資產(chǎn)全壽命周期管理在輸電線路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究

歐陽科文　徐濤　唐瑋

摘 要：文章對(duì)資產(chǎn)全壽命周期管理的發(fā)展和含義作了具體闡述，并從資產(chǎn)全壽命周期管理的角度，對(duì)輸電線路設(shè)計(jì)中路徑選擇及優(yōu)化、導(dǎo)地線選擇、絕緣配置、防雷接地、交叉跨越、防鳥害、桿塔和基礎(chǔ)等方面工作進(jìn)行了分析探討。

關(guān)鍵詞：資產(chǎn)全壽命周期管理；輸電線路；設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TM72 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2017）36-0076-02

引言

隨著電力體制改革不斷深化，電網(wǎng)企業(yè)對(duì)自身的資產(chǎn)管理工作越來越重視。管理模式將向“集約化發(fā)展、精益化管理”轉(zhuǎn)變，推進(jìn)資產(chǎn)全壽命周期管理的常態(tài)化運(yùn)行和深化應(yīng)用將成為大趨勢(shì)。資產(chǎn)全壽命周期管理統(tǒng)籌考慮資產(chǎn)在規(guī)劃設(shè)計(jì)、采購建設(shè)、運(yùn)行檢修、退役處置的全過程，實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)全壽命周期內(nèi)安全、效能、成本的綜合最優(yōu)。輸電線路是電力系統(tǒng)重要的基礎(chǔ)設(shè)施，如何實(shí)現(xiàn)在壽命周期內(nèi)的綜合成本最低、效能最優(yōu)，已越來越受關(guān)注，輸電線路設(shè)計(jì)作為工程建設(shè)的重要環(huán)節(jié)，解決好這些問題尤為重要。文章從資產(chǎn)全壽命的角度，對(duì)輸電線路設(shè)計(jì)中路徑選擇及優(yōu)化、導(dǎo)地線選擇、絕緣配置、防雷接地、交叉跨越、防鳥害、桿塔和基礎(chǔ)等方面工作進(jìn)行了分析探討。

1 資產(chǎn)全壽命周期管理理論

資產(chǎn)全壽命周期管理起源于全壽命周期成本管理，是全壽命周期成本管理理念的發(fā)展和豐富。國家電網(wǎng)公司資產(chǎn)全壽命周期管理是以公司總體發(fā)展目標(biāo)為指導(dǎo)，以實(shí)物資產(chǎn)為核心，涵蓋并統(tǒng)籌與實(shí)物資產(chǎn)相關(guān)的人力、信息、金融、無形資產(chǎn)，運(yùn)用系統(tǒng)工程方法和模型，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)資產(chǎn)在規(guī)劃計(jì)劃、采購建設(shè)、運(yùn)維檢修、退役處置全壽命周期的管理行為和技術(shù)要求，實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)全壽命周期內(nèi)安全、效能、成本的綜合最優(yōu)。

輸電線路由于涉及地域范圍廣、設(shè)計(jì)條件差異大、不確定因素多等特點(diǎn)，對(duì)設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行等管理環(huán)節(jié)提出了較高的要求；同時(shí)，項(xiàng)目在策劃、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行等方面的管理相對(duì)較獨(dú)立，不能真正做到資產(chǎn)的全壽命周期管理。為解決以上問題，需在項(xiàng)目的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，進(jìn)行全面綜合的優(yōu)化，為項(xiàng)目前期的策劃和后續(xù)的施工、運(yùn)行以及退役處置等制定最佳方案，確實(shí)實(shí)現(xiàn)全壽命周期成本最低。

2 資產(chǎn)全壽命周期在輸電線路工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

2.1 路徑選擇及優(yōu)化

線路路徑在選擇的過程中，應(yīng)從降低工程造價(jià)角度綜合考慮城鎮(zhèn)規(guī)劃、發(fā)展和整體布局，盡量避讓礦區(qū)、礦產(chǎn)勘測區(qū)和不良地質(zhì)區(qū)（礦產(chǎn)開采區(qū)，采空區(qū)）、惡劣氣候區(qū)、原始森林等地段，避讓不了的區(qū)域，采取技術(shù)措施保障線路的安全穩(wěn)定運(yùn)行，確實(shí)做好資源節(jié)約、環(huán)境友好。從資產(chǎn)的全壽命周期管理的角度，向前端，應(yīng)建立相應(yīng)的聯(lián)絡(luò)機(jī)制，積極參與項(xiàng)目策劃過程；協(xié)議收取過程，積極與線路所經(jīng)過轄區(qū)各有關(guān)方單位溝通，服務(wù)好地方發(fā)展大局，對(duì)路徑方案進(jìn)行優(yōu)化修正；同時(shí)，還應(yīng)建立與其他專業(yè)設(shè)計(jì)人員、施工專業(yè)人員、運(yùn)行檢修人員的溝通聯(lián)絡(luò)機(jī)制，做到溝通順暢，施工和運(yùn)行中的通病、缺陷能在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)解決好。統(tǒng)籌考慮，通過綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，選擇最佳路徑方案。

2.2 導(dǎo)地線選擇

結(jié)合系統(tǒng)規(guī)劃及網(wǎng)架發(fā)展趨勢(shì)，根據(jù)線路輸送容量、短路電流計(jì)算及通訊需求，合理選取導(dǎo)地線型式。積極選用新型節(jié)能導(dǎo)線，應(yīng)用全壽命周期成本方法，從導(dǎo)線的機(jī)械性能、電氣特性和投資分析等方面對(duì)各種導(dǎo)線截面和分裂方式進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，在造價(jià)分析中按全壽命周期費(fèi)用進(jìn)行分析，配合技經(jīng)人員做好相關(guān)價(jià)格和成本的核算。結(jié)合全壽命周期成本精確計(jì)算過程，綜合比選，最后推薦出在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上最優(yōu)的導(dǎo)線截面和分裂方式。

