電力線路設(shè)計(jì)中同塔多回路的實(shí)踐探析

郭瑞英

摘 要： 在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中，土地資源逐漸緊張，這種情況就為整體工程建設(shè)提出了一定的挑戰(zhàn)。在電網(wǎng)建設(shè)過(guò)程中同塔多回路設(shè)計(jì)模式的應(yīng)用，可在一定程度上降低線路走廊用地，便于人口密集區(qū)域送電線路建設(shè)土地的有效應(yīng)用。本文依據(jù)電力線路設(shè)計(jì)過(guò)程中，同塔多回路的設(shè)計(jì)原則及常見(jiàn)形式，對(duì)于電力線路設(shè)計(jì)中同塔多回路的實(shí)踐應(yīng)用進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析，以便為整體電力網(wǎng)絡(luò)建設(shè)過(guò)程中資源應(yīng)用效益的提升提供依據(jù)。

關(guān)鍵詞： 電力線路設(shè)計(jì)；同塔多回路；實(shí)踐

前言：在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，同塔多回路一般應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)水平較發(fā)達(dá)，或者人口密度較高的區(qū)域?，F(xiàn)階段我國(guó)電力線路設(shè)計(jì)過(guò)程中同塔多回路大多為500KV同塔4回路、500KV同塔2回路兩種形式，即e型塔、d型塔兩種。在實(shí)際管理過(guò)程中同塔多回路的合理配置，可有效提高實(shí)際電力網(wǎng)絡(luò)施工過(guò)程中鋼材利用效率，因此對(duì)電力線路設(shè)計(jì)中同塔多回路實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行適當(dāng)分析非常必要。

一、電力同塔多回路設(shè)計(jì)原則

在實(shí)際同塔多回路設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)遵循安全性、仔細(xì)性、便捷性的特點(diǎn)。其中安全性主要是基于我國(guó)電力網(wǎng)絡(luò)配置薄弱的特點(diǎn)，在實(shí)際同塔多回路線路設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)將安全作為整體設(shè)計(jì)工作的重點(diǎn)；而仔細(xì)性主要是在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中相關(guān)設(shè)計(jì)人員應(yīng)嚴(yán)格依據(jù)現(xiàn)行的設(shè)計(jì)規(guī)劃，對(duì)內(nèi)部導(dǎo)線進(jìn)行合理鋪設(shè)，從而促使整體電力同塔多回路應(yīng)用效益得到充分的發(fā)揮；便捷性主要是考慮到電力網(wǎng)絡(luò)帶電作業(yè)特點(diǎn)，在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)有限選擇不需維護(hù)或者維護(hù)需求小的設(shè)備，降低設(shè)備后期運(yùn)行維護(hù)風(fēng)險(xiǎn)[1]。

二、電力線路同塔多回路設(shè)計(jì)應(yīng)用

1、鐵塔結(jié)構(gòu)優(yōu)化

在同塔多回路電力線路類型設(shè)計(jì)過(guò)程中，鐵塔結(jié)構(gòu)對(duì)整體輸電線路運(yùn)行情況具有較大的影響。在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，主要有直線型塔型、 塔頭、塔身等幾個(gè)環(huán)節(jié)。首先依據(jù)現(xiàn)階段我國(guó)同塔多回路直線塔應(yīng)用情況，可根據(jù)導(dǎo)線排列形式確定合理的直線塔塔型。應(yīng)用頻率較高的直線塔塔型主要有三角型、鼓型、傘型等幾種形式[2]。三角形導(dǎo)線排列主要是通過(guò)降低橫擔(dān)層數(shù)值，促使整體導(dǎo)線排列高度在一個(gè)較低的范圍內(nèi)。三角形導(dǎo)線排列形式整體承受風(fēng)壓較小，但是由于橫擔(dān)較長(zhǎng)對(duì)線路走廊寬度要求也較高。再加上縱向張力的存在會(huì)導(dǎo)致整體鐵塔扭力加大，在一定程度上會(huì)增加斜材料的應(yīng)用力度，進(jìn)而促使整體塔重較大，因此在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中三角形鐵塔應(yīng)用頻率較低；傘型在鐵塔中，主要采用正保護(hù)角的形式進(jìn)行垂直導(dǎo)線排列。傘型鐵塔可有效降低同塔多回路模式中鐵塔雷擊頻率；而鼓型鐵塔主要是利用負(fù)保護(hù)角的形式進(jìn)行垂直導(dǎo)線排列，其通過(guò)羊角布置、水平布置等相應(yīng)設(shè)計(jì)方法的綜合利用，可控制整體鐵塔高度及橫擔(dān)長(zhǎng)度在一個(gè)穩(wěn)定的范圍內(nèi)。

