高压线路

高压线路（精选12篇）

高压线路 篇1

凡事都有两面性。现代社会对电的依赖已经到了无以复加的地步, 很难想象没有电的生活会变成什么样子。电是以电磁波的形式进行传输的, 电能在输送过程中形成电磁场, 虽然高压输电线路不会产生电磁辐射, 但其对周围环境的影响仍然受到较多的关注。基于此, 本文对高压输电线路电磁场强的分布特点、影响因素以及对周围环境的影响进行了分析, 并提出了相应的防护措施。

1 高压输电线路的电磁场及研究方法

1.1 关于高压输电线路的电磁场

我国交流电源的频率采用50Hz (工频电) , 输电线路产生的电磁场属于极低频段 (0~300Hz) , 其波长为6000km[1] (λ=v/f≈3.0×105km·s-1/50s-1) 。极低频段的电磁振荡系统不会向空间辐射电磁波, 电磁波主要籍由振荡回路中的导体传递, 因为电磁之间转换缓慢, 能量可以全部回到回路中。但输电线路周围会感应出电场和磁场, 根据麦克斯韦方程组电流或变化的电场可以产生磁场, 电压或变化的磁场可以产生感应电场 (由静止电荷产生静电场) 。高压输电线路产生的电磁场随时间以正玄规律变化, 一般称作时谐电磁场, 由于线路周围场点与导线之间距离远小于电场的波长, 故可简化为准静态场, 由此可将工频电场和工频磁场分开来考虑, 认为两者之间是独立的。以下未注明的电磁场均为工频电磁场, 磁场强度即磁感应强度。

1.2 高压输电线路电磁场的研究方法

研究高压输电线路电磁场可以通过对现有线路进行≈实测取得数据, 再类比估计相近线路的电场强度和磁场强度, 从线路设计角度又希望采用数值计算的方法, 对未实施线路的电磁场进行预测。目前, 数值计算已经有多种方法。例如有限元法、逐次镜象法、模拟电荷法及边界元法等[2]。数值计算方法在建立模型后, 可以采用如VB语言、C语言等编程计算, 对取得的计算结果再利用Matlab、ANSYS之类的软件进行仿真或绘图, 但数值计算结果还是要与线路实测结果进行比较, 以便估计误差或改进计算方法。电磁场强的测量采用低频或工频电磁场分析仪, 在输电线路垂弧最低位置及线路横截面上布点, 如图1所示。图2是某两条220k V输电线路电磁场的计算和实测结果。由图2可见, 实测结果比计算结果稍低, 因实测结果受多种因素影响, 其曲线光滑程度较差。

2高压输电线路电磁场的分布特点及影响因素

2.1电磁场强与导线距离的关系

通过图2可以看到:以中心导线对地的投影点为原点, 电磁场强离原点越远衰减的越多, 不过电场强度与磁感应强度不同的是电场强度最大值不在原点, 而是离开原点一定距离, 并且从原点到20m范围内衰减较快, 20m以外趋缓[3]。

图3是导线离开地面不同高度时地面的电磁场强计算结果 (220k V单回路输电线路, 图4同) 。A、B、C距地面高度分别为7.5、13.5、17.5m, 可见导线离地越高电磁场强越小[3]。

2.2 导线布置、参数、相序及相间距离的影响

单回路塔形输电线路有三角形排列、水平排列和倒三角形排列三种导线布置型式。导线布置型式对电磁场强影响的计算结果如图4所示。从该图可见, 电场强度的最大值排列次序是三角形排列>水平排列>倒三角排列, 磁场强度排列次序为水平排列>三角形排列>倒三角排列, 所以倒三角排列的导线布置型式较优。

由于磁感应强度的计算不需考虑导线等效半径, 所以它不受导线参数的影响。电场强度的计算与导线等效半径有关系, 并且随着导线半径及分裂根数与分裂半径的增大而增大, 其中分裂根数的影响最大。采用同塔双回或多回线路时, 相序排列对电磁场有较明显的影响, 尤其是同相序排列时的电场强度较高, 而逆向序排列影响较小。相间水平距离和垂直距离改变对单回、同塔双回或多回都有一定影响, 一般来说相间距离增大, 电磁场强均随之增大;相间垂直距离的影响与相序排列无关, 但相间水平距离的变化影响电场强度时与相序排列有关, 但总的来说影响程度不如导线对地高度及导线参数大。

3 高压输电线路电磁场对环境的影响

关于高压输电线路电磁场对环境影响的评价, 目前执行HJ/T-1998《500k V超高压送变电工程电磁辐射环境影响评价技术规范》中关于工频电磁场强的限值 (推荐值) 规定, 电场强度以4k V/m为评价标准, 磁感应强度以0.1m T为限值。这个规定是国际上最严格的[1], 但即使如此, 目前大量监测数据显示, 110~500k V的输电线路, 电场强度是低于4k V/m的, 磁感应强度一般不超过3。世界卫生组织 (WHO) 及国际非电离辐射防护委员会 (ICNIRP) 相关研究表明, 没有发现工频电磁场对健康有害。

4 高压输电线路电磁场的防护措施

尽管高压输电线路理论计算和实测均可满足国家标准, 但为了减轻公众疑虑, 仍应按照相关标准做好以下防护措施: (1) 输电线路尽量避开城镇居住区、学校等敏感地点; (2) 线路设计上适当增加导线距地高度、优化导线架设方式 (导线布置、参数、相序等) ; (3) 采取必要的屏蔽措施; (4) 定期监测线路电磁场强, 发现数据异常增加, 积极采取措施进行处理; (5) 电力相关人员工作时做好个人防护措施。

5 结语

本文阐述了高压输电线路电磁场形成的原理与监测研究电磁场强的方法, 分析了高压输电线路电磁场强分布特点、影响因素及对环境的影响, 并提出了相应的防护措施。大量监测数据表明, 高压输电线路电磁场强在国标限值以内, 一般不会对健康造成危害。

参考文献

[1]聂婧.输变电电磁环境调查分析与思考[J].商情, 2013 (1) :125, 122

[2]兰生, 张振兴, 原永滨.考虑弧垂的交流特高压输电线三维电磁场[J].电机与控制学报, 2012, 16 (12) :42-46, 53

[3]佟瑶, 纪伟光, 殷晓红等.输电线路工频电磁场监测分析及防护措施[J].黑龙江电力, 2013, 35 (2) :178-181

[4]朱艳秋, 宋晓东, 赵志勇.输220kV高压输电线路工频电磁场影响因素研究[J].电力科技与环保, 2011, 27 (1) :5-8

高压线路 篇2

输电线路许多电气参数受不同地域、不同污染、不同冷暖气流的影响靠人工巡视观察无法发现，最根本的办法是对不同影响、不同因素进行综合在线监测和处理分析。超高压输电铁塔运行监测分析平台可以对超高压输电铁塔上绝缘子与导线运行环境、运行性能进行在线监测、数据分析以及信息管理。平台包括在铁塔前端的监测装置、远程通信、后台数据处理中心。介绍前端的监测内容、监测方法、相关图像的获取与处理技术、远程无线移动数据传送等，特别对后台中心数据处理分析平台的分项数据分析、处理，以及对全系统数据的管理进行了更详细的论述。主要监测内容和目标 1.1 相关数据监测

表1.超高压输电铁塔运行监测分析平台所能监测到的相关数据。

1.2 相关图像监测

表 2.超高压输电铁塔运行监测分析平台所进行的相关图像 监测装置组成结构

图１为超高压输电铁塔运行监测分析平台的监测装置组成结构。

（1）电力电源模块。装置直接通过从电力线电磁感应获取电源，使用电力电源装置”中相应的电路模块即可。

（2）综合数据巡回检测模块。对于测量导线舞动的导线位置传感器，其数据使用专用通路单独输入；对于环境温度、环境湿度、导线温度、覆冰厚度、导线振动、泄漏电流、绝缘子盐密、雷击电流等多路传感检测，则分别使用 A / D 变换由监测装置自动进行数据提取。

（3）综合数据分析处理模块。此模块实现以下功能：检测温湿度及盐密数据并处理检测泄漏电流数据并越限分析处理，检测导线舞动、振动数据并分析处理，检测雷击电流数据并分析处理，检测导线温度数据并越限分析处理。

（4）图像监测与处理模块。实现对绝缘子表面色彩纹理图像提取，比对标准绝缘子表面纹理图像，分析绝缘子受污秽状况；实现对绝缘子串闪烙弧光图像提取，分析绝缘子泄漏程度；在低温高湿时实现对输电导线图像提取，分析导线覆冰状况，结合覆冰厚度监测，分析覆冰的危害；在振动和位移较强时实现对输电导线图像提取，分析导线舞动状况，分析可能发生的危害。

（5）基于无线移动通信方式的远程通信收发处理模块。该模块实现的功能包括：前端铁塔监测装置将所测数据通过 CDMA（或 GPRS）网对监测中心处理分析平台通信；接收监测中心分析平台的各类命令和校时；对在 CDMA（或 GPRS）没有覆盖的线路铁塔处使用无线射频方式补充传送、多跳接力通信。铁塔与输电线运行分析平台功能 3.1 绝缘子污秽与泄漏状况分析

根据所监视的绝缘子污秽图像和闪络弧光图像，结合所监测的绝缘子等效盐密值和泄漏电流数值，进行综合分析，掌握超高压线路铁塔上绝缘子泄漏的普遍规律和所在地受环境污染影响的特殊因素。

分析路线是：

根据绝缘子污秽图像和等效盐密数值，分析污秽等级，分析环境影响； 根据泄漏电流均值、峰值和泄漏脉冲计数，结合盐密与温湿度分析泄漏原因，分析超高电压不同于常规电压对绝缘子泄漏的影响，分析该铁塔所在环境的泄漏规律，分析绝缘子品质状况；