2.3 絕緣配置、防雷接地

輸電線路絕緣水平的是影響線路長期安全運(yùn)行的一個(gè)重要因素，由于線路絕緣子暴露在大氣環(huán)境中，外絕緣的選擇除了考慮他本身的功能外，更要考慮外部環(huán)境（氣候、污染等）的作用，20世紀(jì)90年代以來，隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，電網(wǎng)外部運(yùn)行環(huán)境日益惡化，大面積的污閃事故不斷出現(xiàn)，對(duì)送電線路的絕緣配合提出了更高的要求。在工程建設(shè)時(shí)應(yīng)按照最新污區(qū)分布圖并結(jié)合線路所經(jīng)過地區(qū)污染源發(fā)展趨勢(shì)，從全壽命周期成本出發(fā)，考慮減少運(yùn)行維護(hù)的成本，適當(dāng)超前配置，在設(shè)計(jì)時(shí)提高絕緣標(biāo)準(zhǔn)，減少后期運(yùn)維檢修工作量。

江西省地形復(fù)雜，多山、丘陵，雷電活動(dòng)頻繁，雷害已成為輸電線路故障跳閘的一個(gè)最重要的原因之一。為提高線路耐雷水平，降低雷擊跳閘率，選擇適宜的地線布置型式；同時(shí)，根據(jù)塔位土壤鹽堿性、電阻率特性，合理配置鐵塔接地型式，從全壽命周期管理的角度出發(fā)，為提高接地材料的防腐性能，延長其使用壽命，可考慮所有接地材料采用熱鍍鋅處理，或采用銅包鋼等新型防腐接地材料。

2.4 交叉跨越

為做好環(huán)境保護(hù)，同時(shí)降低工程造價(jià)，方便施工和運(yùn)行，線路跨越集中林區(qū)時(shí)采用高跨原則進(jìn)行設(shè)計(jì)。江西省輸電線路工程經(jīng)過林區(qū)主要分布樹種多為毛竹、杉樹、松樹、灌木等，部分樹種具有生長周期短、成材平均高度高等特點(diǎn)，為線路運(yùn)行帶來較大困難。本著少破壞、少砍伐的原則，從全壽命周期成本最低出發(fā)，綜合考慮樹木自然生長高度及跨越要求，建立合理的高跨原則。對(duì)成片竹林、成片樹林、經(jīng)濟(jì)林、房前屋后的風(fēng)景林、主要道路（國道、高等級(jí)公路、二級(jí)以上公路）兩旁的防護(hù)林等按高跨進(jìn)行設(shè)計(jì)。

2.5 防鳥害

江西地處我國南部，河流、湖泊較多，水資源較充足。四季氣候溫和、空氣濕潤、生態(tài)平衡保持良好，很多鳥類在此棲息和繁衍。部分鳥類喜歡利用鐵塔的角鋼構(gòu)架棲息、筑巢。然而，它們站在一定位置排泄時(shí)，鏈狀液體易造成導(dǎo)線與接地體間放電、接地短路等引起故障跳閘。按照全壽命周期管理理論，從“疏”“堵”入手，根據(jù)江西省鳥害區(qū)分布圖，依據(jù)活動(dòng)的頻繁程度有重點(diǎn)的采取綜合措施，有效的減少線路運(yùn)行的隱患。

“疏”-在鳥類活動(dòng)頻繁地段，在加裝防鳥設(shè)備的鐵塔上橫擔(dān)其他位置，預(yù)留設(shè)置一些不至于發(fā)生鳥害跳閘事故的鳥類棲息空間；“堵”-在鳥類活動(dòng)頻數(shù)較低區(qū)域，在鐵塔各相導(dǎo)線上側(cè)橫擔(dān)加裝防鳥盒、防鳥刺等裝置，如有必要，可在鐵塔上加裝驅(qū)鳥設(shè)備。

2.6 桿塔和基礎(chǔ)

為保護(hù)環(huán)境，減少土石方開挖，防止水土流失，設(shè)計(jì)時(shí)在山地塔系列中采用全方位長短腿。在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中，根據(jù)不同的基礎(chǔ)作用力和地質(zhì)條件，規(guī)劃相對(duì)經(jīng)濟(jì)合理的基礎(chǔ)類型；在同種基礎(chǔ)中，根據(jù)相同的基礎(chǔ)作用力和相同的地質(zhì)條件，以降低混凝土和鋼材指標(biāo)為目標(biāo)，對(duì)基礎(chǔ)埋深和底板寬度進(jìn)行優(yōu)化。在設(shè)計(jì)過程中，根據(jù)工程的實(shí)際情況，盡量多采用原狀土基礎(chǔ)；對(duì)山區(qū)地形，以長短腿配合高低基礎(chǔ)，減少土石方量；對(duì)于地形陡峭，不得不采用降基面的辦法，需要建造保護(hù)基礎(chǔ)安全的磚石砌筑的護(hù)坡、擋土墻并進(jìn)行相應(yīng)的植被恢復(fù)，防止植被遭到破壞、水土流失等。

3 結(jié)束語

資產(chǎn)全壽命周期的管理的全面實(shí)現(xiàn)，需要在工程的各個(gè)環(huán)節(jié)都要體現(xiàn)出這一理念。輸電線路設(shè)計(jì)作為全壽命周期中的重要一環(huán)，需要與規(guī)劃、招標(biāo)建設(shè)和運(yùn)行檢修等各方緊密配合，以實(shí)現(xiàn)輸電線路工程在全壽命周期內(nèi)低成本、高效益，真正踐行“綠色文明、生態(tài)崛起”。

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