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线路导线的选择与校验
导线截面的大小直接影响到线路的经济运行,所以线路设计夜上海论坛导线截面的选择和效验很关键。导线截面的选择,要求年运行费用最低,符合总的经济利益。关于这点是考虑电网各方面因素,进行技术比较和经济比较后合理选择的。导线截面的校验,架空线导线的选择一般选用钢芯铝绞线,原规程中线路的温升按40℃设计按70℃校验,导线截面按经济电流密度选择,按长时允许电流及电压损失校验。但对于供电可靠性与经济性的平衡点考虑时,关于校核时采用的温度问题,原规程中线路的温升按40℃设计按70℃校验,如负荷达到一定值后,我国规程规定,钢芯铝绞线的最高允许温度一般采用70℃上限。现今我们大多数情况是要考虑线路增容改造问题、全线路换线改造或重建线路工程,成本是很高的;根据式(2)我们可知,如果现实中这种超过70℃上限的情况时间较短,负荷增长趋势又较缓,这时不妨将线路的温升按40℃设计,按80℃上限校验。这样的好处是,正常情况下将线路的温升由70℃升高到80℃,线路的输送能力可提高20%左右,这时的线损在1%-1.4%之间,也是可以接受的;(当温度达到100℃时,线损在2%-3%之间),而且导线受热后股与股之间被拉长结合会更紧密,导线的强度会增加一些。所以,在今后遇到这方面问题时,我们可以按80℃上限考虑,这种做法可以加以应用和推广;但是这种情况下温度升高后,线夹、连接点的发热要考虑进去,交叉跨越点导线间距离也要注意校核。
OPGW复合架空地线的选择
夜上海论坛 设计规范5.0.8关于OPGW复合架空地线的选择,这是新规范增加的内容。一般来讲,线路设计要抓住最重要的两点:(1)最大短路电流;(2)最高温度。在抓住这两点的同时,还要兼顾各方面的因素,考虑各方面充分必要条件。鉴于多年来的经验,线路导线的舞动和抗疲劳应在今后的设计中给于充分的措施考虑;在风口、线路高差大等地区,绝缘棒的装设可谓是一种有效措施;另外导线在选型上也应给予充分兼顾。
绝缘子
多年来瓷质绝缘子盐密度不断在增加,线路的绝缘一直在加大和提高电弧爬距,这一点与我国的环境在不断的恶劣不无关系。目前在较准确的核对线路环境后,采用正常的瓷质绝缘子串仍为首选;如考虑环境变化较快,可再增加一片绝缘子,但这时的线路造价将升高。对复合绝缘子我们是一面应用一面观察和摸索,复合绝缘子的最大问题出现在结合面,即复合材料与金属(球头)结合面、复合材料与绝缘子芯材的结合面,目前国内线路大多数复合绝缘子出现问题均在这两者之间;这两个位置结合不好是影响其耐用性的关键。以复合材料与金属(球头)结合面出现问题为多。因此,绝缘子的选用上我们要精确慎重的加以分析和选择考虑。
基础
夜上海论坛 不同地区的地质情况不同,铁塔基础应按塔基所处地的具体情况进行处理,对一些地下情况较复杂(如旧河道、采空塌陷、地下积虚、流沙、地震带等)地区,设计上应考虑充分的防护措施。例如110kV申月线在施工焦庄地段就遇到了沙土地质情况,经过与基础的设计单位商榷,采取加深加宽基础,并采用毛石砂浆铺一定厚度等措施,在今后的运行中要提醒外线车间注意观察。目前,供电线路多为城乡建设让道,线路通道设计规划成为线路设计的合理性、可用性、实效性的关键;输电线路的设计应紧密的与当地城乡规划部门联系沟通,以多功能为优选。同塔多回路是今后供电线路的发展方向;简单的讲:如果不考虑土地问题,多回路线路设计并不省钱,但若考虑土地征用费用,单回线路设计仅征用土地一项造价就大的惊人,在土地占用越来越紧迫的情况下,电力线路设计上要解放思想,尽量按多回路设计供电线路。