根据分析绝缘子泄漏电流数值超标，自动采集黑暗光线下闪络弧光图像，分析不同泄漏电流大小对应闪络弧光的特点，长期分析、跟踪绝缘子品质变化规律；

根据雷击数值，分析雷击过后绝缘子泄漏的变化和绝缘子品质的变化。3.2输电线路覆冰及其影响状况分析

利用冰厚监测传感器监测低温高湿情况下导线覆冰厚度，同时提取导线覆冰图像；根据图像分析覆冰状况，分析导线覆冰最大厚度、平均厚度、覆冰分布；分析覆冰引起的荷重及导线承受的拉力，分析和预测导线断股、断线的可能性，在适当的时候给出报警；长年观测记录，可分析出该基铁塔处环境温、湿度变化规律及覆冰规律。

3.3 铁塔遭雷击监测及雷击影响分析

利用雷击电流监测，可测得每次雷击电流大小、雷击时间；长期监测累积，可分析雷击频度、该基铁塔处雷击特点；每次雷击之后，通过所监测的盐密、泄漏电流、温湿度等数据，分析同样盐密与温湿度状况下，泄漏电流的变化，从而分析雷击对绝缘子泄漏的影响和雷击对绝缘子品质的损害。

3.4导线受外力舞动监测与分析

通过检测导线的振动与位移分析导线舞动的幅度、频度；通过舞动监测图像，分析舞动的方向与舞动大小。导线舞动图像识别的依据是：同一根导线舞动时在不同瞬间所处位置相对于静止平衡的位置是有差别的，导线舞动则向不同方向有偏移摆动；比较在一个时间段里不同图像帧中导线的位置，可以分析出导线是否舞动、舞动时的最大幅度等。系统对输电导线相对静止时的位置图像建立样本基准，提供舞动识别分析使用。

3.5平台数据管理与历史信息分析

平台数据管理与历史信息分析包括：月、季度运行监测信息统计分析，月、季度铁塔监测报警次数，月、季度铁塔泄漏记录与统计，月、季度铁塔雷击记录与统计，月、季度铁塔舞动记录与统计，冰雪季节，铁塔覆冰记录与统计；输电铁塔经年运行历史信息管理，输电铁塔基本信息，输电铁塔历年运行信息，输电铁塔历年泄漏故障信息，输电铁塔历年雷击故障信息；绝缘子盐密状态变化曲线，绝缘子泄漏状态变化曲线。

探讨高压送电线路优化设计 篇3

关键词：高压；送电线路；优化；设计；技术

作者简介：杨军永（1979-），男，山东莱芜人，莱芜供电公司，工程师。（山东　莱芜　271100）

中图分类号：TM733?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）30-0139-01

在全球经济一体化建设进程不断加剧与城市化建设规模持续扩大的推动作用之下，国民经济建设发展速度的提升使得电力系统运行所面临的环境呈现出了极为显著的变化趋势。对于城市化建设过程当中所涉及到的高压送电线路项目而言，受到设计阶段各类型不合理因素的影响，整个项目运行质量无从得到可靠性保障，亟待对其进行调整与优化。本文试对其做详细分析与说明。

一、高压送电线路优化设计的基本工作分析

1.高压送电线路路径的优化设计作业分析

对于整个高压送电线路优化设计工作而言，线路路径的重要性是无可厚非的。一般情况下，高压送电线路路径应当优选高速公路、铁路、电力线或是通信线路的交叉点位置，确保送电线路作业区域中的通信线路施工便捷且运行安全。与此同时，在送电线路的实际施工过程当中，设计作业人员应当在初设路径图基础之上对设计路径线路予以合理调整，控制路径的不必要曲折问题。

2.高压送电线路主力杆塔的选型设计作业分析

对于丘陵或是平地地区的高压送电线路设计作业而言，主力杆塔选型应当以钢筋混凝土杆或是拉线杆塔为主；对于走廊区域较窄的高压送电线路设计作业而言，应当优选以三角形方式排列或是呈垂直关系的导线杆塔。对于城市建筑设施比较集中的高压送电线路设计作业而言，应当优选钢管杆塔。

3.高压送电线路交叉跨越的优化设计作业分析

在对高压送电线路交叉跨越位置设计方案进行调整优化的过程当中，应当重点关注以下几个方面的内容：一是跨越式杆塔应选取固定线夹进行交叉设置；二是涉及到送电线路与弱电线路的交叉设计作业而言，木质电杆的设计作业应当配备相应的防雷装置。

二、高压送电线路优化设计过程中需要解决的技术问题分析

1.单回路塔与双回路塔间的配合优化分析

在传统线路设计方式作用之下，受到终端塔位与廊道因素的限制影响，考虑到高压送电线路后期工程的稳定运行，设计人员往往会在变电站基本架构排定完成之后采用双回路终端塔进行终端设计作业，与此同时，对于涉及到廊道拥挤区域的高压送电线路架设应当优选双回路架设方式，此种方式虽然能够较大的提升高压送电线路的工作质量，但由此也带来了一个有关单回路塔与双回路塔的配合性问题，这也正是高压送电线路优化设计的关键所在。现阶段许多高压送电线路在实际运行过程当中出现的绝缘子串偏离以及导线线间距距离过短等问题均是优化设计所需要解决的问题。一般来说，可采取单回路直线猫头塔装置与双回路塔相配合或是单回路耐张塔装置与双回路塔相配合这两种方案完成单/双回路塔间的配合与调整。

2.铁塔基础的优化分析

部分高压送电线路设计所涉及到的铁塔基础设计环节存在比较大的问题与缺失，直接导致个别塔位地表积水严重，后续施工机械的开展存在比较大的难度。从这一角度上来说，在高压送电线路铁塔基础的优化设计过程当中应当着重关注以下几个方面的问题：一是铁塔基础形式的优化分析：对于涉及到电杆及拉线施工的高压送电线路优化设计应当优选预制装配式铁塔基础形式、对于混凝土运输及预制存在较大困难的高压送电线路设计作业而言，应当优选金属或是预制装配式铁塔基础形式；二是铁塔基础受力的优化分析：对高压送电线路铁塔基础受力进行分析的前提在于确保铁塔整体结构形式的安全性，参照轴心受拉力/受压力基础参数选取与之相对应的K（铁塔基础受力）参数；三是铁塔基础参数设计优化分析：若高压送电线路设计涉及到淤泥或是淤泥质土地质结构，有关铁塔基础参数的优化设计应当进行二次或二次以上的计算。

3.防雷设计的优化分析

对于已投入运行的高压送电线路而言，与之相对应的设计优化作业应从有关项目建设区域地形、地质、地貌及土壤结构的分析角度入手，结合对高压送电线路接地电阻水平的判定为防雷设计的优化作业提供必要的参数支持，因地制宜对防雷设计加以调整与优化。

4.绝缘水平的优化分析

相关实践研究结果表明：在一般情况下，高压送电线路中的耐雷水平与绝缘水平参数呈正比例相关关系。从这一角度来说，要想确保高压送电线路整体绝缘强度指标参数的稳定性并提升送电线路的耐雷水平，就应当重点关注对高压送电线路零值绝缘子的检测作业。具体而言，在设计过程当中应当对备选绝缘子的性能参数进行合理分析，优选玻璃性质绝缘子。

5.杆塔接地电阻参数的优化分析

我们知道，对于高压送电线路而言，线路的接地电阻参数始终与耐雷水平参数呈反比例相关关系。换句话来说，设计环节要想最大限度的提高耐雷水平基础参数，则应参照高压送电线路各基杆塔装置的土壤电阻率指标，对其接地电阻参数加以合理控制，同时兼顾设计环节的经济性与有效性。具体而言，一是对于有条件进行杆塔水平放设的送电线路设计作业而言，接地方式的选取应以水平外延方式为最优选。此种方式一方面能够对冲击接地电阻予以合理控制，另一方面也能实现工频接地电阻参数的显著性降低。二是对埋设深度接地极予以合理增加，以就近原则为基准强化有关垂直接地极设计方式的应用。特别是对于涉及到埋深較大的地下接地电阻设计而言，杆塔接地极应优选深埋或是竖井作业方式。

6.耦合地埋线优化分析

就我国而言，相关标准规范明确规定：对于涉及到雷电活动强烈或是雷击故障好发且频发区域的高压送电线路设计工作而言，线路设计质量的优化应当采取增设耦合地埋线装置的方式。这种优化设计方式的优势在于能够在控制土壤电阻率参数较高区域杆塔接地电阻的同时，起到架空地线的意义，从而使雷电在发生状态下的电流自杆塔向两侧进行分离，从而达到提高整个高压送电线路耐雷水平的关键目的。

三、结束语

随着现代科学技术的蓬勃发展与经济社会现代化建设进程日益完善，社会大众持续增长的物质文化与精神文化需求同时对新时期的电力系统建设事业提出了更为全面与系统的发展要求。高压送电线路作为电力系统运行中的基础性载体，其质量应从设计环节的优化工作入手予以保障。总而言之，本文针对高压送电线路优化设计相关问题做出了简要分析与说明，希望引起各方关注与重视。

参考文献：

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[3]包德章，卢正鼎.高压送电线路智能设计集成系统的体系结构[J].计算机辅助工程，2002，11（1）：1-7.

[4]王玉成，朱号东.Google Earth在高压送电线路勘测设计中的应用[C].2010年全国工程勘察学术大会论文集，2010：179-183.

[5]宋志强，葛秦岭.浅谈AutoCAD环境下架空送电线路机电计算及绘图软件的开发和应用[J].电力建设，2004，25（1）：39-40.

