緊湊型輸電線路架線施工工藝研究

宇文凱

摘要：緊湊型輸電線路架線施工工藝是高壓輸電的發(fā)展趨勢(shì)，該施工工藝產(chǎn)生于20世紀(jì)80年代末的新型直流輸電技術(shù)，具有傳統(tǒng)輸電技術(shù)所沒有的優(yōu)勢(shì)。文章以當(dāng)前廣泛應(yīng)用的500kV輸電線路施工工藝為例，結(jié)合500kV輸電線路的技術(shù)特點(diǎn)，根據(jù)同塔雙回緊湊型輸電線路的優(yōu)點(diǎn)、施工中的要點(diǎn)、線路的架設(shè)方式等進(jìn)行了闡述。

關(guān)鍵詞：緊湊型輸電線路；架線施工工藝；高壓輸電；500kV輸電線路；直流輸電技術(shù) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TM72 文章編號(hào)：1009-2374（2015）34-0101-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.34.052

緊湊型輸電工藝是在社會(huì)經(jīng)濟(jì)與科技高速發(fā)展的雙重作用下發(fā)展起來(lái)的，這種輸電工藝將輸電線路和桿塔結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整和設(shè)計(jì)，通過(guò)增加分導(dǎo)線技術(shù)，將導(dǎo)線進(jìn)行優(yōu)化排列，使得輸電線周圍的電場(chǎng)達(dá)到均衡，最終達(dá)到減小線路間距、提高功率的輸電工藝設(shè)計(jì)作用。這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用給電力事業(yè)帶來(lái)了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。緊湊型輸電技術(shù)目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用到國(guó)家電網(wǎng)的輸電線路工程中，以較低的波阻抗、高電容和大功率輸送等優(yōu)點(diǎn)受到電力公司的青睞。

緊湊型輸電具有良好的經(jīng)濟(jì)效益，采用500kV同塔雙回輸電線路，節(jié)約了線路走廊，總體上工程造價(jià)比傳統(tǒng)輸電線路工程降低了10%；在某些環(huán)境下顯示出了同塔雙回線路的優(yōu)勢(shì)。例如，針對(duì)大功率輸電和長(zhǎng)距離輸電中，緊湊型線路具有節(jié)省路徑的優(yōu)勢(shì)；對(duì)多回線路送電時(shí)，比常規(guī)線路更具有同塔雙回路線走廊、耐雷性質(zhì)、安全性能高和降低成本的優(yōu)勢(shì)。

1 500kV緊湊型輸電線路架設(shè)工藝的優(yōu)點(diǎn)

何謂緊湊型輸電線路，就是指對(duì)輸電導(dǎo)線進(jìn)行先進(jìn)的排列方式，將三相導(dǎo)線采用等邊倒三角結(jié)構(gòu)排列，具有縮短相間距、縮減波阻抗、提高輸電功率、增大電容、減少線路設(shè)計(jì)的占地面積等特點(diǎn)。常用的緊湊型輸電線路主要運(yùn)用于500kV輸電線路，它較常規(guī)線路具有更多功能和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，如高于常規(guī)線路自然功率輸出的1/3，節(jié)省了線路走廊的橫向距離，使導(dǎo)線附近的電場(chǎng)均衡，實(shí)現(xiàn)了帶電操作的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

（1）導(dǎo)線的優(yōu)化排列。它將導(dǎo)線的三相同置于桿塔內(nèi)；（2）將導(dǎo)線進(jìn)行倒三角等距離排列，縮短相間距，其距離可達(dá)6.7m；（3）增加了相導(dǎo)線的數(shù)量，將相導(dǎo)線由4根增加到6根，按照邊長(zhǎng)為375mm正六邊形排列，外接圓半徑為375mm。這種幾何結(jié)構(gòu)的安裝工藝方便了以后對(duì)線路的維修和安裝；（4）桿塔已采用大噸位的合成絕緣子，這種技術(shù)已經(jīng)很成熟，其中V字形的絕緣子串將三相導(dǎo)線中的夾角進(jìn)行區(qū)分。上兩相的夾角是90°左右，下相夾角為l40°左右，將三相分開懸掛、相互間無(wú)聯(lián)系。若相間檔距較大時(shí)（超過(guò)800米），可以在中間安裝絕緣間隔棒（在受到9級(jí)風(fēng)力的考驗(yàn)后仍然安全），以保證相導(dǎo)線的安全運(yùn)行，阻止電力事故；（5）通過(guò)帶電操作的允許。500kV緊湊型線路處于帶電作業(yè)時(shí)，其過(guò)電壓水平小于1.72p.u，完全滿足高壓帶電作業(yè)的安全性能。