夜上海论坛 本工程是为了新建广州至珠海城际轻轨的建设而进行的升高改造,本工程新建铁塔两基:N11A、N12A;基础全部采用灌注桩基础。但是由于现场青苗赔偿等问题无法施工,使得N12A铁塔需要沿大号方向移位102m,移位后基础位于山脚下方。4基础设计:基础位于山脚下,现场初步勘测,由于桩机等大型施工机械无法进场施工,暂定基础采用大板基础或人工掏挖基础(需根据地质勘测报告确定)。5地质勘测:Ⅰ腿淤泥:4.3m、强风化2.0m、中风化5.0m;Ⅱ腿淤泥:5.0m、强风化1.4m、中风化5.0m;Ⅲ腿淤泥:5.1m、强风化1.2m、中风化5.0m;Ⅳ腿淤泥:4.2m、强风化2.3m、中风化5.0m;
2基础设计存在问题
N21A铁塔基础作用力为T=90t、N=120t、HX=25t、HY=10t。根据原设计的初步假想,采用大板基础或人工掏挖基础;但根据地质报告情况,此处铁塔基础位于山脚下,地质按一定坡度进行分布,如果采用大板基础,基础底板需置于持力层,此处选择在强风化层,但是考虑到地质按照一定坡度分布,如果仅置于强风化层的表面,则基础抗侧滑强度不足,但如果基础底板置于强风化层下方,则基础埋深在5m以上,由于无法进大型施工机械,且需进行钢板桩护基,无形中增加了施工危险及施工成本;即便是修通道路进入大型施工机械,则成本比原设计所用灌注桩基础要大很多。根据地质情况也无法采用采用人工掏挖基础,因为上半部分为淤积地质。采用人工掏挖基础危险系数相应增大很多,淤泥下方为强风化、中风化采用人工掏挖基础也不现实。
3基础设计处理方法
夜上海论坛 由于电力工程《架空送电线路基础设计技术规定》仍然采用安全系数法,故此处设计仅需满足设计中所要求的下压、上拔、倾覆演算的要求即可,经过现场多次勘查,结合地质报告,最后征得施工部门意见确定此基础设计的条件如下:基础埋深要小大于2.5m(基础维护可以采用松桩处理);如果需采用灌注桩基础,则灌注桩基础深度不能深于中风化(不能采用冲钻,因为此合同为总包合同,如果超出原合同部分则由施工部门自行承担)。基础材料用量、地基处理措施等费用不能超出原设计范围。根据以上条件,结合本基础所处地基情况,以及原设计所用费用经综合考虑,采用斜柱基础与灌注桩基础相结合的方式,基础侧向位移采用松桩挡土墙处理方法。根据斜柱基础与大板基础的对比知道,基础作用力相同的情况下斜柱基础受力形式更加好,且节约材料用量。数学模型的建立,本工程所用基础由于没有具体的数学模型,所以参考承台灌注桩基础,基础下压由斜柱基础底板承担,基础上拔由斜柱基础和基础下灌注桩部分(仅考虑自重部分)承担,基础水平作用力由斜柱基础和基础下灌注桩部分共同承担;考虑到基础所处地质情况结合钻探资料,基础侧位移需做挡土墙,而此条线路改造根据火炬开发区的规划及供电局的规划,此段线路需要近期改造拆除(施工图已出),所以此次改造为临时改造方案,故挡土墙处理采用松桩挡土墙。斜柱基础下方仍采用松桩地基处理。最终设计的基础形式如图2所示。上部斜柱基础埋深1.5m,下部灌注桩基础在基础底部以下4.7m,入中风化岩层0.5m以上。
夜上海论坛 4设计中需思考的问题
