线路利用率（精选8篇）
线路利用率 篇1
1 概述
南昌火车站北侧咽喉区,南昌市洛阳路在此与铁路正交下穿。设计采用框架地道桥形式,下穿铁路部分逾100m,地下管线复杂,地面上有多处道岔及站台墙基础。为确保框架施工时铁路安全,设计采用管棚加盾构的方式加固线路。框架按照净高6.35m,净宽5m+14.25m+5m三孔连续结构设置。框架顶覆土厚度从0.8m到1.5m不等,框架桥平、立面见图1,框架周围管棚布置见图2。
按照《铁路线路修理规则》[5],轨道水平及竖向位移控制值见表1。按照表中要求,洛阳路立交桥轨道按动态Ⅲ级标准,列车速度小于120km/h来控制设计。
Ⅰ级—保养标准;Ⅱ级—舒适度标准;Ⅲ级—临时补修标准;Ⅳ级—限速标准。固定型辙叉标准与线路相同
2 管棚设计
2.1 顶部管棚
洛阳路框架桥顶部管棚,采用D299×14 Q345热钢管。钢管间距30cm,内部填充C30混凝土。列车荷载采用中-活载,线上设备重取1000kg/m,框架顶覆土容重取1900kg/m3。覆土厚度,考虑到研究范围可能较广,从0.8m到3m,分别进行计算。顶管棚顶进时状况见图3。
2.1.1 顶部管棚受力分析
顶管棚所受竖向荷载分两部分,列车活载、覆土及线上设备等恒载。
本例中,管棚的计算跨度5.3m。采用允许应力法验算。列车冲击力按《铁路桥涵设计基本规范》[4]计算。受力分析见图4。
2.1.2 计算结果汇总
管棚的应力及挠度见表2。计算结果说明,双线荷载作用下,4m线间距时,覆土厚度增加,活载效应变化不大,恒载效应不断增加。钢管应力不控制设计;挠度随着覆土厚度增加,控制设计。
单线荷载作用,覆土厚度增加,恒载效应增大,活载效应减小。钢管应力不控制设计,挠度在恒载活载组合作用下,先减后增,控制设计。
覆土0.8m~1.5m之间时,顶进中轨面最大沉降不超过15mm。满足Ⅲ级临时补修标准,理论上不需要限速。实际顶进施工中没有监控到线路下沉情况。
2.1.3 顶管棚设计的要点
管棚计算跨度很关键。框架的结构高度确定后,可以通过调整钢筋混凝土刃脚的宽度来控制管棚的计算跨度。上例中,如果刃脚做成3m宽,管棚计算跨度为6.3m,当覆土厚度0.8m时,总挠度3cm,已不能满足要求。
顶管棚加固线路的原理和传统纵挑横抬法的横抬梁很类似,靠顶进前方土体和框架顶作为管棚的支撑。为保证前方土体的强度能承受管棚传来的各种荷载,路基填土应进行加固。施工中可以采用掌子面注浆的办法。掌子面注浆见图5。
为保证管棚整体受力,应对管棚进行横向连接。在土体中,管棚被裹住,整体性有保证;路基外,没有土体的约束,则应增加纵向钢梁,将管棚横向牢固连接。可以使用工字钢,将工字钢底部和管棚顶部焊接,达到整体受力的效果。
顶进中的水平作用力较大,易使线路横移。通过拉住管棚,使管棚不随框架的顶进而移动,就能控制线路的横移。横向工字钢是很好的反拉连接装置。
当框架将顶出路基土体时,前方土体较薄,很难起到支点作用,应在路基边坡上设置钢支架或人工挖孔桩,撑在管棚下面作为支点。横向工字钢象公路桩柱式桥墩的盖梁,连接支点、支撑管棚。
2.2 侧管棚及底管棚
2.2.1 侧管棚
侧管棚设置如图1。其受力与顶管棚相似,一端搭在框架侧壁上,一端靠前方土体的约束支撑。开挖临空面从框架顶到框架底逐步减小(见图3),侧管棚的计算跨度小于顶管棚。所受荷载主要为侧向主动土压力,数值上远小于顶管棚。
对于大型框架,因为顶力很难保证平均作用框架,加上土质软硬不均,开挖面的深浅不均,开挖方向的误差等因素,易出现偏向。侧管棚能有效地控制框架方向,保证道路中线的施工精度。
侧管棚能够保证框架桥顶进时,框架侧土不塌方,同时对框架侧线路设备能起到很好的保护。在洛阳路框架顶进过程中,框架侧有一盖板箱涵,南昌市主要污水通道,与框架侧壁净距3~6m不等,基础底比框架底高4m。框架侧土的稳定,保证污水涵的圬工基础及墙身不出现大变形,不开裂漏水,始终正常使用。距离框架侧壁3有电气化下锚柱,一般情况应当迁移,工程量大,过渡复杂,对铁路运输影响极大。因为预先顶入了侧管棚,电化柱用4m深的挖孔桩加地系梁作原位加固,地系梁与电化柱底部固结,投资省,对运输无干扰。见图6。
侧管棚的管径选择比较灵活,受力及位移不是主要因素。如果如上例中的污水涵等需重点防护的设施,可以采用大管径,造价虽高,但安全性高,减少管棚顶进的根数,降低管棚顶进施工出现大误差的可能性,从而保证工程质量。洛阳路侧管棚和底管棚均采用了970mm管径、壁厚20mm的钢管,填筑C30混凝土。
侧管棚不宜密排。按现行铁路规定,框架侧路基为路桥过渡段,在框架顶进结束后,通过框架侧壁的预留孔,向过渡段路基注浆,使其满足规范标准。
2.2.2 底管棚
底管棚设置参见图1。当框架地基土质较差,或者施工中土体被水浸泡容易变软等情况时,为避免顶进框架出现栽头、不均匀沉降等问题,预先顶入底管棚,可以起到类似滑道的作用。框架标高受管棚约束,不会出现无法纠正的下栽。洛阳路框架桥的地基处在中细砂层,富含地下水,施工中难免出现扰动、软化,底管棚收到了很好的效果。
底管棚受力复杂。它自身具备很大的刚度,又和周围土体共同作用,准确分析它的受力要建立海量数据的数值计算模型,对工程设计很不方便,也没有必要。实际设计中,只有地基土强度满足设计要求,就可以按照所顶进框架的尺寸来设定底管棚,大跨、大体积框架使用大直径,小框架使用较小直径,底管棚在三种管棚中直径应最大。
