同塔多回路输电线路带电检修技术探讨
   来源:中国科技博览     2021年09月02日 22:28

我国首条同塔双回路特高压交流输电线路完成首次停电消缺作业

李志峰

[摘 要]伴随着社会经济的稳步提升,人们的日常生活以及社会发展,使得对于电能的需求量直线上升,因此就要保证电力系统供电的稳定性。同塔多回路输电线路是整个电力系统中不能缺少的一部分,所以一定要定期对其进行检查和维护。本文对同塔多回路输电线路带电检修技术进行分析,并对相关工具进行探究,从根本上提升带电检测技术的水平,进而保证在检修过程中的稳定性以及安全性。

[关键词]输电线路;同塔多回路;设计

中图分类号:TM75 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)13-0023-01

1 同塔多回输电线路的发展现状和发展趋势

同塔多回线路的应用在国外发达国家应用已经十分普遍,像日本等发达国家,同塔多回线路输电已经十分普遍。由于线路走廊的投资占工程总投资的比例很大,而这些国家的土地资源稀缺,因此这些国家的同塔多回线路输电设计较多。我国城市化进程的速度加快,输电线线路在城市的穿梭,跨越民房、占用土地等情况与居民工作生活、使城市规划建设与输电线路的走向与占地资源的矛盾显露。因此我国也大力发展输电线路工程,采用国外的一些做法,采用同塔双回线路的设计方案。它的出现促使我国许多地区的输电线路工程设计改革,纷纷采用同塔双回线路的设计方案,甚至在有些地区某些新建线路要在已有线路上进行改造。由于城市用电量的增加,输电线路必须满足大输送量的需求,在现实设计中我们开始考虑设计建设多条同塔四回输电线路。城市的快速发展促使我国的电网建设正在向着同塔多回输电技术发展和进步。

2 多回路输电线路塔杆特征分析

在统一塔杆中,架设多条回路的输电线路,是塔杆本身最为明显的特征之一,而输电线路的电力又基本相同,实际的电场分布也非常复杂,但是各输电线路之间比较容易发生相互干扰的现象。基于以上原因,同塔多回路输电线路所采用带电检修技术的关键环节,就在于对每条输电线路之间的实际安全距离进行有效控制,并且还要对其进行电场防护。在同塔的条件下,多回路线路中的输电线路比双回路线路要多出很多,因此,塔杆所要承受的线路应力更加复杂,能够用来进行作业的空间也相对较小,这就使得在对同塔多回路输电线路进行带电检修是非常复杂和困难的一项工作,而其对于相应的检修技术、设备等都有着非常高的要求。

3 同塔多回输电设计

3.1 气象条件

现行规程对设计气象条件根据线路级别取不同的重现期来确定,一般规定ll0kV-330kV输电线路应取30年一遇,750kV、500kV输电线路应取50年一遇。对于多回路线路,首先必须按回路中最高电压等级来确定重现期,其次还必须根据多回线路在系统中的地位来确定是否适当提高取值,如其在系统中的重要性已经达到或超过上一电压等级水平,则应该提高气象条件取值标准。在不同地区还应该根据实际情况灵活掌握,例如某地区常年观测最大风速在20m/s以下,而对220kV线路规程规定最小设计风速为25m/s。此时就无必要再提高220kV多回路的设计标准。

3.2 导地线和金具安全系数

导地线安全系数不仅影响线体的运行安全。而且关系到耐张杆塔的荷载大小。对于同塔多回线路。由于荷载巨大,所以导地线的安全系数选取应更为合理,做到既能满足线路的安全运行,又能有效控制工程投资。在最大风速≤30m/s、覆冰厚度C=5mm的情况下,常规导线常由平均运行应力控制。对LGJ-400/35而言,其大风或覆冰安全系数分别达2.95和2.89,而现阶段常用的JL/LBlA一95/55铝包钢芯铝绞线地线分别达3.72和3.60,已大于规程规定2.5的要求。因此,在这种情况下对同塔多回线路无需再提高导地线设计安全系数。

