近环境。如交跨、树木、建筑物和临时的障碍物;杆塔下有无线头木棍、烧伤的鸟兽以及损坏了的绝缘子等物。发现与故障有关的物件和可疑物时, 均应收集起来, 并将故障点周围情况作好记录, 作为事故分析的依据。
如果排除了全部的可疑点后, 在重点地段没有发现故障点, 应扩大巡视范围或全线巡视, 也可以进行内部交叉巡视。如果还是没有发现故障点, 可适当组织重点杆段或全线的登杆检查巡视。登杆检查巡视由于距离较近, 可以发现杆塔周围不明显的异常或导线上方、绝缘子上表面等地面巡视的死角, 对怀疑为雷击的情况应增加避雷线的悬挂金具、放电间隙和杆塔上部组件的检查。
相关文章：
输电线路设备01-15
输电线路施工课程01-15
2025年民工工伤赔偿协议书 工伤赔偿协议书免费四篇(模板)01-15
高压输电线路建设对沿途生态影响的综述01-15
最新工伤赔偿协议书免费 工伤赔偿协议书(模板12篇)01-15
输电线路的检修与维护01-15