底管棚的位置很重要。按照框架结构的传力方式,上方荷载通过框架侧壁传递到框架底板,底板按弹性地基梁作用于底部土体上。地基应力力最大值在侧壁下面;侧壁下不均匀沉降会给结构带来较大影响。洛阳路框架桥用平面杆单元计算模型,按照成桥后的恒、活载,对地基应力等进行分析。结构计算图式及位移大样见图7。不设底管棚时,基底土弹簧刚度取2000kN/m。A、B、D、E分别代表侧壁处角点;C、F代表顶、底板跨中。
在D、E等四个底部侧壁下方有底管棚时,局部基底土弹簧刚度取10 000kN/m,其他位置弹簧刚度不变。计算结果对照见表3。
结果说明,未顶入底管棚,底板竖向最大位移差达7mm。顶入底管棚后,框架底板的竖向最大位移差仅1mm。底板弯矩峰值大大减小,顶板受力影响不大。基底应力在侧壁下增加,底板跨中减小,均满足基底土承载力要求。
3 其他
3.1 管棚加固线路的优、缺点
3.1.1 优点
管棚法加固线路的主要优势是对铁路的干扰小。钢管一根根顶入线路时,不用架空线路,不会扰动道砟。在洛阳路框架施工中,钢管顶入路基,列车运输未受影响,线路监控没有监测到明确的沉降或平移值,道岔、站台、雨棚等建筑物均没有明显变化。比较以往较普遍使用的纵挑横抬法,横抬梁在枕木下横穿过整个线路,道砟完全掏空、翻动,框架就位后再将横抬梁取出,顶管施工在安全、干扰、工期等方面的优势非常明显。
另外,管棚法加固效果好,影响面小。框架在一个封闭的钢盒子中运行,挖土空间大,施工速度快。洛阳路长100m多的框架,从顶进开始到框架就位仅十几天的时间。
3.1.2 缺点
管棚法,工程本体造价较高。钢管顶入并注如混凝土,无法重复利用。洛阳路顶管棚大约400元/m2。钢管露在路基外面的部分,还必须切除。老路基,经过多年抬道整修,道砟很厚,有的达到1m多。顶管棚必须设在道砟下方,从而压低了框架整体标高,地道桥更长,结构受力更大,路面标高低,排水更困难。洛阳路框架桥于2010年底全部顶进就位,经济指标约26000元/m2。大量框架桥设计表明,长度在30m以内的大跨度地道,采用管棚加固,盾构掘进,造价一般达到35000元/m2。
然而,有些费用是在设计中很难估量的。相对其他方法加固线路,减少了对运营的干扰,铁路部门为框架桥的修建在运营收入方面、安全管理方面付出的代价相对小;工期短,道路早通车,尽早产生经济效益和社会效益。并且,材料、人工、环境及周围建筑安全等成本是随着建设时间延后而不断上涨的。不含拆迁征地等费用,1993年时,洛阳路下穿方案的投资估算800万元,2002年投资估算2000万元,2010年实际实施时达到1亿元多。
管棚法另一个缺点是顶力大。比较其他方法,框架带覆土顶进,顶部摩擦阻力大大增加,需要更强大的后背和千斤顶。
3.2 管棚加固线路的施工技术及注意事项
洛阳路管棚施工采用水平定向钻技术。顶管棚使用小型钻机,在路基边设置简易钻孔平台。带激光导向功能的定向钻头在前方掘进,后面跟随钢管,钢管为3~6m一节,可拼接。侧管棚及底管棚稍有区别,根据管棚的埋置深度,一般要设置出发井和钻头接收井,就像地铁施工使用的盾构技术,只是盾构管片改成了钢管。
管棚顶进应避免遇到道砟等较大的石头。框架顶进施工前,线路可以进行简易加固,一般采用纵向吊轨即可;无缝线路应进行应力放散。框架顶进施工中,列车通过时,不应进行顶进作业。
采用管棚加固线路后,框架桥顶面不宜设置纤维混凝土排水坡。洛阳路框架顶进时,预制框架顶设置了纵横排水坡,顶面不在一个平面上,中间高,四周低,且高差较大。顶进过程中,线路随框架顶面由低向高变化,向上拱起。后浇的排水坡和框架混凝土粘着力不足以抵抗因顶面高低不平而增加的阻力,这层纤维混凝土被顶管棚整体掀掉,失去作用。建议防水层采用聚脲或聚胺酯喷涂。框架混凝土大部分处在有地下水的环境中,标号一般达到C40,P8防渗等级,防水能力强;框架顶部填土均渗水性良好,用PVC管将框架顶汇水引到线路外排水系统即可。
4 结论和建议
1)目前比较通用的顶进地道桥,加固线路的方法有便梁法,工字钢纵挑横抬法等。按照宝鸡桥梁厂生产的标准便梁图纸,跨度有12m、16m、20m、24m等4种,只能加固非道岔区线路,地道直径,底管棚在3种管棚中直径应最大。
2)便梁加固线路时的理论限速为60km/h,实际按45km/h控制。纵挑横抬法施工,限速一般为25km/h。从洛阳路框架施工的实际情况来看,管棚加固线路,理论上可以不用限速。随着高速铁路的里程越来越长,地道桥下穿高铁施工,大幅度限速带来的损失越来越大。管棚法对运营影响最小,值得推广。
3)对于大跨度地道桥,发生大的歪斜后几乎无法纠正。结合地质情况,通过对管棚的灵活使用,可以确保框架顶进施工质量,避免栽头、偏斜等情况的发生。
4)综合考虑工程造价各个因素,包括总工期,对铁路运营影响的时间和安全度,道路竣工运营的早晚等,管棚法在经济效益和社会效益方面也非常具有竞争力。管棚在隧道工程、地铁工程中广泛运用。在大跨地道桥工程中,为保证既有铁路线安全,引进了管棚技术,取得了良好的效果,建议推广。
摘要：既有铁路下顶进施工地道桥,有很多传统方法。随着铁路运营速度和运输效率的提高,国民经济水平的提升,管棚法作为一种对铁路运营干扰小、施工方便的线路加固方法被引进到既有线地道桥顶进施工中。
关键词：地道桥,管棚,施工
参考文献
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【2】TB10002.1—2005铁路桥涵设计基本规范[S].
