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电气工程及其自动化

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高压输电线路电气设计中存在问题及对策

    摘要:高压输电线路由多种系统组成,且不同系统具有不同的特点,在设计高压输电线路时,应该结合各系统组合特点,分析系统组合潜在的问题,进行合理性设计,并针对这些潜在问题提出解决对策,确保高压输电线路能够稳定运行。
 
    关键词:高压输电线路;电气设计;问题与对策
 
    1高压输电线路电气设计内容分析
 
    高压输电线路电气设计分为三个环节,即研究环节、初步设计环节、工程图设计环节。
 
    1.1研究阶段。该阶段主要进行可行性研究,通过对技术支持、资金筹集、建设规模和设备选择等方面,从技术层面、设备层面和经济层面进行全方位分析。不仅要严格依照国家有关标准,还要参考相应的数据资料和设计规范,这样得出的可行性研究报告能够有效预估高压输电线路项目产生的经济效益和社会效益,还能为项目施工提供参考性建议。可行性研究报告由以下几方面组成:第一,设计方案。科学的设计方案能够保障项目工程的顺利实施,所以必须做好方案设计工作。高压输电线路设计主要针对工程技术、环境分析、工程规模和施工设备等进行全方位评估。第二,内容客观。在研究报告中应该保证报告内容和相关数据的真实性和客观性,这样才能在高压输电线路的施工过程中确保无误。所以,首先应该进行市场调研,做到与实际情况相符。第三,风险分析。风险分析是研究报告中关键的内容之一,就是在风险尚未出现之前对其出现可能进行分析预测,从而在问题出现时确保工作人员能够快速妥善处理。第四,论证严密。论证性是研究报告的重要特征,要想做到论证严谨,必须对高压输电线路的建设进行全方位、系统性分析。
 
    1.2初步设计阶段。初步设计阶段的目标是得到线路完成草图。根据有关资料信息和高压输电线路的实际需要,得出符合标准的设计思路,经过研究后得出设计方案[1]。第一,选择导线。工频电场和环境等因素会对导线产生影响,所以,应该选择更加先进的计算方法进行计算,确保计算结果的精确度贴近真实值。此外,为了降低线路损失,注意应该在天气情况良好的状态下进行。第二,杆塔建设。杆塔是高压输电线路的关键部分之一,能够保障输电线路的稳定和安全运行。在自然状态下,电气元件不仅会受到地质和气候条件的影响,也会受到机械负荷影响,所以在设计之初,就应该将这些因素充分考虑进去,才能够保障输电线路的平稳运行[2]。
 
    1.3施工图设计阶段。施工图设计阶段是输电线路设计的最后环节,施工图由工程预算书、杆塔断面图、机电安装图和基础施工图等施工图构成。
 
    2高压输电线路电气设计中的问题和对策分析
 
    2.1路径选择问题。当线路出现故障时,就会导致大面积停电,大部分原因是输电线路结构混乱导致的。当线路过长又缺乏分流结构时,会出现大量电路浪费,降低末端电压输出,不利于提高供电质量。此外,也不利于中压电网和高压电网的有效配合,导致运行成本增高、变电站分布不均、供电质量降低等问题。为了确保高压输电线路稳定运行,对路径的选择尤其重要。在选择路径时,应该充分了解工作流程,将资金支持、施工流程和安全等考虑其中。但是在国内,高压输电线路一般为架空线路,这些线路可能会穿过树林、市区上空等,由于工程的复杂性,在施工中一旦出现问题,就为引发严重事故,如果路径设计缺乏合理性,就会引发安全问题。所以,在路径选择时,设计人员应该结合当地环境特点,选择最优路径,最大限度上降低大跨越线路施工,减少转角次数和曲折系数,避免线路出现在闹市区,尽量在交通便利地段架设输电线路。
 
    2.2杆塔问题。杆塔的主要作用是来固定高压线,要想确保线路运行稳定,必须要选择与之相符的杆塔型号。在选择杆塔时,必须校验安全空气间隙和使用条件,为了确保在国内电压、外国电压等各种运行状况下导线与杆塔构件能保持一定的安全空气间隔,应检查构件的电气间隙。在对直线杆塔检验悬式绝缘子串时,主要核验在不同运行状态下摇摆角能否符合设计要求;在对耐张转角杆塔检验耐张绝缘子串时,重点检查跳线串的风偏间隙和杆塔电气间隙;使用条件校验内容应包括转角度数、最大(垂直、水平)档距等,这些数据能够反应出杆塔的承受荷载,是杆塔的使用条件核验中必须涉及的内容。
 
    2.3防雷抗冰问题。输电线路的防雷抗冰能力关系到人们财产安全和生命安全,是确保电力系统安全运行的重要问题。近年来,曾发生过多起因为防雷抗冰问题引发的安全事故,不仅造成电力部门巨额经济损失,也破坏了许多幸福的家庭。因此,高压输电线路的防雷抗冰能力是电力部门高度重视的问题。由于国内自然环境比较复杂,霜冻和雷电天气极易影响高压输电线路,为了降低由这些原因引发的经济损失,在设计过程中应该充分考虑线路的防雷抗冰问题[3]。在电气设计阶段,应该考察当地的自然条件,选择合适的输电线路材料,避免由于恶劣天气引发的短路问题。对于防雷设计,应该选择机械强度高、截面合理的导线,在抗冰问题上,可以在绝缘子表面涂抹防水材料,实现漏电保护。
 
    3结语
 
    为了提高电气设计质量,确保高压输电线路平稳运行,应该从设计阶段、施工阶段等环节出发,设计出科学合理的方案,确保输电工作有效进行。但是在高压输电线路的设计工作中,仍然存在路径选择问题、杆塔问题、防雷抗冰等问题,只有妥善处理这些问题,才能够确保高压输电线路正常工作,推动电网发展。
 
    参考文献:
 
    [1]王玲弟.高压输电线路电气设计中存在问题及对策分析[J].四川水泥,2018(02):80.
 
    [2]张明念,杨习泳.高压输电线路电气设计存在问题及措施[J].电子制作,2015(09):221.
 
    [3]胡陈陈,张振.探析高压输电线路电气设计的问题及对策[J].科技展望,2015,25(21):105.

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1.1该杂志基本信息:
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