其次在實(shí)際直線鐵塔設(shè)計(jì)中，塔頭尺寸直接影響了整體鐵塔的受力均勻性。因此在直線鐵塔規(guī)劃中應(yīng)盡量采用較小的塔頭尺寸，如錐形結(jié)構(gòu)，結(jié)合V型懸垂絕緣子串搖擺長(zhǎng)度的控制，可在線路走廊較擁擠的地帶發(fā)揮良好的效果。最后在塔頭形式設(shè)計(jì)完畢后，需要進(jìn)行整體直線鐵塔結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，在實(shí)際鐵塔優(yōu)化過(guò)程中主要有鐵塔截面形式、塔身坡度等方面。在塔身截面形式優(yōu)化過(guò)程中，需要綜合考慮縱向剛度、縱向長(zhǎng)度、正側(cè)面材質(zhì)、地形等因素，選擇合理的鐵塔截面形式，一般為方形塔身、矩形塔身兩種。而塔身坡度主要對(duì)鐵塔單位基礎(chǔ)指標(biāo)具有一定的影響，在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，為了保證整體鐵塔結(jié)構(gòu)在一個(gè)穩(wěn)定的范圍內(nèi)，需要對(duì)整體塔身坡度與鐵塔占地面積、成本造價(jià)之間的聯(lián)系進(jìn)行適當(dāng)分析。如在平行軸直線鐵塔結(jié)構(gòu)布置時(shí)應(yīng)控制其主材節(jié)間長(zhǎng)度在1.85m左右，而在最小軸直線鐵塔設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)控制主材節(jié)間長(zhǎng)度在1.75m左右。

2、導(dǎo)地線合理配置

現(xiàn)階段同塔多回路導(dǎo)線排列方式主要有4層橫擔(dān)結(jié)構(gòu)、3層橫擔(dān)結(jié)構(gòu)等形式。其中在4層橫擔(dān)結(jié)構(gòu)主要是將地線作為獨(dú)立支架，而3層橫擔(dān)結(jié)構(gòu)則是將上層導(dǎo)線與地線支架進(jìn)行統(tǒng)一布置。在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，由于整體線路間走廊對(duì)整體導(dǎo)線結(jié)構(gòu)占地面積具有較大的影響，為了最大程度的降低導(dǎo)線走廊寬度，可從地線寬度、導(dǎo)線距離兩個(gè)方面進(jìn)行規(guī)劃管理。一方面在地線設(shè)計(jì)過(guò)程中，為了降低地線與導(dǎo)線間不均勻覆冰、脫冰跳躍等情況的發(fā)生，需在地線設(shè)置過(guò)程中控制其與導(dǎo)線之間的水平距離在1.75m以上。同時(shí)依據(jù)直線桿塔地線對(duì)雷擊情況的影響，在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)控制地線間距離在地線與導(dǎo)線間垂直距離的4.5倍以下，且地線對(duì)上下橫擔(dān)相導(dǎo)線之間的夾角應(yīng)小于10.0°，而地線對(duì)中橫擔(dān)相導(dǎo)線間夾角應(yīng)小于3.0°。

3、雷擊預(yù)防及環(huán)境保護(hù)