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【7】朱汉华,王迎超,祝江鸿.隧道预支护原理与施工技术[M].北京:人民交通出版社,2008.
【8】杨功勤.地道桥结构静力与动力特性的分析[J].北京:工程建设与设计,2002(6):10-12.
【9】杨功勤.地道桥与地铁工程技术比较[J].建筑知识,2011(5):284-285.
线路利用率 篇2
电子工业迅猛发展,如何有效回收利用废旧电子线路板已成为一个新课题.文章就电子线路板回收的意义、现状及方法进行了探讨,以期废旧电子线路板资源化回收利用能步入良性发展轨道.
作 者：李婕 LI Jie 作者单位：湖南有色金属研究院,湖南,长沙,410015 刊 名：湖南有色金属 英文刊名：HUNAN NONFERROUS METALS 年，卷(期)： 24(3) 分类号：X76 关键词：废旧电子线路板 资源化 回收利用
线路利用率 篇3
关键词：纵横断面,VBA,方法
引言
随着科学技术的不断发展, 新仪器新设备不断涌现。测绘行业从普通水准仪、经纬仪到电子水准仪、全站仪、RTK等新设备大大提高了我们的工作效率。根据多年的实践, 本文通过自己多年的实践和摸索提出了一种新的方法, 极大提高了纵横断面测量的效率。我们的新方法就是在带状数字化地形测量时, 在线路纵横断面测量范围内, 适当地加密一部分地形特征点形成数字化地形图, 再利用自编的程序在数字化地形图上生成纵横断面。
1 测量作业过程及注意事项
作业过程实际上就是线路带状地形测量的过程, 一般包括以下几个步骤:
1.1 接受任务
1.2 收集测区资料
1.3 现场踏勘、确定测量方案并埋设控制点
1.4 测区控制测量
1.5 外业地形测量
1.6 内业带状数字化地形图成图
1.7 内业生成纵横断面
1.8 检查、验收并交付最终测绘成果。
其中5、7步骤需要重点说明一下, 线路带状地形测量时, 我们惟一需要注意的是, 在纵横断面测量范围内, 对于坡、坎、沟、塘、土包等地形变化处适当的加密高程点。例如坡要测出坡顶及坡脚的位置并沿着坡顶和坡脚每隔20m左右测一些高程点, 坎、沟也是如此, 土包要测出土包的范围, 并测出土包上和土包下的高程, 塘必须测出塘底的高程, 其他地形变化处可根据情况适当加密一些高程。其他方面以及纵横面测量范围外按照正常地形测量要求即可, 如果大家严格按照地形测量规范来测的话, 加密的工程量微乎其微, 基本可以不加考虑。
根据《工程测量规范》相关规定, 数字化地形图的高程精度要求低于纵横断面高程精度, 但这可以由先进的仪器设备来解决。我们知道, 在高程控制点覆盖的区域内, RTK通过拟合, 测量出的高程误差一般可以控制在2cm左右, 甚至可以达到四等水准测量的精度。由RTK测出的高程完全满足纵横断面测量规范要求, 当然全站仪在适当提高照准精度的前提下, 也可以达到如此效果。
2 内业生成纵横断面文件
内业生成纵横断面文件包括以下几个步骤:
2.1 编制VBA程序
应用Auto CAD软件及其开发工具进行CAD程序设计的方法主要有三种:Visual LISP编程方法、VBA编程方法和Object ARX编程方法。VBA就是Visual Basic for Application的简称。可以算是Visual Basic (VB) 语言的子集, 这里就介绍一下VBA编制横断面生成程序的思路。
2.1.1编制“生成横断面线的子程序” (有CASS的用户可以直接使用CASS中的程序生成) , 主要绘出横断面线并标出里程桩号, 作为下一阶段选取特征点的基础:选取线路中心线→读取中心线的信息→生成横断面线→标注横断面里程桩号。
2.1.2编制“判断任意点在线路上的桩号与中心线距离的子程序”, 主要输出点的桩号及点距中心线的距离:选取点→判断并计算点在线路上的桩号→计算此桩号中桩的坐标→计算点到中心线的距离。
2.1.3编制“计算任意点在一个或多个高程点下高程的子程序”:选取点→选取一个或多个高程点→生成多个高程点的三角网或三角形→判断点在三角网哪个三角形中或在单个三角形中、上、外→计算点的高程。