浅析高压输电线路设计 篇4

关键词：高压输电线路,路径选择,设计要点

现如今, 随着现代科学技术的蓬勃发展, 电力系统也得到了高效的发展。高压输电线路是电力企业发展的动脉, 做好高压输电线路的设计, 可以保证高压输电线路的正常运行, 促进电力企业的发展, 在实际的工作中, 高压送电线路的运行往往会受到客观环境的影响, 严重地影响到电力系统运行的质量以及可靠性能。本文中, 笔者主要对高压送电线路的设计工作中要点进行加强控制和分析, 仅供参考。

1 高压输电线路路径的选择

从高压送电线路设计和施工的过程中可以看出, 线路路径是不可或缺的工作内容, 高压送电线路在选择交叉点的时候, 往往以公路、铁路一级其他的线路为基础, 以保证送电线路作业的安全性和高效性为基本原则。如果送电线路的位置出现一定的误差, 工作人员就应该进行及时地调整, 减少送电线路路径出现曲折的现象。路径应该避开气象、水文以及不良地质路段, 提高输电线路工程抵御自然灾害以及突发事故的能力及其水平, 使线路的建设对地方规划以及其他设施的负面影响减少了, 特别是尽可能地避让采矿区域, 使线路的安全运行有所保证。在各个方面条件允许的情况下, 线路尽可能和已有及其拟建电力工程进行并行, 降低了减少的成本, 减少了线路工程减少中的交叉跨越, 对涉及外部条件的地震安全性评价、文物调查及评估、地质灾害评估、压覆矿产评估、环境影响评价等工程的前期工作都需要得到有关的行政管理部门的许可批准后, 工程才跨越进行实施。可见, 对高压送电线路的路径选择意义重大。高压输电线路的路径选择应该是整个线路设计工作中的重点, 方案的合理性对线路的运行条件、技术指标和施工、经济起着非常重要的作用。设计人员应该充分调研线路沿线的地面物体和地下地质情况, 并且多路径方案进行比选, 尽量选择长度短、转角和交叉跨越少、地形较好的路径方案。另外还要尽量避开房屋、经济作物区和树林, 全面考虑青赔费用与民事工作。从而制定最佳的线路方案, 降低高压输电线路的建设成本, 提高高压输电线路的可靠性。

2 高压送电线路的杆塔设计

杆塔用来支撑架空输电线路的导线与地线, 并使得它们的距离在各种气象环境下, 符合电气绝缘安全与电磁场限制条件等要求。杆塔作为输电线路结构中的支撑者, 其施工工期、建设造价、运输费用与时间, 在整个线路中占着很大的比重, 因此, 对于杆塔的基础选型、设计与施工应加以重视。不同型式的杆塔在造价、施工、占地面积与运行安全等方面都有所区别, 其基础型式应按照具体的地貌地质与气象情况来选择。工程设计中, 一般尽量采用典型设计或已经过实际施工乃至运行过的成熟杆塔;如果一定要采用新型杆塔, 则需要进行充分的研究与反复的科学试验, 以避免不必要的损失。通常情况下, 主体杆塔在选型的过程中, 主要的材料以及钢筋混凝土结构为主。但是如果是区域比较狭窄的地区, 就应该选择三角形或者是垂直形式的导线杆塔。如果是城市中的高压送电线路, 则主要以钢管杆塔为主。

3 高压送电线路的基础设计

高压送电线路的重要组成部分之一就是杆塔的基础, 这个的劳动消耗量、工期以及造价在整个线路工程当中占有非常大的比重。而施工的工期大约占了整个工程工期的一半时间, 运输量大约占了整个工程的2/3, 而费用大约占了这个工程的1/3。目前我国的高压送电线路所采用的普通基础都属于浅基础的类型, 主要分原状土和回填土两个大类。分别按照剪切法和土重法进行计算, 高压输电线路的杆塔基础在受力的上面和其它的建筑物基础是有很大程度上的不同, 主要是输电线路的杆塔基础除了受下压力的作用以外, 还应该受到了相等的上拔力作用, 与此同时还有一些水平力的作用。而大部分的建筑物结构非常大, 其基础只受到了下压力, 基本没有上拔力。所以在高压输电线路基础设计的时候, 都应该既可以满足下压力又可以满足上拔力的要求。既可以利用土的重力抵抗上拔力, 还可以利用土的地耐力承受压力。其输电线路的杆塔基础有一个非常明显的特点, 基础在全路径内分散, 而沿线地基力学性质、地质条件、地形地貌差异非常大, 而交通运输的条件也是有很大的差别。所以在进行高压输电线路基础设计的时候, 应该结合基础的施工方法、地基承载能力。基础荷载特性、塔位地质情况等相关的因素综合比较施工条件、环境保护以及基础的技术经济性。

4 高压输电线路导线选择

在对架空输电线路导线进行选择的过程中, 除了需要掌握常见的相关数据以及其反映的内在含义和对实际工作的影响以外, 还应当对当前常见的集中导线性能有所掌握, 最好做到熟知, 才能展开选择工作。

常见的导线有钢芯耐热铝合金绞线、型线同心绞线架空导线、钢芯软铝绞线以及碳纤维有机材料复合加强芯软铝绞线几种。其中钢芯耐热铝合金绞线的导电率偏低, 并且存在不容忽视的线损问题, 因此通常不会在主干输电线路中进行应用。型线同心绞线架空导线则拥有较小的电阻, 因此其线损能耗相对比较低, 具备良好的自阻尼性能, 密闭式结构也可以更好地保护钢芯, 在使用寿命方面略胜一筹。钢芯软铝绞线的导电率较高, 线损能耗也相应呈现出比较低的特征, 此种线路具有与相同规格结构的钢芯铝线几乎相同的热膨胀系数, 但随着温度的升高会呈现出良好的自阻尼特征, 目前是主干线路的备选材质之一。而对于碳纤维有机材料复合加强芯软铝绞线, 在导电性能和机械特征方面都表现良好, 其能够表现出良好的抗拉伸和抗扭转特征, 并且耐腐蚀、密度小, 具有很小的热膨胀系数, 因此其在导电和物理两个层面的良好特性, 都使得它成为架空输电导线的重点选择对象之一, 只要价格允许, 碳纤维有机材料复合加强芯软铝绞线通常会被列为架空输电线路导线的首选。

除此以外, 对于架空线路系统中的承力元件, 诸如镀锌钢线、镀铝锌合金线、铝包钢线等也应当在线路架设过程中做出重点考虑, 需要根据线路规划以及其所面临的自然和社会环境做出综合考量, 才会获得良好的实施效果。

结束语

随着国民经济发展与经济社会现代化建设进程日益完善, 所谓经济发展, 电力先行。社会需求对电力系统建设事业提出了更为全面与系统的发展要求。高压送电线路作为电力系统运行中的基础性载体。因此在对高压输电线路设计的时候, 不仅要从电力传输的有效性方面进行考虑, 对于其物理特征以及安全特征也必须深入考量才能获取优质选择结果。

参考文献

[1]张户.对电力工程中35kV输电线路的设计分析[J].中国新技术产品, 2010 (24) :21-23.

[2]江涛.110-220kV输电线路工程设计与施工的探讨[J].广东科技, 2011 (24) :16-18.

高压输电线路设计要点分析论文 篇5

关键词：高压输电线路;防雷;杆塔;基础;设计

1高压输电线路设计之前进行勘测的必要性

超高压输电线路防雷分析 篇6

关键词：超高压；输电线路；雷击分类；防雷措施

一直以来，雷电都是影响输电线路可靠性以及安全性的一个首要的因素。并且我国作为一个雷电多发的国家，在电网的安全运行中更是受到了雷击的破坏与威胁，使得超高压输电线路中出现很多的故障，从而影响供电的可靠性以及安全性。当然雷击的预防一直以来都是国家电网生产管理部门研究的一个重要的课题，在工作中也取得了一定的成就，但是由于对雷电的规律性以及对雷电的产生、特性等方面认识的不足导致对于雷击事故还是久治不绝，严重的危害了我国超高压输电线路供电的可靠性以及安全性。

一、超高压输电线路雷击特点及雷击分类

高压输电线路一般分为电缆输电线路与架空输电线路两类，而超高压输电线路则是指那些电压在500kV以上的输电线路。这些输电线路往往跨越的距离远，并且线路杆塔的高度也相对来说比较大，再加上输电线路所在地形的复杂性让整个输电线路在整体上很容易受到雷击，从而造成输电线路故障。

（一）超高压输电线路雷击特点

在超高压输电线路的雷击中，频繁的会发生在山区线路之中。并且在超高压线路的雷击中越少架空输电线路距离地面高的区域，就越容易遭到雷击。一般来讲，在超高压输电线路雷击中具有下面的一些特点：

1.雷电的活动在剧烈性以及分布性上都不具有均匀性，所以往往难以控制。但是需要指明的是雷击多发生在山区以及内陆，并且土壤电阻也跟雷电的活动有着直接的关系；

2.在有潮湿的盆地、突出的山头或者是河床的超高压输电线路中，很容易受到雷击，需要重点的预防。

（二）超高压输电线路雷击类型

在超高压输电线路的雷击中，主要可以分为反击跟绕击两种类型。具体情况如下：

1.反击

在电塔顶部或者是一些避雷线中受到雷击的时候，由雷击造成的电流就会通过塔体或者是一些接地装置，让塔体的电位升高，并且在相应的一些导线上也会产生感应过电压，发生反击现象，从而造成超高压输电线路事故。

2.绕击

而在超高压输电线路中雷电绕过了避雷线以及一些避雷装置所形成的雷击称为绕击。一般绕击雷多发生在沿坡路的路线上，并且绕机率会随着山坡角度的增加而增加。所以在杆塔中位于山顶的更容易受到绕击雷的袭击。下图是关于绕击雷跟反击雷的一些相关的特性：

二、超高压输电线路雷击原因及事故形成过程分析

在超高压的输电线路中，受到雷击的原因是有很多的，并且在线路受到雷击之后并不是一次性的出现故障，而是有一个故障出现过程的。下面我们具体来分析一下超高压输电线路雷击原因以及事故的形成过程。

（一）超高压输电线路雷击原因

在超高压输电线路中出现雷击的情况是有多种原因共同作用的结果。具体来讲，在超高压输电线路中出现雷击的原因有下面的几点：

1.线路的绝缘水平不足够抵御雷击，使得整个线路易受到雷击；

2.输电线路的杆塔、横担、树木等对地间隙不够，使得容易受到雷击；

3.整个线路中避雷线的布置不当，从而引起雷击；

4.避雷线与导线之间的距离没达到标准要求，引发雷击；

5.对多雷区、线路终端等防雷薄弱的环节没做好防雷措施，引发雷击事故。

（二）超高压输电线路雷击事故形成过程

在超高压输电线路中，雷击事故的发生并不是一瞬间的事情，而是需要一个具体的过程。一般来讲，在超高压输电路雷击事故的行程中，主要有四个阶段：

1.超高压输电线路在雷击中受到雷电过电压的作用；

2.在受到雷电过电压作用之后，输电线路会发生各种形态的闪络；

3.在闪络发生之后，首先输电线路中存在的是冲击闪络，但是随着电压的不断作用会变成稳定的工频电压，作用于输电线路；

4.用于受到工频电压的作用，输电线路出现跳闸，使得超高压输电线路供电中断，发生整个雷击事故。

三、超高压输电线路防雷措施探讨

由上面的分析我们可以发现，在超高压输电线路的雷击中，有很多的原因引起了雷击事故发生，从而导致整个输电线路故障，危害供电的可靠性以及安全性。而这些引发事故的因素并不是不可控的，如果相关生产管理部门能够做到协调，那么也能够减少超高输电线路中的雷击事故，增强供电的可靠性。具体来讲，在超高压输电线路的防雷中有下面的几个措施：