本工程是为了解决复杂地质情况下施工工艺问题而进行的基础变更,基础采用的是斜柱基础与灌注桩基础相结合的处理方式,在上拔演算中由于数学模型建立方面缺乏经验,此次上拔演算中未考虑到灌注桩基础摩擦力。虽然本工程已经竣工运行将近两年多时间,但是却给我们设计人员一个提示,就是我们在新型设计方面还存在一定的不足,还需要继续学习实践,搜集更多的同行所做的优秀设计作品,为我们以后的设计打下良好的基础。
5以后设计的展望
在线路运行过程中,雷击是常见的一种电力故障,它不仅影响了正常的供电,而且给电力企业造成了经济损失,严重时还威胁到人身安全。因此,在对110kV送电线路进行设计的时候,我们要做好防雷设计工作。具体来讲,我们可以采取以下措施发挥防雷功能。第一,在线路选择和杆塔架设方面。一方面在对110kV送电线路进行选择的时候,我们要尽量避开一些雷电发生几率比较高的区域;另一方面在杆塔施工的时候,我们要合理把送电线路杆塔的高度控制在一定范围之内,避免由于杆塔过高而遭受雷击。第二,在送电线路方面。在送电线路施工的过程中,我们也可以选用双避雷线增强送电线路的自身的防雷效果。第三,在绝缘水平方面。我们还可以通过提高送电线路的绝缘水平来增强防雷能力。因此,在具体的施工过程中,在经济允许的条件下,我们尽量选择一些强度较高的绝缘子。第四,在接地电阻方面。在送电线路运行中,线路的防雷能力与接地电阻是成反比关系。鉴于此,在满足线路施工要求的前提下,我们要尽量降低接地电阻,以此来提高送电线路的防雷能力。
二、110kV送电线路的施工管理
1加强施工人员培训管理
在送电线路施工中,施工人员的综合素质与施工水平有着密切关系。目前,很多施工人员都是农民工,综合素质水平较低,严重影响了施工质量。因此,我们必须加强对他们的教育培训工作。具体来讲,一方面我们要通过教育培训等方式不断增强施工人员的安全意识和质量意识,把安全和质量意识贯彻到具体的施工中去。另一方面,我们还要提高他们的专业技能,使他们熟练掌握各项施工工艺和技术,保证施工的顺利进行。
2做好送电线路施工组织工作
110kV送电线路施工是一项复杂的系统工程,比如,送电线路的施工距离比较长,施工中涉及到的施工人员和施工材料比较多,施工作业点比较繁琐等。因此,在110kV送电线路施工之前,管理人员要做好施工组织工作,具体分为以下方面:第一,对施工现场进行勘察。在施工之前,相关工作人员要对施工现场进行勘察,熟悉施工环境,从而为施工管理工作的顺利开展做好准备。第二,对施工图纸进行研究。在送电线路施工开始之前,管理人员要组织一些相关人员对施工图纸进行研究,从而熟悉施工流程,以便从整体上把握施工全局。第三,对施工设备和材料进行管理。施工设备和材料是110kV送电线路施工中必不可少的内容。因此,在送电线路施工之前,管理人员要合理分配施工机械设备,做好设备的检查工作,保证机械设备在施工中的正常运转。同时,还要对施工材料进行严格把关,避免一些劣质材料进入到施工现场。
夜上海论坛 3强化送电线路施工安全管理工作
安全是各项工程施工管理中的必不可少的一部分,110kV送电线路施工也不例外。在送电线路施工中,我们需要做好两个方面的工作以提高安全管理水平。第一,实行安全责任制。在送电线路施工中,管理人员要推行安全责任制,把施工中各个部分的安全责任落实到小组和个人,从而确保安全管理工作得到贯彻落实。第二,加强安全监督检查。在送电线路施工中,相关管理人员还要加强对施工过程中的安全监督检查工作,以便及时发现施工中存在的各种安全隐患,把各种安全问题消灭在萌芽状态,降低安全事故发生的几率。
夜上海论坛 三、结语