2.1.4编制主程序:①选取线路中心线→②调用“生成横断面线的子程序”→③新建并打开文本文件→④输入桩号并写入文件中→⑤在横断面上按要求选取特征点→⑥调用“判断任意点在线路上的桩号与中心线距离的子程序”→⑦根据需要选取一个或多个高程点→⑧调用“计算任意点在一个或多个高程点下高程的子程序”→⑨将点到中心线的距离与点的高程写入文件中→⑩在⑤~⑨上循环直至本桩号结束→11在④~⑩上循环直至完成所有横断面结束→12关闭文本文件→13结束程序。
2.2调用执行VBA程序生成横断面文件VBA程序编制完成后, 以ACAD2000为例, 首先将其存入“C:Program FilesACAD2000”下, 然后菜单或工具栏按钮即可调用。
2.2.1编译生成CAD菜单调用执行VBA程序Auto CAD中菜单文件的定制有两种方法。一种是在Auto CAD的标准菜单文件 (ACADMNU或ACAD.MNS) 中增加用户定制的新内容, 一种是建立自己的菜单文件。考虑到实际的情况和操作的方便, 使用第一种方法。假设:线路横断面程序的程序文件名与模块名均为roadhdm, 其菜单定制的具体方法如下:
并将文件另存为MYACAD.MNU。
b.打开Auto CAD2000, 在命令行输入:menu。并加载MYACAD.MNU菜单文件。此时, Auto CAD2000中菜单已增加了一个菜单 (roadhdm) 。我们点击此菜单下任一下拉菜单项, 即可运行相应的程序。由于这里应用的程序只有一个, 也可以在ACAD.MNU中原有菜单上增加一行:
最后, 保存在原文件下, 下次打开直接调用, 即可运行相应的程序。当我们编制的程序较多时, 我们不可能将所有的应用程序全部安排在主菜单上, 为此我们还应该定制子菜单。具体操作大家参照ACAD.mnu菜单文件就可以完成了。
2.2.2在工具栏中加入自定义命令按钮执行VBA程序
打开CAD, 在工具栏上右键点击, 点击出现的菜单里最底的“自定义 (C) ”按钮, 出现“自定义”对话框, 点击“命令”栏下“用户自定义”按钮, 将右侧出现的“用户定义的按钮”拖至你常用的工具栏里。这时工具栏里将出现一个空白按钮, 右键点击空白按钮, 在出现的菜单下, 点击最底下的“特性 (O) ”按钮。在出现的“自定义”对话框中编辑按钮图像并保存图像, 在“如此按钮关联的宏 (M) :”下的空白处加入如下代码:
修改“名称”和“说明”, 完成后, 点击“应用 (A) ”, 关闭对话框。这时, 你就可以使用你新加入的按钮来执行VBA程序了。
2.2.3利用横断面文本文件编制纵断面文件
横断面文件的格式如下:
桩号, 高程 (中桩)
(先左后右, 左“-”, 右“+”) 距离, 高程, ……, 0, 高程, 距离, 高程……
桩号, 高程, 距离, 高程, ……, 0, 高程, 距离, 高程……
……
我们只需保留桩号那一行, 并将文件另存为纵断面文件就可以了。由于此时纵断面文件中只有整桩号的断面高程, 缺少纵断面上其他特征点的高程, 这时我们可以用上述的“roadhdm”程序追加特征点高程。
结束语
数字化地形图作业中高程精度按纵横断面高程精度要求, 通过适当加密地形特征点, 然后根据数字化地形图生成纵横断面及其文本文件是笔者根据自己多年测量经验和VB编程技术相结合的而形成的一种纵横断面测量方法。对于工程技术人员来说, Auto CAD技术应该不成问题。而VB或VBA编程技术以及数据库技术对曾经有过编程经验的人来说, 通过半年到一年时间的学习, 相信应该可以完成以上程序的编制工作。虽然在数字化测图中提高了精度要求, 作业效率比常规测图稍低, 但纵横断面测量效率大大提高。在数字化地形图的基础上, 一名工程技术人员一个工作日可以轻松完成十几公里线路长的纵横断面测量工作。对于地形没有变化或很小时, 设计对高程精度要求不太高时, 我们甚至可以直接在地形图上编制出纵横断面文件, 极大地提高了工作效率。本文在此只想给同行们提供一种思路, 共同来促进测量技术的进步。
参考文献
[1]刘瑞新, 王远征.Visual Basic程序设计教程[M].北京:机械工业出版社, 2008.
[2]郭朝勇.AutoCAD2002定制与开发[M].北京:清华大学出版社, 2002.79~107.
[3]二代龙震工作室.AutoCAD程序设计实作[M].北京:电子工业出版社, 2002.452~454.