（一）做好防雷线路布置，形成完善的防雷系统

在超高压输电线路的防雷中一般需要做好线路的四道防线。这些防线分别是针对直击雷、闪络、建弧、停电这四个方面进行设置的。首先在防直击雷方面需要安装一些有效的避雷针以及避雷线；其次，在防闪络方面则需要一方面改善避雷线的接地，另一方面加强整个线路的绝缘；再次，在防建弧方面则可以通过减少线路绝缘上的工频电场强度或者是采用非直线接地的方式；最后在防停电方面则可以采用一些自动重合闸装置或者是使用环网供电等保证供电的可靠性。以此通过这四道防线，在整个超高压输电线路中形成一个完善的防雷系统，实现超高压输电线路的安全可靠供电。

（二）保证防雷技术应用，落实防雷措施

在超高压输电线路的防雷中，在建立起整个防雷系统之后，还需要不断的改进防雷技术并且不断的落实防雷具体措施。在具体操作中，首先应该针对输电线路降低接地的电阻值，保证整个线路中接地的良好性；其次，应该在导线下面设置一些耦合线，保证在雷击的时候进行及时的分流以及耦合，提高输电线路的耐雷性；再次，针对一些易受雷击的地形区域进行特别的防雷保护，在山坡应该采用负保护角，降低雷击的绕击率，在一些山顶铁塔或者是一些地区的杆塔上方应该安装可以控制的放电避雷针，以此来减少雷击事故的发生；最后，在整个超高压输电线路的选择中，也应该考虑到雷击现象，尽量绕开多雷地形以及一些多雷区，保证输电的安全与可靠。

参考文献：

[1]蒋国文，超高压输电线路雷击事故分析及保护措施[J]，电瓷避雷器，2008（3）

探讨高压送电线路优化设计 篇7

关键词：高压送电线路,优化设计,技术分析

现如今, 随着国民经济的发发小发展, 电力系统也得到了高效的发展。在实际的工作中, 高压送电线路的运行往往会受到客观环境的影响, 严重地影响到电力系统运行的质量以及可靠性能。因此, 对高压送电线路进行优化和控制至关重要, 本文中, 笔者主要对高压送电线路的优化设计工作加强控制和分析, 仅供参考。

1 高压送电线路优化设计的基本工作

1.1 对路径进行优化分析

利用航片, 采用路径优化辅助设计软件选择路径, 实时提取断面及电子模板排位, 实时跨房统计、林木砍伐统计, 实现电网勘测设计的全面优化, 缩短路径1~2%, 本体优化3~5%, 节省投资, 减少房屋拆迁, 少占良田好土和减少林木砍伐, 提高勘测设计工作效率, 降低劳动强度, 缩短工程周期, 提高勘测设计质量, 为线路运行管理建立基础信息库。在路径优化的基础上, 用优化算法自动排出塔位, 在几万种方案中选出经济指标最好的方案, 自动优化排位比人工排位考虑得更加科学, 快速获取线路经济指标, 便于路径经济比选, 可以作为招投标基础数据, 线路优化排位结果可比人工排位节省投资5-10%。

1.2 紧凑型杆塔的选型设计优化分析

随着中国城市的迅速发展和爆炸式的扩张, 架空线路的通道走廊日益紧张。紧凑型杆塔通过改变导线的布置, 从而达到减小电感、增大电容的效果, 从而使线路波阻抗减小、自然功率增大。同时线路走廊的宽度因布置的紧凑而大大减小。同时紧凑型线路在无线电干扰水平、可听噪声、耐雷水平上均较常规线路有所提高。

1.3 交叉跨越的优化设计作业分析

一般情况下, 设计人员在对交叉跨越位置进行优化的过程中, 应该加强重视的方面如下:第一, 对于跨越式杆塔的设计来说, 选择预绞丝线夹是比较常见的, 有助于提高跨越的可靠性。第二, 送电线路和通信线路的交叉设计也是比较常见的内容。这时应计算与通信线路平行交叉后线路对通信线路牵引钢丝的放电效应, 如不满足要求, 可加装绝缘管及接地装置。

2 高压送电线路优化设计中的技术问题

2.1 单、双回路塔的配合优化

从传统的高压送电线路设计优化的过程中可以看出, 施工人员为了保证送电线路工程的整体稳定性, 往往只采用双回路的形式来进行设计。这种方式的应用主要是受到技术的限制和影响。通常情况下, 施工人员在对高压送电线路进行施工的过程中, 如果遇到廊道区域, 必然需要采用双回路的加设方式。这种方式不仅可以提升线路的工作质量, 还可以对单回路和双回路的配合工作进行优化, 也是高压送电线路优化设计的关键点。从目前的电力线路运行现状中可以看出, 电路优化设计工作中需要解决的主要问题就是绝缘子串以及导线距离之间的关系。通常情况下, 将单、双回路相配合具有一定的可行性。

2.2 铁塔基础的优化作业分析

通常情况下, 铁塔基础部位往往是问题比较多的位置, 如果铁塔的基础出现积水的现象, 必然会对施工机械的施工造成严重地影响。从实际的施工现状中可以看出, 优化工作应该涉及到的主要问题如下所示:第一, 铁塔基础形式应该得到优化和完善。从高压送电线路的设计和优化工作中可以看出, 选择装配置铁塔基础形式是比较常见的。如果是在混凝土运输工作中可以看出, 如果难度较大就应该加强高压送电线路的设计工作, 选择金属结构或者是预制装配式基础结构。第二, 铁塔基础受力的优化分析。从这一点上看, 在高压送电线路铁塔基础进行优化分析, 应该首先对其基础结构的受力情况进行分析, 保证铁塔整体结构的安全性和稳定性。在这一工作中, 工作人员应该参照基础的参数来选择铁塔基础受力的参数。第三, 对铁塔基础参数设计进行优化。如果高压送电线路会遇到淤泥或者是淤泥质土体, 工作人员就应该对铁塔的基础参数进行优化, 同时还应该至少做好二次计算, 这样才能够保证基础参数的优化达到标准。

2.3 防雷设计的优化分析

对于高压送电线路来说, 进行防雷设计是至关重要的。主要是由于电力线路通常都被设置在空旷的野外, 很容易受到雷击。一旦出现雷击的现象就会影响到线路的正常运行, 同时还会直接影响电力系统其他结构的正常运行, 因此, 做好防雷设计的优化分析工作具有一定的现实意义。

2.4 绝缘水平的优化分析

相关实践研究结果表明:在一般情况下, 高压送电线路中的耐雷水平与绝缘水平参数呈正比例相关关系。从这一角度来说, 要想确保高压送电线路整体绝缘强度指标参数的稳定性并提升送电线路的耐雷水平, 就应当重点关注对高压送电线路零值绝缘子的检测作业。具体而言, 在设计过程当中应当对备选绝缘子的性能参数进行合理分析, 优选玻璃性质绝缘子。

2.5 杆塔接地电阻参数的优化分析

设计环节要想最大限度的提高耐雷水平基础参数, 则应参照高压送电线路各基杆塔装置的土壤电阻率指标, 对其接地电阻参数加以合理控制, 同时兼顾设计环节的经济性与有效性。具体而言, 一是对于有条件进行杆塔水平放设的送电线路设计作业而言, 接地方式的选取应以水平外延方式为最优选。此种方式一方面能够对冲击接地电阻予以合理控制, 另一方面也能实现工频接地电阻参数的显著性降低。二是对埋设深度接地极予以合理增加, 以就近原则为基准强化有关垂直接地极设计方式的应用。特别是对于涉及到埋深较大的地下接地电阻设计而言, 杆塔接地极应优选深埋或是竖井作业方式。

结束语

随着现代科学技术的蓬勃发展与经济社会现代化建设进程日益完善, 社会大众持续增长的物质文化与精神文化需求同时对新时期的电力系统建设事业提出了更为全面与系统的发展要求。高压送电线路作为电力系统运行中的基础性载体, 其质量应从设计环节的优化工作入手予以保障。

参考文献

[1]武卫国, 李克昙.高压送电线路建设与运行对环境的影响[J].内蒙古电力技术, 2011, 27 (5) :56-58.

[2]刘庆丰, 袁海伟.一种特殊的城区高压送电线路设计构想[J].继电器, 2011, 35 (6) :42-44, 58.

[3]包德章, 卢正鼎.高压送电线路智能设计集成系统的体系结构[J].计算机辅助工程, 2012, 11 (1) :1-7.

