試論電力輸電線路設(shè)計(jì)中多回路同塔技術(shù)的應(yīng)用

李小佳

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，我國家庭電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的推進(jìn)速度不斷擴(kuò)大和加快。隨著現(xiàn)代人生活方式的不斷變化，個(gè)人和中小企業(yè)對(duì)家用電的直接需求逐漸增加。因此，為了有效保證供電系統(tǒng)的質(zhì)量，近年來我國電網(wǎng)建設(shè)蓬勃發(fā)展，供電環(huán)節(jié)的可靠性逐步提高，從而促進(jìn)了整個(gè)電力系統(tǒng)的發(fā)展和進(jìn)步。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)技術(shù)的不斷進(jìn)步，一些新的生產(chǎn)技術(shù)和管理理念在輸電設(shè)備線路中不斷得到廣泛應(yīng)用，對(duì)整個(gè)輸電設(shè)備線路的日常運(yùn)營(yíng)和管理具有很大的經(jīng)濟(jì)幫助。

關(guān)鍵詞：電力;系統(tǒng);輸電線路;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

隨著我國發(fā)達(dá)國家主要城市水力電網(wǎng)的落后，電網(wǎng)負(fù)荷也大大增加。為了在有效提高電網(wǎng)傳輸降壓功率容量的同時(shí)，有必要有效地設(shè)計(jì)和提高傳輸電壓的容量水平，并增加一個(gè)傳輸電壓電路。然而，根據(jù)目前的實(shí)際情況分析，城市規(guī)劃往往沒有充分考慮到這些城市電網(wǎng)的綜合改造和利用，因此，在城市改造過程中，這些電網(wǎng)只需按照原輸電線路規(guī)劃進(jìn)行。

一、設(shè)計(jì)的主要原則

1.1合理選擇導(dǎo)線和地線的安全系數(shù)

在整個(gè)輸電塔線路中，導(dǎo)線、線路和接地電纜的安全性不僅直接影響到整個(gè)輸電線路的安全和運(yùn)行狀態(tài)，而且與張力塔的輸電負(fù)荷能力密切相關(guān)。因此，在多回路輸電塔建設(shè)項(xiàng)目中，我們需要跟蹤實(shí)際輸電塔的正常運(yùn)行狀態(tài)，全面測(cè)量和比較導(dǎo)線、接地電纜等線路的安全系數(shù)，使其既能滿足整個(gè)輸電線路正常運(yùn)行的安全性，同時(shí)合理控制塔架工程建設(shè)的前期投資成本。

1.2鐵塔的設(shè)計(jì)

為了有效保證重型鐵塔的高可靠性，滿足各方面更高的技術(shù)要求，多向或雙回路重型鐵塔必須比單向或多向三回路、雙回路公路上的鐵塔更高、更重，優(yōu)先向朋友推薦重型鐵塔及其主要材料。不要使用輕剛度好、強(qiáng)度高的優(yōu)質(zhì)重鋼，也不要使用低碳優(yōu)質(zhì)鋼管。在總體設(shè)計(jì)項(xiàng)目的總體工程設(shè)計(jì)中，可適當(dāng)限制總體施工項(xiàng)目施工過程中的拉線數(shù)量和復(fù)雜的設(shè)計(jì)過程。采用合理的施工工藝和技術(shù)手段，可進(jìn)行總體設(shè)計(jì)工程施工。

1.3氣象學(xué)

根據(jù)有關(guān)國家和部門的法律和政策，氣象隧道線路工程設(shè)計(jì)和管理人員的待遇應(yīng)根據(jù)大型氣象隧道線路的不同重現(xiàn)水平，劃分為不同重現(xiàn)期的重現(xiàn)期。一般來說，330kV以下大型氣象隧道線路管理和設(shè)計(jì)人員的待遇每30年支付一次，500kV氣象線路的設(shè)計(jì)每50年定期處理一次。對(duì)于多回路中同塔型的兩條線路，首先可能需要根據(jù)多回路中最高的前一回路得到的最低和最高電壓電平，綜合分析確定全線電壓重現(xiàn)期內(nèi)的電壓，然后，可能需要根據(jù)多個(gè)回路在整個(gè)電氣系統(tǒng)中的實(shí)際作用和狀態(tài)，分析并確定線路是否通過及時(shí)重新提高線路電壓值來獲得最小值。

1.4絕緣配置

在各種輸電塔線路中，絕緣是根據(jù)輸電塔的所有可能和重要部件以及導(dǎo)線間距對(duì)輸電塔進(jìn)行放電和絕緣，使整個(gè)輸電線路系統(tǒng)能夠在各種條件下可靠、安全地工作，如任何雷電條件下的過電壓或機(jī)械操作設(shè)備的過電壓。

二、多回路同塔技術(shù)的設(shè)計(jì)技術(shù)要點(diǎn)

2.1確保導(dǎo)線、地線的安全

在我國整個(gè)地下輸電線路建設(shè)中，導(dǎo)線與地下電力管道仍起著極其重要的連接作用。在具體的輸電施工過程中，同塔多回路輸電技術(shù)的實(shí)施和管理中，如何保證輸電施工線路的安全正常運(yùn)行仍然是一個(gè)關(guān)鍵因素，還應(yīng)深入分析各輸電線路鐵塔的實(shí)際使用情況，綜合考慮地下電力管道和輸電導(dǎo)線的選擇，既能滿足用電安全，又能有效地節(jié)約建設(shè)成本，降低投資。