依據(jù)同塔多回路運(yùn)行情況，一方面在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)加大對(duì)雷擊問(wèn)題的控制。在同塔多回路線路運(yùn)行過(guò)程中，雷擊故障不僅會(huì)影響整體線路運(yùn)行的穩(wěn)定性，而且會(huì)對(duì)區(qū)域內(nèi)居民安全造成較大的威脅。因此在同塔多回路設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)結(jié)合環(huán)節(jié)影響評(píng)價(jià)情況，綜合開(kāi)展類比檢測(cè)、理論核驗(yàn)等工作，結(jié)合同塔多回路運(yùn)行特點(diǎn)，進(jìn)行適當(dāng)?shù)碾娏Υ艌?chǎng)維護(hù)設(shè)置。另一方面工頻電磁場(chǎng)、無(wú)線電干擾為主要的同塔多回路環(huán)節(jié)污染因素，在實(shí)際電力磁場(chǎng)維護(hù)過(guò)程中需根據(jù)具體情況開(kāi)展對(duì)應(yīng)的維護(hù)措施。其中工頻磁場(chǎng)的控制管理主要通過(guò)控制導(dǎo)線對(duì)地的距離及導(dǎo)線對(duì)輸電線路中心之間的距離，如在同塔三回路直線塔設(shè)置過(guò)程中，若控制導(dǎo)線對(duì)地距離在14.0m，且導(dǎo)線與輸電線路中心距離在8.0m，可有效控制輸電線路間最大工頻磁場(chǎng)在2.0kv/m左右。同理，無(wú)線電干擾問(wèn)題也可以通過(guò)對(duì)導(dǎo)線對(duì)地距離及導(dǎo)線間距離的合理設(shè)置得到有效的控制。

4、多回路交叉跨越距離控制

在同塔多回路設(shè)計(jì)過(guò)程中，輸電線路對(duì)地距離直接影響了整體電力資源傳輸效率。在實(shí)際管理過(guò)程中需要綜合考慮非居民用電、居民用電兩種不同的情況，確定合理的輸電線路導(dǎo)線對(duì)地的距離[3]。為了保證同塔多回路模式運(yùn)行中輸電線路整體的穩(wěn)定運(yùn)行，相關(guān)設(shè)計(jì)人員需要綜合考慮輸電線路對(duì)地絕緣能力、線路下方靜電場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)區(qū)域內(nèi)居民的影響等因素，確定合理的輸電線路對(duì)地距離?，F(xiàn)階段我國(guó)同塔多回路設(shè)計(jì)過(guò)程中非居民區(qū)用電需要控制線路下方靜電場(chǎng)強(qiáng)度在10.0KV/m以下。而由于我國(guó)現(xiàn)行的電力多回路設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)并沒(méi)有對(duì)居民區(qū)導(dǎo)線對(duì)地距離具有明確的要求，因此在具體同塔多回路對(duì)地距離設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要結(jié)合同塔單回路輸電導(dǎo)線對(duì)地距離標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)同塔多回路中輸電線路運(yùn)行及單回路中輸電線路運(yùn)行情況進(jìn)行對(duì)比分析，結(jié)合相應(yīng)的靜電場(chǎng)強(qiáng)度計(jì)算，可得出同塔多回路在居民區(qū)域內(nèi)線路下方靜電場(chǎng)強(qiáng)度限額為8.0KV/m。結(jié)合以上同塔多回路對(duì)地距離設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，可得出相應(yīng)的同塔多回路導(dǎo)線對(duì)地的最小距離，依據(jù)DL/T5092的相關(guān)規(guī)定，可確定具體的同塔多回路交叉跨越距離。

總結(jié)：

綜上所述，在實(shí)際同塔多回路線路設(shè)計(jì)過(guò)程中，相關(guān)設(shè)計(jì)人員應(yīng)注意對(duì)同塔多回路中相同電壓、不同電壓下的電力網(wǎng)絡(luò)維護(hù)措施進(jìn)行適當(dāng)分析，如回路間耦合作用對(duì)設(shè)備配置的影響等。同時(shí)結(jié)合同塔多回路設(shè)計(jì)中鋼材應(yīng)用系數(shù)及其配置情況的分析，對(duì)同塔多回路相導(dǎo)線進(jìn)行優(yōu)化整合，促使整體同塔多回路抗雷擊能力得到有效的提升。

參考文獻(xiàn)

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