高压输电线路电气设计研究 篇8

近年来, 我国加强了高压输电线路建设力度, 通常情况下, 主要应用的电气设计包含两种, 即架空输电线路和电缆输电线路。然而, 后者在应用的过程中, 需要在地下设置电缆, 尽管可以有效将电网输电占空空间进行释放, 然而在日常使用过程中, 不仅容易发生故障, 在日常维护过程中的难度也相对较高。因此现阶段我国在进行高压输电线路构建的过程中, 主要应用高压架空法, 其需要在高空中对电缆进行设置, 这一过程中需要对输电塔进行利用, 具有较高的可靠性和安全性。

1 高压输电线路电气设计的具体内容

1.1 可行性分析过程

在进行高压输电线路电气设计的过程中, 设计人员首先应当针对设计内容的可行性进行详细的分析, 其中包含需要耗费的成本、技术及设备要求以及项目建成后能够实现的经济效益等。根据这些内容, 才能够再进行原材料和工程规模的探讨和研究, 更重要的是, 在进行可行性分析的过程中, 还应当对高压输电线路在投入使用以后将会造成的社会影响等进行有效的预测, 并向相关部门咨询意见。在实施可行性分析的过程中, 相关工作人员应当对实验数据、图表计算等内容进行充分的考虑, 更重要的是, 应当对这些数据和资料同国家法律法规是否相符进行充分的研究, 从而制定出一份详细的报告, 对高压输电线路工程进行阐述, 只有在这一基础上才可以进行设计方案和具体施工内容的制定。

首先, 设计方案。对于高压输电线路电气设计的方案而言, 需要进行可行性分析, 并对施工过程中需要面对的自然环境因素、施工技术和设备要求以及工程规模等进行全面的预测;其次, 客观因素。在实施可行性分析的过程中, 需要制定详细的内容和具体的数据, 保证各项内容的真实性, 才能够促使高压输电线路施工过程中的稳定性和安全性提升;再次, 论证严密。在提升相关可行性分析严密性的过程中, 可以应用分析法对设计内容进行整体研究, 并对客观因素进行假设, 同时制定出避免方案;最后, 风险预测。在实施可行性研究的过程中, 一项重要的内容就是风险预测, 也就是说, 工作人员应当在工程实际施工以前, 就对各种可能出现的风险进行预测, 从而及时采取有效措施对其进行规避, 提升工程质量[1]。

1.2 初步设计

这一过程中, 设计人员应当根据设计具体环境和限制性因素, 构建多种不同的设计思路, 并经过排除法, 最终确定最为全面和科学的设计方案。

首先, 加强对高压输电线路敷设路径、当地气候以及导线等因素的了解。高压输电线路在构建过程中, 主要是室外施工, 因此受环境影响严重, 在选择导线参数的过程中也应当综合考虑这些因素。同时在将线路使用过程中的消耗降到最低的过程中, 还应当根据气候因素选择线路原材料。

其次, 建设铁塔基础。高压输电线路是否能够长期稳定运行, 同铁塔基础是否牢固具有本质关系, 而施工现场地形和地质等条件都会影响铁塔的稳定性, 同时机械负荷又可以反作用于地质之上, 在这种情况下, 只有在施工过程中, 加强监督才能够有效控制施工质量[2]。现阶段, 我国铁塔以杆塔结构为主, 自力式铁塔应用较少。绝缘支持式铁塔是拉线塔的一种, 使用过程中成本较高;拉索杆塔能够促使线路更加紧凑, 在特高压线路施工的过程中更加适用, 然而却需要对地面面积进行较大的占用;现阶段我国经常使用的铁塔为拉V塔, 既适应我国多数地形和地质, 也可以有效节约成本。

1.3 施工图设计

在设计施工图过程中, 一定要注重全面性, 其中应包含预算内容、修正概算以及铁塔的具体施工图等, 在进行高压输电线路电气设计的过程中, 要保证其实用性, 促使其在施工过程中可以作为重要的依据[3]。

2 高压输电线路电气设计中需要注意的问题

2.1 抗冰性

在进行高压输电线路电气设计的过程中, 其不同施工环境会对工程产生较大的影响, 其中对工程以及线路日后使用影响最大的气候因素就是冰冻, 在这种情况下, 在进行高压输电线路电气设计的过程中, 必须注重其抗冰性能的高低。设计人员在设计过程中, 应对当地浮冰厚度进行实地考察和统计, 如果存在严重的冰冻现象, 那么需要对抗冰塔进行应用, 从而保证输电线路的顺利运行, 与此同时, 还需提升电缆自身的抗冰性能, 尽量应用具有较高绝缘度的导线材料。

2.2 路径选择

在进行高压输电线路电气设计的过程中, 设计人员不仅应当对当地的气候进行充分的了解, 从而选择合适的抗冰导线材料和铁塔类型, 同时还应当对当地的地形以及路径等进行充分的考察, 在多个路径当中选择最为科学的路径。如果高压输电线路被设计于闹市或山林地区, 不仅在日常运行过程中, 会受到高空抛物和树木挂碰的严重影响, 在进行定期维修的过程中, 难度也非常大, 在这种情况下, 必须在进行气象、地质、水源等多个因素的考察以后才可以选择路径[4]。最为科学合理的路径通常可以保证高压输电线路拥有较少的曲折和较短的转角, 自然条件良好的同时交通相对便利。

2.3 合理选择线路杆塔

杆塔是高压输电线路整个工程施工以及日后使用过程中不可缺少的关键环节之一, 在这种情况下, 工程设计阶段就应当科学地选择线路杆塔。机械性和绝缘性强是杆塔选择的关键因素之一, 同时还应当严格挑选构建杆塔的混凝土以及钢材。杆塔需要符合高压输电线路施工现场的地质条件和特征, 可以保证不同地质条件下, 杆塔始终拥有较强的牢固性和稳定性。例如, 部分地区在施工过程中, 拥有较厚的土壤, 此时要想提升杆塔稳定性, 应当促使土地开挖量减少, 尽量节省材料, 而如果施工当地拥有相对较软的土质, 那么需要对杆塔进行交叉网状布局, 促使杆塔在使用过程中的支撑能力提升[5]。值得注意的是, 在进行杆塔种类确定的过程中, 应当将成本作为一个关键因素。

3 结束语

综上所述, 近年来, 在社会经济不断进步的背景下, 工业生产及人们的日常生活中对电能的可靠性要求越来越高, 在这种情况下, 积极加强高压输电线路电气设计研究具有重要意义。值得注意的是, 这项工程具有规模大、耗时长和客观影响因素多的特点, 因此, 要想提升我国电能可靠性, 并实现长期可持续发展, 必须及时进行高压输电线路电气设计具体内容的探讨, 并有针对性的采取有效措施, 有效避免安全隐患。

摘要：近年来, 在科学和信息技术不断进步的背景下, 我国社会经济取得巨大发展。在这一过程中, 人们的日常生活和工业生产等各个方面对电能的需求量及电能可靠性的要求越来越高, 在这种情况下, 我国加大了电网建设力度。高压输电线路是电网的重要组成部分, 在对该线路进行设计的过程中, 电气设计不容忽视, 因此现阶段, 积极加强高压输电线路电气设计的研究具有重要意义。文章从高压输电线路电气设计的具体内容入手, 对设计过程中的注意事项展开了探讨。

关键词：高压输电线路,电气设计,研究

参考文献

[1]李勇.无人飞行器在特高压交流输电线路巡视中的应用模式研究[D].华北电力大学, 2014.

[2]王婷婷.超/特高压输电线路雷电屏蔽性能方法研究[D].重庆大学, 2013.

[3]敬海兵.1000kV特高压交流输电线路防雷问题研究[D].西华大学, 2012.

[4]黄道春.超/特高压绝缘子串污闪、冰闪特性及电位和电场分布研究[D].武汉大学, 2009.

高压输电线路电气设计分析 篇9

关键词：高压输电线路,电气设计

高压输电线路根据电路设计方式的不同, 分为两种:电缆输电线路和架空输电线路。电缆输电线路是指将电缆埋在地下, 能过节省空间, 但是施工以及之后的维护工作不方便, 一般高压输电线路所指的都是架空输电线路, 利用输电塔将导线和底线悬在空中来完成输电工作。随着国家经济的快速增长, 电网建设的发展同样势如破竹, 得到了迅猛发展。输电的可靠性在加强, 输电能力也在不断加大。但是, 高密度建设时期, 电力建设仍面临一些问题, 输电线路的设计方面还有待改善。

1 高压输电线路电气设计的内容

架空输电线路的设计主要分为三个阶段:可行性分析、初步设计和施工图设计。

1.1 可行性分析阶段

可行性分析是通过对建筑规模、设备选材、资金筹备、项目盈利等方面, 从技术上、设备上、经济上进行全面的调研和分析。可行性分析对在高压输电项目建成以后可能带来的经济效益以及社会影响等方面进行预测, 从而对项目的投资建设以及如何施工做出咨询意见。可行性分析必须遵循国家的相关规定和政策法规, 同时还要有相应的实验数据、计算图表等各种技术资料, 全面系统地进行分析。可行性分析报告包括项目的设计方案、客观的内容、风险预测以及严密的论证。

1.1.1 设计方案

可行性分析主要就是对设计方案进行可行性论证, 所以必须做好设计方案。输电线路建设规模、主要设备、施工技术、环境影响等方面都要进行详细的估计。

1.1.2 客观的内容

可行性研究报告中所涉及到的内容和研究数据, 一定是要在客观真实的基础上的, 否则就缺乏了真实性、可靠性, 造成输电线路建设各方面的偏差和失误。实事求是的进行市场调研和研究是保证客观的重要前提。

1.1.3 风险预测

风险预测是可行性研究报告中重要内容, 是工程进行建设之前的活动。在事件没有发生之前, 对输电线路可能出现的问题做好科学预测。

1.1.4 严密的论证

可行性报告的一个显著特点就是论证性。要做到严密的论证, 必须采用系统的分析方法, 对输电线路建设的各方面因素都要做好全面、系统的分析。

1.2 初步设计

高压输电线路的初步设计是最终项目完成效果的一张草图。根据输电线路实际应用中的需要, 整理资料, 设计出多种思路, 通过不断推敲选出最合适的设计方案。输电线路初步设计主要包括以下几个方面:

1.2.1 选择导线、路径和气象条件

输电线路的导线自身参数比较容易受周围环境因素影响, 导线下方的工频电场受到影响, 电路输电也会受到损失。考虑到这些问题, 使用科学精确的计算方法来保证导线电场计算值近似实际气象条件下的真实值。另一方面, 输电线路设计时尽量选择在气象条件相对较好的环境下会降低输电线路的损失。

1.2.2 铁塔基础建设

铁塔基础是输电线路重要组成部分, 同样是保持线路安全稳定运行的保证。由于电气元件暴露在自然环境下, 除了正常的机械负荷之外还要受到地形地质条件的影响, 所以在初步设计时要充分考虑到这些作用, 施工过程中严格控制施工质量, 高压输电线路的安全稳定运行就能得到坚强的物质保障。