线路利用率 篇4
为了解决这个问题, 我局引入某公司生产的短路指示器, 该指示器体积小巧, 容量有100、200、300A等规格, 悬装在配电线路上, 当其后线路发生短路故障时, 短路指示器下端面显示窗口由白色变为红色, 查找人员据此往后查找, 直到查到出故障点。
2000年10月以来我局在部分配电线路上安装短路指示器, 每条线路上3~6组, 位置在线路的变电所出口处和重要的分支T接处。运行一年这些线路共发生短路故障19次, 短路指示器正确指示17次, 指引工作人员迅速判定故障区段、查出故障点, 极大地减轻了工作量, 缩短了停电时间, 促进了工农业生产。
选择安装短路指示器时要注意:短路指示器的容量与线路参数匹配, 一般就大于线路最大电流, 小于线路速断动作电流值, 这样才能正确指示。选择不当可能线路正常运行就指示短路, 或线路速断跳闸仍不指示。
摘要：现就利用短路指示器如何快速安全查找线路故障点进行论述。
线路利用率 篇5
配电网将电能通过配电设施配送给用户。中压配电电压为35kV,20kV和10kV，低压配电电压为380V(220V)[1]。
长期以来，配电网建设受到忽视，配电网薄弱问题一直存在。近年来，配电网建设逐步得到重视，投入了不少资金，但是在供电可靠性、供电质量等方面还存在诸多问题[2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16]。
其中，配电网末端电压低就是核心问题之一。除城市核心区以外的部分地区，特别是农村配电网，负荷低，负荷中心之间相互距离远，输变电损耗大，不满足新建变电站的条件，这些地区只能借助相邻地区的变电站供电。由于地区之间的距离过长，往往超过配电线路的供电半径，导致线路末端电压过低。此外，配电网普遍存在无功补偿容量不足的问题。
本文主要就配电网末端电压调制技术展开研究。首先，讨论了配电网末端电压低的成因，并就影响其“供电能力不足”和“电压低”问题的关键因素的敏感性展开了深入分析；其次，讨论了解决该问题的技术路径，并比较了不同技术路径之间的优劣性；最后，提出了配电网末端“供电能力不足”和“电压低”问题的解决方案。
1 配电网低电压问题的影响因素
1.1 理论模型
配电网常见的供电形式是由35kV(66kV）终端变电站供电，再由变电站10kV出线经过10kV/400V配电变压器接入用户。这种供电模式具备供电半径长、导线截面小、线损率高、电压衰减大、变压器多为高耗能变压器等缺点。
以图1所示典型的放射式配电系统为例，研究系统参数对用户电压及短路容量的影响。图中：为配电变压器高压侧电压；为配电变压器低压侧电压；为用户侧电压；P+j Q为用户负荷；r+j x为变压器等效参数；R0为单位长度低压输电线路的等效电阻；X0为单位长度低压输电线路的等效电抗；l为线路长度。
式（1）给出了图1所示系统的电压关系。
分析式（1），假设，为突出主要矛盾，忽略虚部的影响，有
1.2约束条件
要使式（2）有解，要求：
同时，GB/T 12325—2008规定，20kV及以下三相供电电压偏差为标称电压的±7%，则
综合式（3）和式（4），得到：
式（5）中，R0和X0均取决于导线型号以及架设方式，一旦选定，R0和X0均为定值，无法改变。因此，要满足配电系统安全运行的需求，需要对线路长度l、传输有功功率P和无功功率Q进行约束。显然，线路传输功率P和线路长度l的乘积受始端电压U1制约，U1高，功率和长度的乘积就大。因此，提高始端电压U1是提升低压配电线路供电能力和末端电压U2的最有效也是最原始的方法。提高线路始端电压必须增加变电站布点，这需要电网建设上的支持。
式（5）还表明，在始端电压一定的情况下，PR0+QX0与线路长度l成反比，相互制约。要使传输距离远，则PR0+QX0必须满足一定的要求。假设传输的无功功率可以通过配置无功补偿电容等传统方式来解决，则可以认为Q=0，因此，线路的长度l和P直接成反比。
以常用的10kV架空输电线路LGJ-50为例，典型参数R0=0.63Ω/km,X0=0.379Ω/km。图2给出了最大线路长度lth随P的变化曲线。当传输有功功率超过10 MW时，线路长度不允许超过1km。这个约束条件在末端电网来说非常难以实现。因此，必须探讨一种新的方法，允许传输距离足够远而且线路末端电压足够高。
2 基于风电分散接入的新思路
2.1 风电分散接入方案
吉林省是农业大省，末端配电网存在的问题多，传统解决方法难度大；同时，吉林省是风电大省，风能开发便利而且基础较好。因此，通过风电分散接入来解决农村供电问题具有现实意义。
采用如图3所示的方案来解决配电线路末端低电压的问题。图中，10kV线路末端并入了出力为PW+j QW的风电机组，用以提升线路末端的电压水平。
式（2）可以改写为：
如果配置得当，使得P=PW,Q=QW，则有U1=U2。同时风电机组并网的容量以及与负荷的时间同步性需要合理配置，避免出现由于风电机组容量过大且在出力高峰负荷低谷时刻并网，导致出现末端电压超过上限的问题。
2.2 馈线末端电压对风电机组出力波动的敏感性
风电系统存在着风速变化或风速较低、风力发电机出力变化较大、幅值较低且频率变化等缺点，导致风电出力存在间歇性、波动性、难预测性等缺点，较常规机组而言利用难度大。同时，由于在负荷侧引入了电源，势必对电网的保护和运行控制产生较大影响。
为研究馈线末端电压对风电机组出力波动的敏感性，假设风电机组充分使用其无功调节能力，保证Q-QW=0。定义敏感性系数为：