2 500kV線路施工中的注意要點(diǎn)

500kV緊湊型輸電線路較常規(guī)線路有較大的結(jié)構(gòu)差別，在施工期間需要注意很多安裝問(wèn)題，為保障線路施工的質(zhì)量與進(jìn)程，遇到具體的施工問(wèn)題應(yīng)采用符合規(guī)定的措施與方案。

線路架設(shè)具有特殊性，這給附件安裝工藝增加了難度。具體的注意要點(diǎn)有：（1）線路由傳統(tǒng)的四根導(dǎo)線增加到六根導(dǎo)線，其排列方式是正六邊形，若采用常規(guī)線路的張力進(jìn)行放線方式和機(jī)具不能奏效，因此需要對(duì)施工工藝和機(jī)具進(jìn)行新的研究與設(shè)計(jì)；（2）提高了輸電線路的弧垂要求，緊湊型輸電線路要求高精度的弧垂數(shù)據(jù)要求，這要求施工技術(shù)必須要有新的提高；（3）緊湊型線路要求六分裂結(jié)構(gòu)，對(duì)直線電塔的絕緣子串有了新要求，對(duì)安裝操作提出了新的安裝工藝挑戰(zhàn)。以往的桿塔橫擔(dān)上無(wú)掛孔，而現(xiàn)代安裝技術(shù)中要求要有施工的掛孔設(shè)計(jì)，所以會(huì)增加塔線的安裝程序和技術(shù)難度；（4）對(duì)相間檔距超過(guò)800米的導(dǎo)線要使用新型材料制作的間隔棒，這需要對(duì)工藝進(jìn)行重新研究；（5）三相導(dǎo)線采用線懸垂串工藝，無(wú)疑又增加了一項(xiàng)施工技術(shù)

難度。

3 500kV緊湊型輸電線路架線施工的措施

3.1 線路的設(shè)計(jì)特點(diǎn)

緊湊型輸電線路一般會(huì)用于地形復(fù)雜、海拔高的地區(qū)，因其較大的塔身幾何結(jié)構(gòu)與塔的重量，提高了相導(dǎo)線的間距要求。我國(guó)普遍應(yīng)用的緊湊型線路施工方案為1牽6張力放線方式與“4+2”方式。

3.2 張力放線的施工方法

3.2.1 選擇放線施工方法。根據(jù)線路布局的地形情況，復(fù)雜地形和高海拔地形需要采用張力要求高的“4+2”張力放線方法，這是由于該方法的牽張力大，對(duì)于高海拔中長(zhǎng)距離的區(qū)段放線有優(yōu)勢(shì)。若地形平穩(wěn)、地勢(shì)良好，應(yīng)采用1牽6的張力放線方法，因?yàn)?牽6的方法對(duì)牽張力的要求略低。

3.2.2 “4+2”放線方式。“4+2”放線方法中采用五輪放線滑車，總共需要2個(gè)滑車就可完成放線，牽張機(jī)具的設(shè)計(jì)是前面4根導(dǎo)線，后面2根導(dǎo)線，將導(dǎo)線通過(guò)前后兩次牽引，以展放6根同相線。當(dāng)滑車要懸掛時(shí)，應(yīng)在已經(jīng)安裝了合成絕緣子處采用鋼套滑車懸掛，之后在附件安裝時(shí)再安裝絕緣子，避免絕緣子受到損壞。在6相導(dǎo)線的張力展放中，兩個(gè)放線滑車應(yīng)合并輪子，以調(diào)節(jié)相線的張馳度，在此過(guò)程中，應(yīng)盡量保持兩個(gè)滑車的平衡性。直線塔和耐張塔中滑車的使用方式不一樣，前者是實(shí)施臨時(shí)性的掛架方式進(jìn)行安裝，后者是進(jìn)行獨(dú)立的懸掛。臨時(shí)性掛架比較麻煩，為了使得放線后保持滑車的平衡性，要根據(jù)具體計(jì)算參數(shù)為準(zhǔn)。放線中的牽張場(chǎng)應(yīng)選在空間寬敞的地方，地勢(shì)應(yīng)平穩(wěn)，最好在交通便利處，并且應(yīng)位于無(wú)跨越檔、導(dǎo)線接頭內(nèi)。因?yàn)榕R時(shí)掛架的臂長(zhǎng)不均勻，同時(shí)放線會(huì)導(dǎo)致掛架發(fā)生傾斜引起碰撞，所以要將兩線和四線先后按順序展放。在緊線操作中，要注意緊線精度，要把不同順序放線的導(dǎo)線長(zhǎng)度伸長(zhǎng)到同一水平范圍。緊線操作時(shí)要嚴(yán)控弧垂精度，防止上相線和下相線因弧垂偏差而導(dǎo)致安全事故。提線時(shí)先將四導(dǎo)線用三線和單線提線機(jī)提，后將兩導(dǎo)線用三線機(jī)提。需要注意的操作是單線機(jī)提線要在拆除滑車和掛架后置于兩導(dǎo)線的三線機(jī)中。隨后的工作程序與常規(guī)500kV線路施工程序相同。