1.2.3 线路绝缘、防雷和防震措施

绝缘子是高压输电线路中重要的电气元件, 起到支撑导线和防止电流回地作用。在整条输电线路上, 绝缘子的这两个作用必须得到保证。

雷电袭击是高压输电线路安全运行的重大隐患, 给电力系统带来了大量的麻烦和损失。所以在初步设计时一定要做好防雷措施, 准确把握雷电对高压输电线路的伤害原因, 有针对性地采取相应的防范措施。

高压输电线路由于导线经常处于运行应力较大, 所以震动现象以及所引起的后果比较严重。因此, 在线路设计上应该考虑防震措施以减少或消除导线的震动, 保证高压输电线路的安全稳定运行。

1.3 施工图设计

施工图设计是高压输电线路电气设计的一个重要方面, 主要包括路径平面位置图、杆位断面图及杆塔明细表、机电安装施工图、杆塔及基础施工图、修正概算或预算书。

2 高压输电线路应注意的问题

高压输电线路随着国民经济的飞速增长得到迅猛的发展, 但随着发展的进行也伴随着一些问题, 下面探讨一下高压输电线路设计存在的一些问题及解决方案。

2.1 选择路径

路径选择是整个输电线路设计中的关键, 科学合理的选择方案在经济、技术指导以及施工、运行条件等方面都起着重要的作用。为了给线路施工以及运行维护创造良好的条件, 在选择路径时要考虑沿线气象、地质、水文等自然条件, 妥善协调好输电路径和周边的其他设施、资源开发和环境保护之间的关系。选择路径是要按照国家现行的法规政策, 综合比较论证, 选择出最佳的路径方案。最佳路径的选择基本要求:尽量选择路径短的, 曲折系数愈小越好;尽量选择直线线路, 避免太大的转角角度和太多的转角次数;转角点的地形要尽量选择较平坦的地方, 转点的距离尽量大些;选择沿线交通相对便利的地方, 最好距离公路或者航道比较近;选择地质条件良好的地方, 避免洪涝、地震等自然灾害对线路造成严重影响;做到少占用建筑用地、注意保护名胜古迹和大片的农田作物;线路选择要尽量避开其他障碍物, 要与城乡规划、通信、航空、铁路等部门协调好;如果输电线路的选取无法避开很大的跨越, 那么工程施工量和投资就比较大, 一定要选择好跨越地点, 规划好整条线路的设计。

在线路选择时要兼顾到工程实际和经济性问题, 综合考虑占地费用赔偿和民事工作。线路选取要最大限度地满足电网系统的建设需求。

2.2 杆塔基础型式的选择

输电线路用绝缘把导线固定在杆塔上以完成电能的传输。杆塔是高压输电线路的主要结构, 它根据机械强度和绝缘强度来进行机构设计, 由钢筋混凝土或者钢材建造而成。

杆塔型的选取需要根据具体的地形地质情况来进行, 因地制宜, 规划杆塔选型。根据地质条件的不同, 输电线路杆塔基础型式也比较多样化。针对软土地基、黄土地基、冻土地基、岩体地基要做出不同的选型。在杆塔基础型式的选取上发展新技术是对输电建设的重大贡献。比如, 人工斜挖原状土基础的载力高, 不容易变形, 消除了安全隐患, 而且开挖量小, 节省材料。因此, 在覆盖层较厚、可塑性粘土中采用人工斜挖原状土基础可以提高设施的承载能力和抗覆压的稳定性。软土地复合式小桩基础, 做成直桩与斜桩网状分布, 使其倾斜度与设施所受到的上拔力和水平力方向向下, 从而承载力较大。除此之外, 其工程造价相对较低, 操作简单。

2.3 输电线路抗冰设计

对于高压输电线路, 要根据不同地区的气象信息, 对线路的抗冰性能做好线路设计, 争取做到保证线路运行安全稳定又相对节省工程造价。因为各地区的气象条件不同, 冰厚也不相同, 因此, 要采取不用的冰厚设计值。在设计过程中, 要对输电线路所经地区的地形地质情况、风向以及湿度进行综合性分析, 科学合理地确定冰厚设计值。

抗冰所采取的措施通常采用重型抗冰塔和加强导线。在重冰区要相隔一段距离就设置一个基抗串耐张塔, 导线要采用机械强度较高的材质。为防止由于线路不平衡的张力作用和脱冰震动对导线造成损伤, 要用预绞丝护线条保护导线。抗冰设计的一个重要方面是防止绝缘子冰闪, 增大爬电距离和增大绝缘子串长度, 改善绝缘串的伞型结构。在绝缘子表面涂上防水材料可以很大程度上降低覆冰绝缘子漏电的可能性。

3 结语

输电线路工程建设的设计方案一定要结合实际, 因地制宜, 设计出满足电网建设的最高要求。如果设计脱离工程的实际, 仅仅只是纸上谈兵, 一味生搬硬套是对工程建设的不负责任, 无法保障设计的质量与满足电网发展建设的需要。所以在高压输电线路的设计过程中, 务必理论与实际相结合, 设计出科学、合理、专业化的方案, 在施工过程中严格按照设计方案建设出满足电网要求的工程项目。

参考文献

[1]谢国靖.110 kV及以下输电线路勘测中测绘的工作内容及应注意的问题[J].科技咨询导报, 2007, (13) .

[2]胡伟.输电铁塔上部结构几何参数优化设计[D].华北电力大学, 2008.

高压输电线路施工过程探讨 篇10

作为电力系统重要的组成部分, 高压输电线路担负着在电力系统中输送和分配电能, 联络变电站与变电站、变电站与发电厂并使其正常有效地运行的重任。电力企业对高压输电线路的施工管理包括:施工图纸的会审及技术交底、施工组织设计、施工技术管理、施工现场管理等。目前, 电力企业对于高压输电线路施工的管理也变得日益严格、规范。如何保证高压输电线路施工过程中的安全和质量, 严格依据高压输电线路设计单位的施工图设计图纸进行施工, 是高压输电线路施工中的重点和难点。同时, 高压输电线路施工环境的复杂性和多样性, 也给高压输电线路的施工带来了严峻的考验。

1 高压输电线路桩位复测

作为高压输电线路施工进入现场的第一步, 同时也是检查整条高压输电线路每个杆位是否正确的重要手段, 应对设计人员现场交桩定位进行校核测量, 也就是高压输电线路的桩位复测。桩位复测工作一般包括:杆位中心桩的档距、坐标高程及耐张段长度, 转角塔位还应包括方向桩、转角度等。其中要特别注意的是杆位中心桩及高程, 尤其是不能混淆转角塔的方向桩与中心桩。为了确保桩位的正确性, 可以用不同颜色的木桩将方向桩和中心桩区分开来, 同时利用桩位周边的地形、地物、标志性建筑等对桩位进行标注锁定。此外, 对易碰损的桩应加以外引或保护, 以防移位或松动, 高程辅助桩应牢固固定。废弃的桩位一定要及时处理掉, 以免在施工过程中被误认为是杆塔中心桩从而造成严重的施工失误。复测人员应细致、认真地做好复测工作, 在复测过程中, 如果发现与施工图有出入的地方, 应及时与设计人员进行沟通, 明确原因, 并及时加以解决[1]。

2 高压输电线路基础施工

所谓的基础, 是指高压输电线路杆塔地下部分的总体。它能够承受高压输电线路杆塔的荷重并将其传递给周围的地基, 起到稳固高压输电线路的目的。基础施工质量的优劣, 将直接对高压输电线路的运行安全造成影响。高压输电线路施工中一般采用板式基础、阶梯基础、掏挖基础、岩石基础、斜插基础及桩基础等多种基础形式。为了有效控制基础施工的质量, 应针对不同的基础形式所具有的不同技术要求及特点来制定相应的施工技术措施。

2.1 掏挖基础施工

直接将混凝土浇筑在掏挖成型的土坯中, 即可形成掏挖基础。掏挖基础的特点是其承载充分利用了原状土的机剪强度。因此, 在基坑开挖施工过程中, 应严格按照设计图尺寸进行开挖, 尽量避免对基坑周边原状土的扰动。在基坑施工完成后, 为避免基坑裸露时间太长而造成坍塌, 需要立即进行混凝土浇灌。此外, 施工过程中要特别注意保证施工人员的安全, 一旦发现孔壁有坍塌迹象, 应立即停止施工。

2.2 阶梯基础施工

阶梯基础具有施工难度小、工艺简单等特点。要注意在开挖施工过程中, 以防降低地基土的承载力, 应尽量避免扰动到基底原状。由于高压输电线路穿越地区地形地貌复杂, 经常会遇到如较塑状态的粉质粘土等容易塌方的较差土质。此时, 应根据现场具体的土质情况, 合理放坡, 并采用基坑土堆放在离基坑较远处、做好基坑开挖和混凝土浇制过程的排水施工、基坑附近严禁堆土、校核L (基础中心至坡边的距离) 是否满足要求, 是否能按要求降基等基坑支护措施, 以确保施工人员的安全。

2.3 钻孔灌注桩基础施工

作为杆塔基础的主要形式之一, 钻孔灌注桩基础近年来被广泛应用在高压输电线路杆塔基础的施工中。钻孔灌注桩基础是采用专用的机械设备钻孔成型后, 将混凝土从导管中灌入而形成的。与其他基础施工相比, 钻孔灌注桩基础施工具有抗沉降及冲刷能力好, 受力均匀;开挖土方量小, 施工机械化程度高;可大量节省钢材及混凝土, 缩短工期;施工机械较大, 对施工工艺要求较高等特点。在软土、河道、自重湿陷性黄土等特殊地质条件下, 杆塔基础应首选钻孔灌注桩基础。

2.4 施工过程介绍

下面以浙江省永康市某220 k V输电线路工程为例, 对钻孔灌注桩基础施工过程进行介绍。

(1) 工程概况:某220 k V输电线路工程51#、52#、53#、54#、55#、56#、57#杆塔桩位所在地质条件为河道、软土, 属于特殊地基。基础设计为钢筋混凝土钻孔灌注桩, 每基桩数为4根, 共计28根, 混凝土采用C20, 桩1 200 mm、1 400 mm, 桩长17 m、19 m, 配筋1625、1925。

