城市密集型110KV架空輸電設計的分析

摘 要：隨著經濟的快速發(fā)展，我國國民經濟的總體水平有了很大的提高。城市化的發(fā)展，電力系統(tǒng)的運行和設計原本的基礎條件也發(fā)生了改變。目前，城市電網的建設中，存在著這樣的問題，架空線路走廊呈現(xiàn)出緊張的趨勢，且對城市環(huán)境的相互協(xié)調性的要求也隨之增高，因此，在今后的電網規(guī)劃設計工作中，工作的重點在于多回輸電線路的設計。本文就將針對當前城市密集型的110kv架空輸電線路的設計展開探討。

關鍵詞：城市密集型；110KV；架空線路；設計

中圖分類號：TM751 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2015） 02-0000-01

一、路徑與桿型選擇

由于城市的走廊寬度較窄，因此通常在線路設計上采用雙回路方式，根據(jù)這種情況，在選擇架空路線時，可沿著道路、河流、綠化帶進行架設，而道路、綠地一側的半走廊部分可自由使用，這也符合城市規(guī)劃部門的要求。選擇桿型時，有些情況還可以選擇單側三相垂直排列的桿型，僅需要架設一回線路，操作簡單，但與電纜線路相比較，其效益還是相當可觀。由于路徑走廊十分狹窄，促使了鋼管桿的出現(xiàn)，極大程度地滿足了輸電線路的要求。從價格來看，與角鋼塔相比也比較實惠，因此被廣泛運用于各個領域。另外，鋼管桿還具有更為美觀的外在造型，且安裝十分簡便、快捷，縮小了占地面積，適應當代城市化發(fā)展對架空線路的高要求；其適應性也比較強，能夠適應一些凹凸不平的地勢，狹窄的走廊寬度和線路施工比較復雜的情況。

二、走廊寬度的設計

按照相關標準章程，在設計塔頭的尺寸時，需要滿足以下的數(shù)據(jù)要求：第一，計算導線的線段間距，按照標準公式計算：d=0.4LK+U/110+0.65f；第二，運行的電壓以及內外過電壓條件下，帶電部分和桿塔構件之間的最小空隙；第三，取帶電作業(yè)的桿塔上帶電部分與接地部分的最小間隙。通常來說，由于場地的局限，城市架空線路的檔距以及垂弧均較小，因此導線的線間距能夠比較適合標準章程中的要求。本文研究110kv雙回路桿塔，按照其塔頭的不同回路的不同導線間的最小線間距進行設計，通常選取間距為4m進行設計，采用V形串或橫擔型絕緣子設計作為直線塔桿，在設計耐張塔跳線時，需要采用固定的方式，且要求LK=0的情況下，就可以順利地完成安裝且符合標準要求。帶電作業(yè)可有多種靈活的工作方式，通常在進行設計和運行的測試實驗時，根據(jù)經驗，一般不會在帶電作業(yè)的過程中增大塔頭尺寸，即可完成操作。

根據(jù)國家相關標準《電業(yè)安全工作規(guī)程》，在進行帶電作業(yè)時，為安全起見，應選擇在天氣良好的情況下操作，不宜在雷雨、雪霧天氣下進行帶電作業(yè)，該種天氣極易引發(fā)危險事故。同時，在進行110kv的帶電作業(yè)時，注意保持人體與帶電體的最小安全距離，在1m范圍內，且保持人體活動范圍在40cm左右。按照該種方式進行塔頭設計，具有較大的優(yōu)勢，可以同時滿足帶電作業(yè)的相關要求。在設計風偏時，包括兩個部分，即懸垂串和導線弧垂部分。之前提過要采用固定掛點的直線塔桿，此時的風偏僅為余導線弧垂風偏的一部分，用B來表達走廊寬度時，可設計為B=2{bh+fsin[arctg（g4/g1）]+s}；對該計算方式進行分析，其中的bh為最寬橫擔的寬度；f為導線的最大風時的弧垂（m），g1為導線的自重比載：N/（m.m㎡）；g4表示為風力大時的水平比載：N/（m.mm2）；s為標準規(guī)程里規(guī)定的具體安全距離，m。選擇采用v形串應注意的有：（1）如果出現(xiàn)偏大的風力，則會影響到一串，有被牽拉的現(xiàn)象，因此要保證另一串不受擠壓。設計開口角度時，應考慮到絕緣子串的長度（LK）。以及搖擺角的大小，通過合理計算得出。（2）根據(jù)規(guī)定規(guī)程的要求，導線間的間距橫擔要求加長，加寬長度的計算為LKsin（α/2），其中α為v形串開口的大小。（3）如果使用的是復核絕緣子，則應避免開口處的兩個均勻壓環(huán)不會產生碰撞等問題。

三、防雷接地的設計

當前，隨著工業(yè)的快速發(fā)展，導致了城市環(huán)境和空氣質量受到嚴重的影響，污染程度也隨之加重。這對城市電網也造成了相當大的影響，在80年代我國北方電網就相繼發(fā)生了2次大面積的污染事件，對社會造成了惡劣的影響。隨著社會的發(fā)展和進步，復合絕緣子的使用不斷地推廣，該種絕緣子具有較大的優(yōu)點，具有強大的防污染性能，且適應性強，能夠在各種氣候環(huán)境下使用，通過了自然氣候的檢驗；與玻璃絕緣子、瓷絕緣子相比，具有明顯的優(yōu)勢，投入到運行中取得了良好的成效。同時，復合絕緣子的性能十分良好，接近于免維護的效果，且不會造成對環(huán)境的污染，延長了線路其清潔的周期，從而減少了維護費和停電損失等費用，具有可靠的供電性能，因此，現(xiàn)已被廣泛運用于各大城市的各個電壓等級的運行中。

四、城市架空線路展望

在城市發(fā)展中，不可避免地會出現(xiàn)架空線路與走廊之間的矛盾，相對傳統(tǒng)的架空線路來說，城市架空線路需要考慮的面積和現(xiàn)場條件也比較多，因此，在進行作業(yè)時，需要將架空線路的活動范圍縮減，限制走廊的寬度，將走廊的使用潛力充分挖掘出來。結合當前的情況來看，走廊的發(fā)展趨勢是多回路、大截面的方向。在國外，已經有了同塔多回、多電壓等級的架空線路的成功案例，已經積累了較為豐富和可靠的經驗。隨著我國經濟的快速發(fā)展，城市電網將面臨更加復雜的問題，城市電網的負荷密度高，負荷量大，增長快速，導致了大截面輸電線路的出現(xiàn)。城市電力的走廊狹窄，這樣的條件下進行線路的設計就會出現(xiàn)成本的變化。在多回路、大截面的發(fā)展趨勢下，要求維護費用有所減少，且架空線路的可靠性更高。復合絕緣子具有節(jié)省材料、減少維護費用的優(yōu)點，為人們所接受，已經得到廣泛的使用。

五、結束語

以上分析，要求城市架空輸電線路的設計人員必須提高專業(yè)技能，夯實電氣專業(yè)的基礎知識，提高實踐技術，實現(xiàn)架空線路走廊與城市環(huán)境的相互適應，相互協(xié)調；在日常工作中積累實踐經驗，收集各種現(xiàn)場的有效資料，對比多種方案，最終形成一套合理實用的設計方案。

參考文獻：

[1]李久程.關于110kV及以上高壓電纜線路設計的幾個問題[A].云南電網公司、云南省電機工程學會，2012：04.

[2]張慧鋒.試論高壓電網110kV輸電線路設計[J].科技致富向導，2011（23）：168.