3.2.3 “一牽六”放線方式?！耙粻苛狈啪€施工中應(yīng)用7輪6線的放線滑車，在直線塔放線中，上兩相線和下相線的滑車使用滑車的方式不同，前者是用金環(huán)與梭形墊板與V型的絕緣子串相連，后者使用一特定鋼絞線吊具懸掛。耐張塔的滑車懸掛方式是均掛兩滑車，滑車鋼繩套應(yīng)對(duì)折，兩上相線端分別懸掛于對(duì)應(yīng)的8形螺栓處，下相相線掛于跳線橫擔(dān)處的兩個(gè)8形螺栓處。用撐鐵將兩滑車撐上。展放導(dǎo)線時(shí)，先用人工放導(dǎo)線，隨后采用牽張機(jī)將牽引繩展放，同時(shí)將6導(dǎo)線進(jìn)行牽引。六線同時(shí)牽引，需要和常規(guī)大牽引機(jī)與張力機(jī)同時(shí)工作，為滿足放線需求，架空空間要求大于常規(guī)架空施工。對(duì)應(yīng)導(dǎo)線的馳度方面，由于偏差要求較低，所以可采用地面設(shè)置經(jīng)緯儀觀察馳度精度，緊湊型500kV線路施工和常規(guī)500kV線路的施工對(duì)馳度及耐張掛線程序相同，緊湊型線路施工要求“收余線”應(yīng)在緊線前，即預(yù)緊線。緊線時(shí)，首先要放平雙滑車，使之并輪平衡；然后觀察經(jīng)緯儀的數(shù)據(jù)，調(diào)平滑車；最后再進(jìn)行弛度精度的觀測(cè)。

3.3 間隔棒的安裝

子導(dǎo)線間的間隔棒能保障電場(chǎng)的安全性安裝措施，它是在緊線工程后進(jìn)行的間隔棒安裝工序，它在“一牽六”放線方式中采用測(cè)距儀與6線飛車施工。

3.4 跳線安裝

緊湊型500kV線路工程中的跳線通常采用常規(guī)500kV線路跳線方法，就是傳統(tǒng)的“本線摸法”安裝跳線。緊湊型線路安裝跳線工序會(huì)比較復(fù)雜，但在沒有受過(guò)新型跳線培訓(xùn)的施工員采用“本線摸法”將跳線進(jìn)行精確制作與調(diào)整，同樣會(huì)達(dá)到外觀整齊、具有線條美感的跳線工藝。

4 結(jié)語(yǔ)

綜合前文所述，相對(duì)于常規(guī)線路，緊湊型線路具有更加優(yōu)越的技術(shù)性能、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，在今后勢(shì)必會(huì)獲得更快的發(fā)展和更加廣泛的推廣與使用。然而與常規(guī)線路的安裝工藝相比，500kV緊湊型輸電線路對(duì)線路施工員來(lái)說(shuō)有較高的技術(shù)難度，在線路布局設(shè)計(jì)方面也需要重新設(shè)計(jì)和整改安裝工藝，無(wú)疑提高了電力行業(yè)從業(yè)者的施工難度。所以，電力從業(yè)者應(yīng)在較長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)對(duì)緊湊型線路進(jìn)行分析研究，確保設(shè)計(jì)出先進(jìn)的施工工藝與機(jī)具，從而為施工帶來(lái)便利。

（責(zé)任編輯：秦遜玉）