2.2絕緣配置

在電力工業(yè)中，輸電線路最關(guān)鍵的保護(hù)是輸電線路的防雷措施。嚴(yán)重的線路雷擊可能直接導(dǎo)致輸電線路等雙回路設(shè)備同時(shí)跳閘，嚴(yán)重影響輸電線路系統(tǒng)的正常運(yùn)行，因此，各級(jí)有關(guān)電力機(jī)構(gòu)在輸電系統(tǒng)線路敷設(shè)時(shí)，應(yīng)注意在任何可能引起雷擊的地方設(shè)置線路絕緣層，以確保輸電系統(tǒng)線路的安全，各級(jí)有關(guān)電力機(jī)構(gòu)普遍重視選擇“平衡絕緣法”作為有效的輸電防雷措施。

2.3塔基礎(chǔ)和塔的設(shè)計(jì)

在塔式基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì)中，需要根據(jù)礦區(qū)不同地理氣候位置的實(shí)際施工條件選擇剖面，以保證塔基的穩(wěn)固穩(wěn)定設(shè)計(jì)。同時(shí)，還需要注意塔架基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單性，從而有效地減少施工誤差，因?yàn)橥嗷芈穫鬏數(shù)暮附蛹夹g(shù)要求使用傳輸焊接線，與一般單線輸電和多回路同塔輸電焊接線路相比，負(fù)荷更高，塔身設(shè)計(jì)應(yīng)注意選用高強(qiáng)度不銹鋼管型材，在整體施工設(shè)計(jì)過程中，還應(yīng)注意確保傳輸線兩端必須有平衡的橫向張力。在決定實(shí)施大、中、小跨度塔架施工控制項(xiàng)目時(shí)，需要要求相關(guān)人員具有認(rèn)真細(xì)致的安全管理態(tài)度，確保塔架主體結(jié)構(gòu)的施工安全。

2.4故障差別和保護(hù)

由于在整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行過程中存在多回交叉線路和同塔切換技術(shù)，輸電電纜線路同時(shí)發(fā)生多個(gè)復(fù)合短路故障的概率較大，特別是多通道跨線復(fù)合故障約占輸電線路故障總數(shù)的4/5。針對(duì)這一特殊現(xiàn)象，我國一些大型電力機(jī)構(gòu)在高壓多回路同塔光纖傳輸跳閘線路的動(dòng)作繼電保護(hù)和光纖復(fù)合跳閘保護(hù)技術(shù)方案的設(shè)計(jì)研究方面取得了很大的成就，其主要目的是通過設(shè)計(jì)高壓光纖分相大電流差速動(dòng)繼電保護(hù)裝置，有效解決輸電線路快速穿越跳閘故障和快速停電跳閘線路故障兩大問題。

2.5輸電線路運(yùn)行

與目前多條單線傳輸線路的傳統(tǒng)傳輸電纜線路相比，采用多條單線電路的同塔傳輸技術(shù)，不僅可以提高傳輸電纜線路的內(nèi)部電磁場(chǎng)強(qiáng)度，其對(duì)無線電纜和線路噪聲的干擾在一定程度上，目前國家電力建設(shè)有關(guān)單位也希望通過不斷提高對(duì)電力桿塔高度的要求，有效解決這些技術(shù)問題，但是，電力桿塔高度的大幅增加必然會(huì)直接降低其在輸電電纜線路上的抗風(fēng)和防雷能力。因此，它將給同塔輸電線路的穩(wěn)定和運(yùn)行發(fā)展帶來諸多安全隱患。

三、多回路同塔在輸電電路設(shè)計(jì)中的運(yùn)用

3.1同塔四回水平排列輸電線路設(shè)計(jì)

本次設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是四條線路完全水平并排布置，兩條線路設(shè)置在塔身兩側(cè)。如果在電源運(yùn)行過程中一條電路出現(xiàn)故障，為確保線路安全，維修人員在關(guān)閉電路進(jìn)行操作時(shí)，可選擇打開另一條電路。其核心優(yōu)勢(shì)是其整體高度不會(huì)對(duì)未來的線路穿越帶來任何不利影響。與單回輸電線路相比，本設(shè)計(jì)的發(fā)展前景更為廣闊。

3.2電磁環(huán)境的影響因素

隨著我市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不斷擴(kuò)大，在這些人口密集、建筑和通信設(shè)備眾多的輸電區(qū)域，經(jīng)常需要不斷增加規(guī)劃的輸電和通信線路數(shù)量，如多回路或協(xié)調(diào)塔式起重機(jī)。然而，這些傳輸區(qū)域往往擁擠，通信設(shè)備線路往往非常復(fù)雜，在規(guī)劃修建通信線路之前，電力建設(shè)單位必須討論當(dāng)?shù)仉姶挪ǖ拳h(huán)境條件對(duì)城市擬建通信線路設(shè)施可能產(chǎn)生的不利影響，并進(jìn)行一些重點(diǎn)研究，如傳輸通信線路工程是否會(huì)對(duì)城市通信產(chǎn)生不利影響，傳輸通信線路工程完工后的廣播、無線電通信線路等設(shè)施。通過線路使用各種良導(dǎo)體耦合地線，或者僅通過線路添加各種使用耦合地線的方法，通過增加沿線傳輸和通信線路的危險(xiǎn)系數(shù)，可以變得更加可控。與其他多單塔雙回塔線相比，對(duì)于多回共塔，無論是塔身內(nèi)部風(fēng)壓還是塔身外部自重荷載，都會(huì)成倍增加，塔身自重和基于荷載的受力也有很大提高?；谝陨锨闆r，在設(shè)計(jì)和實(shí)施多回路交叉塔主基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)時(shí)，可以考慮大型交叉塔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，以保證線路的安全。

結(jié)語：

多回路和桿塔技術(shù)可以為解決輸電線路問題提供更好的選擇，降低建設(shè)成本，促進(jìn)整個(gè)電力行業(yè)的可持續(xù)創(chuàng)新和發(fā)展，最終為社會(huì)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

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