3.3 对地距离

单、双回220kV及以下输电线路导线的对地距离的确定主要考虑绝缘方面,500kV输电线路导线的对地距离除了应该考虑到绝缘方面之外,还要考虑到线路的静电场对人的影响。所以要以上述要求为基本条件,对同塔多回线路各种形式下的地面场强进行研究,从而确定同塔多回线路的对地距离。

3.4 防雷设置

例如年雷电日按80天计,35kV线路全线在变电站出、入线段架设1.5km~2km的地线。全线每基杆均接地,架地线段的杆按地电阻应满足表l要求。为防止雷击档距中央导线,档距中央导线与地线的距离应满足下式要求:S≥0.012L+l(m)。式中,s-导线和地线在档距中央的距离(m)。L-档距(m)。电杆上避雷线对边导线的保护角不大干25。接地装置一般采用放射形。在居民区及水田,为减少跨步电压,接地装置采用闭环形。水平接地体材料采用Φ8圆钢,接地引下线用热镀锌Φ12圆钢,接地体埋深:耕地埋深0.8m,非耕地埋深0.6m。如果土壤电阻率很高,接地电阻难降到30Ω,可采用6~8根总长不超过500m的放射形接地体或连续延长接地体,其接地体电阻不受限制。

3.5 铁塔和基础

同塔多回路由于铁塔的外部荷载及塔身风压与单回线路相比,将成倍增加,铁塔的自重、基础作用力均将大幅度增加。对500kV或220kV大截面导线的同塔多回路,为降低材料的体形系数和塔身风压,可考虑采用钢管桁架结构,对跨越塔等特殊型式也可采用高强度钢材。

由于多回路塔的导地线很多,因此设计中可能很多结构材料受安装工况控制,在设计中如适当限制施工作业工序,采用合理的施工手段,甚至加大施工临时拉线的平衡张力,则可以有效降低塔重。

同塔多回路的铁塔和基础设计还应该遵循安全可靠的原则。塔型选择时,尽量采用结构传递清晰、简单的型式,以防止计算误差,基础选择则应该选择同类地区运行经验丰富及可靠性高的型式,在地质条件差的地区应优先采用灌注桩基础。

3.6 输电线路设计的风值标准与取值

以500KV输电同塔输电线路来说,我国电力行业现行规定的设计风速标准为“离地20m、30年一遇10min平均最大风速,且不小于30m/s”。根据《110~750KV输电线路设计规范》及电网公司企业标准《ll0~500KV送电线路设计技术规定》,设计风速的重现期由30年一遇提高到50年一遇。但由于我国气象台站记录风速仪高度大都安装在8m~12m,为了便于计算、减少换算误差,也便于比较,我们在也将设计高度有离地20m调整到离地10m高,按照基本与原设计保持一致的原则,将离地20m高设计风速的最小值30m/s归算到离地10m基准高,最小值定为27m/s。

4 结语

随着城市进程的加速,社会发展对于电能的增加,都加快了电力系统配电网络的建设的脚步,这就导致了电力系统输电压力的增加。大量的实践数据表明,架设同塔多回路输电线能够有效缓解配电网络的实际供电压力,从而保证供电系统能够稳定、安全的运行。然而,對于同塔多线路输电线路带电维修的难度较大,以往的技术手段已经满足不了其使用需求,所以就要使用最为合理的带电检修手段,来提升线路检修效率,推动电力行业的长远发展。

参考文献

[1] 康庭辉,夏维宏.同塔多回路输电线路带电检修技术探讨[J].通讯世界,2014(23):102-103.

[2] 王波.浅析同塔多回路输电线路带电检修技术[J].机电信息,2012(27):90-91.

[3] 马金文.同塔多回路输电线路带电检修的技术分析[J].科技风,2015(13):74-74.

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