取1.2节计算参数，在P=10 MW时，绘制敏感性系数曲线，如图4所示。可见，风电机组出力有助于降低系统电压的波动。出力越大，敏感性系数越小，越有利于末端电压的稳定。
3 风电分散接入对配电网的影响
3.1 对电压的影响
为了使分析结果有代表性，选取某风电场一台1.5MW机组2009年2月12日的出力为例进行分析。该机组通过10km的LGJ-50线路供给某10kV负荷PL，最大负荷1.5 MW，最小负荷0.9MW，负荷曲线如图5(a）所示。
风电机组有功出力曲线如图5(b）所示。该风电机组有功出力非常典型，01:00—07:00负荷低谷时段接近满发状态，此后一直随机波动。
受风电机组有功出力的影响，馈线末端电压会发生改变，如图5(c）所示。可以看出，风电机组并网前线路末端电压越下限的时长占全天的61.1%，电压合格率只有38.9%，不能够满足电网供电电压合格率的要求。风电机组并网后，对于电压提升的贡献非常明显，末端电压全天的合格率达到了100%。
3.2 对电能质量的影响
双馈型和直驱型风电机组分别包含1/3和100%额定容量的变流器，而变流器中开关器件高速通断造成能量大、频率高的电磁骚扰，接入配电网后对系统的电能质量产生影响，主要表现在以下几个方面[5,6,7]。
1）电压跌落
发生三相短路故障时，具备低电压穿越能力的分散式接入的风电机组短时间内能提供短路电流，对电压起到支撑作用，能够显著改善负荷末端的电压跌落情况，而且注入功率越大电压支撑效果越好。同理，单相接地故障时，故障相电压也能得到有效支撑；而非故障相的电压幅值也会随风电机组的接入而抬升，抬升幅度与电源容量成正比。
2）电压闪变
负荷的瞬时变化超过电网的调节能力后会带来供电电压的闪变。分布式风电机组接入后，可能会改善电压闪变。原因为：电力电子变流器能够起到稳定输出电压的作用，一定程度上的负荷变化会被变流器抵消；但是如果变化幅度或速率超过其调节能力，效果会有所下降。
3）电磁干扰
风电机组电力电子变流器中的开关器件频繁的通断易产生开关频率的高频分量，会对电网造成50Hz以外的电磁骚扰。机组安装位置越接近线路末端，电磁干扰将越严重；反之，机组越接近系统母线对系统的电磁干扰影响越小。如果变流器的电磁兼容设计合理的话，这种影响处于可以接受的范围内。
总之，风电机组由于包含大量的电力电子变流器，它能够及时快速地投入运行，当系统故障时，它能在相关控制策略下在尽可能短的时间内投入使用，使系统尽可能减少故障时间，提高整个电网系统的稳定性。其次，电力电子变流器等效为一台静止同步补偿器，可以改善配电网电能质量。
3.3 对供电可靠性的影响
由于分散式并入的风电机组能有效减少配电线路的实际输送功率，提高系统电压支撑能力，因此能够提高供电可靠性。另外，配电网发生瞬态故障时，配电网可以分解成若干孤岛独立运行，既可以减小停电面积，又可以提高系统可靠性[17]。但是，如果配电网发生永久性故障，由于风电波动性很大，尤其是小容量风电机组没有储能做支持，很难单独维系一个区域的正常供电（孤岛自治运行），需要在投资许可的范围内配置储能元件。
分布式接入的风电机组与配电网的继电保护的配合直接影响系统的可靠性。同时，安装地点、容量和连接方式也会影响配电网可靠性。
3.4 对配电效率的影响
风电机组分散接入配电网中，能够大幅度降低馈线的损耗。图1所示系统中，馈线的线损可以表述为：
风电接入后，忽略无功功率传输，线损的表述可以修正为：
由于（P-PW)2+(Q-QW)2<P2+Q2，故ΔS′<ΔS。
为了便于分析，假设无功功率都能得到很好地平衡，式（9）可以简化为：
以3.1节数据为例，计算风电机组并网前后的馈线线损，如图6所示。可见，馈线末端并入风电机组后，馈线线损大幅度下降。线损减少率最大100%，最小21%，平均有75%。
计算表明，风电机组并网前馈线线损为0.23MW·h，线损率为0.85%，风电机组并网后馈线线损为0.06 MW·h，线损率为0.21%，降低75%，效果非常可观。如果每天都按照这个数据计算，仅仅在一条线路上每年就能节省电量62.05MW·h，节约电费3.8万元。
3.5 对配电网二次系统的影响
1）对继电保护的影响。一般情况下，低压配电网以辐射式网络居多，因此配电网的继电保护无需方向元件。但是风电机组接入以后，直接影响故障电流的流向，在没有方向元件的情况下，保护无法判断故障位置，可能导致误动。这时，可以在系统中加入故障限流器解决此问题。同时，可以利用多代理技术来实现保护方案，实现较复杂的保护算法，从而使保护在配合和整体上具有更好的自适应性和灵活性[17]。
2）对重合闸的影响。重合闸动作时，风电机组仍未解列，非同期合闸导致冲击电流致使重合闸失败。建议采取同期并网的方式解决此问题。
3）对计量的影响。分布式电源接入后，潮流可能是双向的，因此现有的计量装置不能满足需要。可以考虑增加双向计量电能表。
4）对故障处理模式的影响。目前比较典型的故障处理模式包括基于重合器的故障处理模式、基于主站监控的故障处理模式以及基于系统保护的故障处理模式。分布式风电接入系统建议采用基于系统保护的故障处理模式，它将保护功能完全下放，力求在新型带方向的馈线终端单元（FTU）上实现馈线保护功能，有助于提高配电网故障处理的响应速度和供电可靠性[18]。
4 结语