(2) 施工过程:施工的工艺流程依次为测量放线、护筒埋设、钻进成孔、一次清孔、钢筋笼制作安装、下放导管、二次清孔、砼搅拌灌注、提出护筒成桩。每个步骤都是环环相扣、相互影响的。

1) 成孔。在钻孔前, 先要挖埋用6 mm厚钢板卷制而成的护筒。由于常用的杆塔基础灌注桩施工设备不能自走, 无法满足本工程流动性大的要求。为满足成孔需要, 最后选用了车载式钻井机和立式泥浆泵。杆塔所处地层比较松散, 为中砂、粗砂及粒径小于6 cm的砾石层。因此, 选用梳齿型钻头既能满足钻孔需要, 还能提高钻孔效率。选用泥浆主要指标控制为密度1.05～1.10 kg/L, 漏斗粘度25～30 s, 失水量18 ml/30 min以下。这一方面是因为地层比较松散, 多为无泥质充填, 极易发生扩径坍塌, 所以要求泥浆必须具有良好的护壁性能。另一方面, 由于钻孔孔径较大、成孔速度快、出渣量大, 要求泥浆具有良好的携带钻渣能力, 以便更有效地清除孔底钻渣, 提高效率[2]。

2) 制笼与安装。所谓的制笼, 是用钢筋制成一个笼式框架, 框架中所有钢筋的接触点都必须焊接, 还应按设计要求安放砼保护层垫衬板。钢筋笼应控制主筋间距-10～+10 mm、钢筋笼直径-10～+10 mm、钢筋笼长度-100～+100 mm、箍筋间距-20～+20 mm的制作精度。在钢筋笼安装时, 可用吊车垂直下吊至孔内, 找准位置后固定在护筒上。

3) 砼灌注。在灌注之前首先要清孔, 本工程的细颗粒地层采用清水或细泥浆正循环即可, 但砾石层则应采用泵吸反循环清孔。一般清孔时间要控制在1～2 h, 直至检测孔底无沉渣或沉渣厚度小于300 mm。随后用内径203 mm、壁厚6 mm、长度为1.5～3 m的无缝管来制作灌注导管。在安装导管时, 为保证隔水塞和混凝土的顺利排出, 要注意以事先排好的顺序依次连接, 导管下口距孔底的高度应控制在0.5 m左右。砼的拌制需严格按照规定配方, 采用现场拌制的方式。在灌注过程中, 一定要连续紧凑, 现场要有专人负责协调、指挥, 并及时检测孔内砼灌注的实时情况。确定取管深度及时间, 当砼灌出地面后, 要集中人力, 迅速提出灌注导管, 拆除灌注设备, 为做桩头作好准备工作[2]。

4) 做桩头。杆塔桩头与桩身必须一体且一次浇筑完成。

3 高压输电线路杆塔施工

高压输电线路的杆塔施工一般可分为整体组立施工和分解组立施工。其中, 整体组立杆塔时, 对混凝土抗压强度的要求应达到设计强度的100%;分解组立杆塔时, 对混凝土抗压强度要求必须达到设计强度的70%。在施工过程中, 还应重点注意以下几点: (1) 在杆塔的起吊设备、绳索规格、起吊方案的选择及起吊现场的布置等方面, 必须要符合相关的起吊技术标准要求。此外, 为防止车位不合理造成起吊困难, 起吊杆塔前要根据现场情况合理地选择吊车车位。 (2) 为防止钢管杆在起吊过程中脱节, 在钢管杆整体起吊前, 应检查其每段之间的插接长度是否满足设计要求, 并在插接部位预先做好保护措施。 (3) 在杆塔起吊过程中, 要缓慢转杆, 防止杆塔突然倾倒。为防止杆塔一侧受力后有些部件会变形损坏, 在必要时要采用双吊点同时起吊。起吊的吊点位置应与设计图纸上所标注的位置一致, 不能擅自更改。 (4) 在组立杆塔过程中若遇到特殊情况, 如组立角钢塔时发现杆件加工尺寸误差太大, 无法正常安装, 就必须与铁塔加工单位联系更换。

4 高压输电线路架线施工

高压输电线路架线施工中, 最重要同时难度最大的是交叉跨越。在架线施工前, 应对高压输电线路沿线的电力线、弱电线路、铁路、公路、河流、房屋等跨越情况进行调查, 特别要留意大跨越或重要的障碍物。根据实地调查过程中了解到的跨越复杂情况和被跨越物的重要程度, 积极与相关监管部门沟通联系, 在取得其批准同意后方可搭设跨越架, 进行架线施工。 (1) 跨越架一般分为双面和单面两种, 其中双面跨越架是用在跨越公路、铁路、电力线路和多路通讯线等复杂跨越时, 需要在被跨越物两侧搭设跨越架并封顶作业;在跨越乡村道路、低压配电线路、广播线和通讯线时, 只需在被跨越物的一侧搭设跨越架施工作业。 (2) 紧线施工时, 拉线对地夹角和拉力都应符合相关设计要求并对杆塔进行保护, 不能强行紧线。 (3) 在采用降温法观测导线的弧垂时, 应注意放线时的气温, 并选择具有代表性弧垂观测档距进行观测。大耐张段有两个以上观测点时, 应先待距牵引端远方的观测档弧垂达到要求值后再反复调整, 以使各档观测弧垂达到要求值[3]。

5 结语

高压输电线路的施工是一项劳动强度大、技术含量较高、时效性要求很强的野外作业过程。在施工过程中, 会有很多因素影响到施工的进度及质量。因此在施工前, 应细致考虑施工过程中将会遇到的问题及解决问题的措施;同时在施工过程中, 应根据现场的具体情况, 灵活地采取相应的技术措施, 确保施工质量和施工安全, 为电力事业的发展贡献力量。

摘要：介绍了高压输电线路桩位复测的工作内容和高压输电线路基础施工的多种基础形式。着重分析了挖掏基础施工、阶梯基础施工和钻孔灌注桩基础施工各自的特点和应用范围, 并以实例说明了钻孔灌注桩基础施工的过程。最后阐述了高压输电线路杆塔施工和高压输电线路架线施工的相关内容。

关键词：高压,输电线路,施工,杆塔

参考文献

[1]邓杰智.220kV及以下输电线路施工应注意的问题探讨[J].湖北电力, 2011, 35 (1) :39～40

[2]蒙华伟.送电线路铁塔基础钻孔灌注桩施工实践[J].建筑工程, 2010 (11) :151～152

高压线路 篇11

关键词：高压直流输电线路 继电保护技术 安全性

中图分类号：TM73文献标识码：A文章编号：1674-098X（2014）09（a）-0026-01

1 高压直流输电线路继电保护的影响因素

1.1 电容电流

高压直流输电线路电容大、波阻抗小以及自然功率小的特征，这就给差动保护整定带来较大的影响，为了保障高压直流输电线路运行的安全性与稳定性，必须要对电容电流采取科学合理的补偿措施。此外，在分布电容因素的影响下，一旦高压直流输电线路运行出现故障，故障距离与继电器测量阻抗之间的线性关系就会发生改变，成为双曲正切函数，此时，就不能使用传统继电保护措施。

1.2 过电压

高压直流输电线路在出现故障之后，电弧熄灭时间会延长，情况严重时甚至会发生不消弧的情况，在电路电容因素的影响下，两端开关不会在同一时间断开，此时，行波来回折反射就会严重影响整个系统的运行。

1.3 电磁暂态过程

高压直流输电线路长，在操作与发生故障时高频分量幅值较大，这就给高频分量的滤除工作带来较大的困难，这不仅会导致电气测量结果发生偏差，此时，半波算法在高频分量的影响下准确性难以保障，此时，电流互感器也会发生饱和现象。

2 高压直流输电线路继电保护设计原则与注意事项分析

2.1 输电线路的主保护

影响输电线路主保护的因素是多种多样的，必须要根据高压直流电路的实际情况进行选择，在设计时，需要使用两台不同原理的装置，第一套保护装置可以使用分相电流差动纵联保护装置；第二套保护装置可以使用相电压补偿纵向保护装置，两套装置分别来使用不同的通道。

2.2 输电线路的后备保护

输电线路后背保护是主保护的重要补充，在进行设计时，需要控制好线路两端切除故障差，配置好完整的接地距离保护与相间距离设备，距离保护特征不应该局限在四边形、圆形与椭圆形几种，可以将微机保护充分的利用起来，从根本上提升系统运行的安全性。

2.3 并联电抗器保护

高压直流输电线路中并联电抗器出现故障后，线路会发出相应的命令，启动自动保护装置，此时，并联电抗器就可以充分的发挥出其作用，若故障超过了高压直流输电线路允许的标准，则需要及时的将两侧断路器断开。

2.4 自动重合闸

高压直流输电线路常用的自动重合闸有三相重合闸、单相重合闸与快速重合闸集中模式，具体选择哪一种模式，还需要根据具体的过电压水平进行分析，为了防止过电压操作情况的发生，在非全相情况下过电压倍数在允许标准范围时，可以使用单相重合闸，若超过标准范围，就需要使用三相重合闸。在进行设置时，需要充分的考虑到线路两端的时间间隔与重合顺序，将其控制在标准范围内。

3 高压直流输电线路常用的继电保护技术

3.1 行波暂态量保护

如果高压直流输电线路出现故障，会出现反行波，要保障系统运行的稳定性，就需要做好行波保护工作，这也是高压直流输电线路的主保護措施。

就现阶段来看，常用的行波保护措施由SIEMENS方案与ABB方案。其中，SIEMENS是基于电压积分原理的一种保护措施，起保护启动时间为16～20 s，与ABB方案相比，该种的保护速度相对较慢，但是，抗干扰能力则优于ABB保护方案；ABB行波保护的检测原理是极波与地模波，能够检测到图变量为10 ms之内的反行波突变量，在必要的情况下，也可以使用用电压、微分启动与电流图变量几种方式来识别。

以上两种行波保护能力都较为有限，耐过渡电阻能力不理想，此外，还存在着缺乏整定依据、理论体系不严密等缺陷。为了提升行波保护的效果，学界也提出了形态学梯度技术与数学形态学滤波技术，但是，无论是暂态量保护还是行波保护，都存在一些弊端，还需要进行深入的分析。

3.2 微分欠压保护

微分欠压保护是一种基于电压幅值水平与电压微分数值的保护措施，兼具主保护与后备保护的功能，在现阶段下，SIEMENS方案与ABB方案检测的对象都是输电线路的电压水平与电压微分。其中，后者上升延时为20 ms，在电压变化率上升沿宽度未达到标准的情况下，就能够起到后备保护作用，但是其耐过渡电阻能力并不理想。

微分电压保护动作的可靠性与灵敏度要优于行波保护，但是动作速度则不如行波保护，两者都存在着灵敏度不理想、整定依据不足、耐过渡电阻能力较差的问题。

3.3 低电压保护

低电压保护是高压直流输电线路的常用后备继电保护，主要依靠对电压幅值的检测来实现保护工作，根据保护对象的不同，低电压保护包括极控低电压保护措施与线路低电压保护措施，其中，前者保护定值低于后者，前者在线路发生故障时会闭锁故障极，后者在开展保护动作时会启动线路重启程序。

低电压保护的设计简单，但是缺乏科学、系统的整定依据，难以帮助技术人员判断故障的具体类型，动作速度较慢。

3.4 纵联电流差动保护

纵联电流差动保护模式使用双端电气量，选择性较好，但是该种保护模式在故障发生较长的时间后才能够做出保护措施，因此，只能够用于高阻故障的诊断与切除中。由于各类因素的影响，现阶段使用的差动保护也未联系到电压变化过程与电容电流问题，很容易出现误动，虽然电流差动保护装置有着动作速度快以及灵敏度高的优势，但是这种优势却未在高压直流输电线路中充分的发挥出来，性能还有待提升。

4 结语

综上所述，高压直流输电线路有着线路长、电压高、电容大、输送功率大、波阻抗小的特点，这也对继电保护工作提出了较高的要求，继电保护不仅仅需要满足传统保护的目的，还需要对线路过电压产生限制，提升设备与系统运行的稳定性与安全性，就现阶段来看，虽然我国的高压直流输电线路已经得到了广泛的使用，但是其继电保护技术还存在着各类问题，缺乏科学、系统的整定依据，灵敏度不高，还需要开展进一步的研究，相信在不久的将来，高压直流输电线路继电保护技术定可以得到跨越式的发展。

参考文献

高压输电线路的在线监测技术 篇12

输电线路是电能传输的基本通道, 它的正常运行直接关系到电力系统的设备安全和电力系统运行的可靠性。配电线路呈网络状结构, 传输距离比较长, 电力线路常常发生短路故障、接地故障、雷击、过流等情况, 往往会因为线路分布地形复杂、路途遥远, 常用的电力自动化监测控制系统难以准确地指示出故障点, 从而造成故障查找困难、停电时间比较长等不利局面。

智能化输配电线路的在线监测系统, 利用高压监测技术、GSM短信技术对线路进行实时监测。当输配电线路发生故障时, 该系统能够及时报警, 并能根据故障监测端设备编号准确显示故障位置, 从而自动发送短信, 把相关信息及时发送到运行维护人员的手机上, 极大地节省了故障查找时间和成本。

通过输配 电线路的 在线监测 系统, 可以及时发现故障隐患, 及时排除, 从而达到安全供电的目的 ;还可以了解线路电能输送裕度、线路损耗, 为整个电力系统的管理和电力调配提供科学全面的参考数据, 对输配电线路的运行和维护起到积极的作用, 具有很好的经济和社会效益。

2 在线监测系统的具体应用

2.1 输电线路视频监测

输电线路视频在线监测能够对绝缘子串、导线 (导线金具、导线弧垂) 、地线 (地线金具、地线羊角) 、杆塔 (塔身、塔基及对面杆塔) 等进行全方位无盲点监视, 并且可以监测到输电绝缘子闪络弧光情况, 以高灵敏度的红外报警启动即时拍摄监控现场视频录像, 以及即时抓拍监测现场图片等, 将现场情况以高清晰图文信息数据的形式, 连同其他现场辅助信息数据, 通过3G无线网络即时传送至监控中心监测平台, 实现线路实景信息的采集、传输、处理和人机互动的一体化功能。

输电线路视频在线监测系统, 是由GPRS/CDMA 1X无线网络、Internet互联网技术、视频采集传输系统、工业摄像机、中心接收基站和信息处理软件等共同组成。可应用于各种自然和地理环境, 通过固定终端按照设定的工作方式自动拍摄、发送现场视频或图片, 还可以远程操控固定终端摄像机查看细节, 使运行维护人员在监控中心就可以获取包括对输电导线、输电绝缘子、输电铁塔、输电走廊间隔环境、线路设备运行状态以及人员施工等现场的实时视频图像, 可以替代人力巡线, 改变输电线路的巡视方式, 使输电线路的巡视更加方便快捷, 解决了恶劣天气条件下无法开展电力线路巡视的困难。

2.2 输电线路故障定位监测

输电线路 故障定位 监测, 可在线准确监测线路各类故障发生的位置, 包括接地、短路、断路等故障。利用在各相线路上安装的电流互感器采集信息, 利用高速采集前置电路来收集线路的故障信息和工频信息。在高速数据采集电路捕捉到暂态数据信息后, 通过系统软件进一步分析处理, 实现高精度故障定位, 并及时发送故障信息和输出报警等。

2.3 输电线路雷击定位监测

目前, 输电线路 雷击定位 在线监测系统, 主要使用综合雷击故障定位、行波故障定位和逐个杆塔安装的故障定位等三种方式。该系统可以根据不同的监测信息特征辨识雷击故障与非雷击故障, 能辨识绕击故障与反击故障 ;该系统具有数据采集、测量和通信功能, 采集的信息通过通信网络传输到后端综合分析软件系统中进行及时处理 ;该系统还能够记录线路上通过的雷击电流、定位雷击点和统计雷击次数, 能迅速准确地判定故障点, 及时发现绝缘隐患, 帮助排除输电线路故障。

2.4 微风振动监测

微风振动监测通常采用弯曲振幅法和加速度测量法。

弯曲振幅法是通过测量线路上两个固定点之间的相对振幅来实现监测的, 取导线或地线上距线夹 (悬垂线夹、防振锤线夹、间隔棒线夹、阻尼线夹等) 出口89mm处为一个参照点, 测量导线或地线相对于线夹的弯曲振幅, 以此值大小来计算导线或地线在线夹出口处的动弯应变量, 作为确定导线或地线微风振动的标准方法。

加速度测量法是利用传感器内质量体的惯性运动与运动加速度特征之间的不一致性原理实现测量的, 是一种运动惯性测量。依据速度与加速度的物理模型, 通过测量加速度来测量物体的运动状态, 并对加速度进行实时监测, 通过速度与加速度、位移的微分与积分关系, 来测量线路运动参照体的运动速度, 进而运算求得位移的改变, 间接地获得导线微风振动的振幅。

2.5 输电线路气象监测装置

输电线路微气象在线监测, 是专门为电力企业和重要用户提供的特别技术服务, 是区域小气候观测、流动气象观测、季节性生态监测等多要素的自动气象站。气象在线监测系统可以对线路所处的环境温度、空气湿度、风速风向、降雨量、大气压力、光辐射等参数进行实时监测, 利用线路微气象区的气象数据, 能够在紧急状况下根据当时的气象条件制定合理的防范或处理措施。

微气象监测系统的技术结构主要由信息监测单元、通讯单元和信息处理单元三部分组成, 其中信息监测单元安装在线路的铁塔上 ;通讯单元安装在信息处理中心, 负责接收处理各监测点的数据以及下发命令 ;分析查询系统 (信息处理单元) 安装于监测中心计算机中, 负责存储、分析、查询各种数据信息。该系统可以使运维人员及时了解线路所在区的气象数据, 通过长时间对线路气象条件数据的观测和分析, 可以为后期线路运行维护和其它新线路设计投运提供数据参考。

2.6 输电线路导线弧垂度监测

输电线路 导线弧垂 度在线检 测, 主要使用的是接触类导线弧垂度智能监测和非接触类导线弧垂度智能监测方法。

接触类导线弧垂度智能监测, 是利用安装在导线上的导线弧垂度采集单元, 通过测量线路与地面的倾角和测量导线的温度, 或者利用雷达或激光测距等方法实现对导线弧垂度的测量。

非接触类 导线弧垂 度智能监 测, 是利用安装在杆塔或地面上的导线弧垂采集单元, 通过张力测量法、图像法等方法对导线弧垂度进行测量。

输电线路导线 (金具) 温度在线监测及动态增容系统, 能够测量输电线路导线的温度、固定导线金具的温度、环境温湿度以及风速风向。该系统利用采集的数据可以计算出线路实际的动态容量和导线弧垂。运行维护人员可以根据这些数据, 及时对输电线路的热稳定负载进行调整, 最大限度地发挥输电线路的输送能力。

总之, 上述各种方法能够测量出输电导线对地距离及变化, 利用导线倾角、导线温度、线路张力、现场图像等信息, 通过信息监测采集处理平台进行分析, 获得线路的弧垂度信息。

2.7 输电线路覆冰在线监测

输电线路 覆冰在线 监测, 是指通过全天候地采集输电线路运行状态下的绝缘子串拉力、绝缘子串风偏角、绝缘子串倾斜角、风速、风向、环境温度、空气湿度等特征参数, 数据处理中心根据所监测的数据, 结合导线覆冰数学模型、模糊逻辑诊断等方法计算近似覆冰厚度和预测覆冰发展趋势, 方便用户对输电线路覆冰程度进行定性定量分析, 实现对线路冰害情况的提前预测, 及时向运行管理人员发送报警信息, 以利于提前做好应对紧急情况的措施和准备, 有效减少线路冰闪、舞动、断线、倒塔等事故的发生。

3 总结

输电线路故障的发生在多数情况下是不可避免的。当输电线路发生故障时, 需迅速查明故障, 并及时排除或尽快找到故障点加以处理, 因为故障排除时间的长短直接影响到送电保障和系统的安全运行。排除时间越长, 停电所造成的损失越大, 对整个系统稳定运行的冲击也越大。