本文深入研究了配电网末端“供电能力不足”和“电压低”问题。从问题的成因和关键因素的敏感性展开分析，比较了不同的技术路径之间的优劣性，并提出了基于分布式风电的配电网末端电压调制技术方案，得到如下结论：风电机组接入配电网末端对于电压的贡献非常明显，风电机组分散接入后，末端电压全天的电压合格率由38.9%提升到了100%；风电机组分散接入将有效提高配电网线损，接入后馈电线路线损降低75%，效果非常可观；风电机组分散接入将有效提高供电可靠性。
但是，风电机组分散接入也将加剧配电网末端电压波动性、增加保护及计量的复杂性，同时也会提高配电网调度运行的难度。因此，需要对接入配电网末端的风电机组容量进行合理配置，创新配电网末端保护和计量设备，优化配电网调度模式，这样才能从根本上既解决配电网“供电能力不足”和“电压低”问题，又满足经济性的要求。
摘要：配电网处于供电服务的最后环节,其“薄弱”问题长期存在,导致末端电压低和供电能力不足的问题经常出现,靠常规手段难以解决。文中提出一种基于分布式风电的配电网末端电压调制技术,其核心思想是在配电网末端并入风电机组,减轻配电线路传输电力,以此提升线路末端电压。以一段典型的辐射式配电线路为例,研究了该技术在改善配电网末端电压、提升配电网效率等方面的实际效果,分析了要使这种技术实用化的需要解决的关键技术,并说明了下一步工作重点。实践数据印证了所述的理论分析结果。
线路利用率 篇6
关键词：GIS,超速报警,限速,运输管理,钢渣运输
1 系统开发前存在的问题及必要性
中冶宝钢运输部作为宝钢供应链上的一个关键环节, 承担着宝钢的废钢和钢渣运输工作, 共有大型废钢运输车辆300多台。钢渣和废钢的运输范围较大, 道路情况复杂, 不同的道路限速情况不一致, 之前一直按50公里/小时统一限速, 但是在工区内和厂区外, 有很多路是按30公里/小时和60公里/小时来规定的。统一设置在速度安全管理方面明显不合理, 也不能保证安全运输。因此长期以来运输部迫切需要一种简单易用的, 能按不同道路真实限速进行管理的超速报警机制和管理报表, 以便实施科学的运输安全管控。
2 系统的引入与技术设计
2012年初开始中冶宝钢技术有限公司孙传文、冯浩川、史永强等在认真分析GPS在危险区报警成功经验的基础上, 通过认真的研究的调查研究后决定采用把道路转化为地图面的GIS缓冲区处理技术, 把道路按不同限速进行处理, 在GPS平台接收到GPS数据后进行速度比对, 实现不同道路限速值下的不同速度报警。具体的技术规划与设计如下:
2.1 道路与地图处理
根据运输部车辆运输与厂区内外的道路限速情况把道路分为30、50、60三种速度等级, 分别对应的道路为堆场与作业区内限速30公里/小时, 厂区内除堆场与作业区内之外的道路限速30公里/小时, 车区外除除堆场与作业区之外的道路限速60公里/小时。分别生成如图1所示的道路路图, 同时采用GIS的缓冲区处理技术把对应的道路处理成图2所示的对应的道路面图层:
2.2 超速计算与报警处理
根据地图对每一个传过来的GPS数据都在这三个图合并生成的一个“线路限速.tab”图层上进行比对, 当位置点处在相应范围时与这个范围的对应限速进行比对, 超过时对车辆进行报警提醒, 并生成相应的超速报警报表, 同时记录下坐标, 在客户端输出报表时利用地址翻译技术生成对应的位置点。报警生成的报表如图4所示:
导出到EXCEL中的报表 (进行了地址翻译, 添加了超速的准确位置) 如图5所示:
3 技术创新点
完全改变传统的线路报警概念, 把GIS中的道路由线元素根据不同的道路情况和等级通过GIS的缓冲区技术转换生成道路面元素, 由判断GPS点离线路中心多远确定是否超界改为判断GPS点是不是在道路面上。这种转换有效地提高了运算速度和精度, 做到了只要GPS数据准确即可以实时准确地判断报警。这样处理可以适应道路的复杂性, 更真实准确。
结语
本项目经过相关人员的通力合作在宝钢厂区内外工作状况、道路限速非常复杂条件下, 在高精度GPS定位技术, 基础之上通过GIS技术把不同的限速道路按照相同限速值进行缓冲区转化处理, 把同一限速值的所有道路生成都生成一个地图面单元, 把所有道路归结到一个不同限速值的地图面图层中, 对钢渣运输中的车速在地图中进行比对, 生成实时报警及超速报表。这一处理解决了道路复杂通过常规难以实现的难道, 同时具有简单易用的特点。引入GPS精确定位技术在宝钢厂区车辆安全管理中的应用进行研究, 对厂区内外车辆进行监控并对可能出现的盗卖物品点作为危险区处理, 通过危险区报警有效地解决了车辆管理中盗卖废钢和钢渣的监控难题。为企业避免了大量的财物损失, 创造了很好的经济和管理效益。在冶金行业中车辆管理、货物防盗中具有广泛的应用价值。
参考文献
线路利用率 篇7
1 线路杆塔GPS定位数据
通过GPS定位仪采集每基杆塔的经度、纬度。因为此软件是批量数据制作, 因此, 所采集数据需用EXCEL制作以下表格。
2 KML文件制作
数据准备好后, 在EXCEL下全选数据, 然后使用开始→剪贴板→复制功能 (CTRL+C) , 复制数据到剪贴板中, 供PathEditor读取, 也可是另存为*.CRV格式通过PathEditor File文件→Open打开功能读入数据。复制数据需注意一点, 就是复制时只复制数据即可, 不用复制第一行的名称, 避免生成的KML文件导入Google地球中无法运行。
启动PathEditor进行图形制作。选择菜单Tools工具Radio电台出现如下画面:
点击数据格式选择, 画面如图三, 此界面设置要和你准备的EXCEL数据的格式一致, 多或少一列均不执行。比如:图一EXCEL表中三列数据分别是杆号、经度、纬度, 对应图三中的名称、经度、纬度。导入剪贴板数据后如果窗口中没有数据, 说明导入失败, 原因有二, 一是字段数不一致, 二是EXCEL不在复制状态。
图三设定好后点击图二中导入裁剪板数据, 则所复制EXCEL表中的数据被导入, 如下图所示:
导出类型选择中坐标类型只选择点和线两项即可, 因为只需标明杆塔位置和线路走向, 便可制作出路径图。此步骤设置完后便可导出此条线路KML格式的文件。
3 导出KML文件并用Google地球打开
点击导出KML文件选项, 出现文件选择窗, 输入文件名称, 确定即可, 并自动打开Google地球软件, 显示图形。
图六所标蓝色为耐张杆塔, 黄色为直线杆塔。运用Google地球软件我们可以调整路径的颜色、粗细, 此外还可对每基杆塔进行标记、说明等。
此处需要注意一个细节, 在图七中路径处点右键属性中的海拔高度需设置为贴近地面, 若非此设置的话, 路径线 (图六中的线) 则显示得间断不连续。
4 结论
利用文中的方法制作了一条线路的路径图, 绘制速度、准确度比手工方式大大提高, 效果良好。同时该方法也为以后架空输电线路路径图的制作提供了一种新的思路, 减少了日常巡视检查中记路的麻烦。
我工区架空输电线路大多处于山区、丘陵地带, 单靠此图不一定能看清楚每基杆塔的路线, 这就需要下一步完善这种方法, 比如在Google地球中添加路口照片、将背景图的乡镇、村庄等名称显示的更加详细, 通过不断完善, 让这种制作方法更趋于完美, 更趋于实用, 更有利于今后的电力运维工作。
摘要：架空输电线路路径图能够直观地展示线路的整体情况, 能够给电力线路的运行检修带来极大方便, 在Google地球中手工输入定位数据不仅繁琐, 而且工作量大, 易出差错。因此本文介绍一种新的路径图制作方法, 就是利用PathEditor软件生成KML格式文件直接导入Google地球来生成路径图。此方法简单易操作且所做路径图实用性强, 给实际的工作带来了很大的便利。
线路利用率 篇8
500k V宜江输电线路工程全段架设架空地线及OPGW光缆, 被跨的500k V峡江I、II回线的架空地线由于其跨越点高, 竹跨越架、铝合金抱杆跨越架均无法满足跨越要求, 为确保500k V宜江线路架线施工安全及已建设的500k V峡江线安全, 根据我公司在跨越500k V输电线路施工项目中的多次成功经验, 经过现场勘测、施工计算及比较各种跨越方法, 决定在500k V峡江I、I I回线地线跨越点处采用PV管包裹其地线的方式进行跨越施工。
2 停电准备工作
宜I回II回的导引绳用动力伞敷设并连接好。该放线段内其他跨越架搭设完成, 并经项目部验收合格, 准备工作全部完成, 各施工部位落实到人。本工程架线采用张力放线施工, 张力机及牵引机为加拿大天柏伦设备, 导引绳采用Φ15抗扭钢绳, 牵引绳采用Φ28抗扭钢绳。
跨越施工前应向峡江线的运行单位申请并办理停电手续, 落实后方可进行跨越施工, 严格执行停送电操作规程。峡江I、II回线停电后, 分别在峡江I回线的280#、281 #塔和II回线的277#、278# 两端进行验电, 确认停电后立即在277#、278#、280 #、281 #导、地线上挂好接地线;接地线一端与塔身连接, 另一端挂在导线上, 应注意必须先接接地端, 后挂导线端, 必须检查铁塔接地良好。挂好接地后, 立即进行地线保护, 其保护措施采用PV管。根据现场实测地形参数, 采用停电后直接安装PV管跨越, 跨越前要求张力场、牵引场及各直线塔准备工作全部到位, 放线段内其他跨越架必须搭设结束, 并通过项目部验收。
停电作业前, 施工单位应向运行单位提出停电申请, 并办理工作票。停送电工作必须指定专人负责, 严禁采用口头或约时停送电的方式进行。在未接到停电通知前, 严禁任何人接近带电体。在接到停电通知后, 必须进行验电;验电必须使用相应电压等级的合格的验电器;验电必须戴绝缘手套并逐相进行;验电必须设专人监护。验明线路确无电压后, 必须立即在作业范围的两端挂工作接地线, 同时将三相导线短路接地。工作间断或过夜时, 施工段内的全部工作接地线必须保留, 所有受力部位全部采用双保险措施, 恢复作业前, 必须首先检查接地线是否完整、可靠。施工结束后, 现场施工作业负责人必须到现场进行全面检查, 待全部作业人员 (包括工具、材料) 撤离后, 方可命令拆除停电线路的工作接地线;接地线一经拆除, 该线路即视为带电, 严禁任何人进入带电危险区。
3 放线施工技术
3.1 放线
导引绳用动力伞展放, 地线和牵引绳均用小牵张机展放, 当一根牵引绳从牵引场放至张力场后, 将牵引绳与主张力机的导线相连, 另一端与主牵引机相连, 利用“一牵四”进行导线展放。放线主要施工程序如下: (1) 地线做保护措施、牵张场道路修筑及平整、放线滑车的悬挂; (2) 动力伞展放导引绳; (3) 导地线的张力放线; (4) 直线塔划印做附件, 耐张塔挂线; (5) 挂线结束后, 跨越架拆除。
3.2 防跑线措施
经过现场勘测、施工计算将跨越峡江线放线段长度定为1.3km, 尽量控制放线牵张力, 以确保短时间内将整个放线段内导、地线贯通。导引绳牵、引绳的端头部位、旋转器在使用前应由专人检查, 牵引设备及张力设备的锚固必须可靠、接地应良好应由专人检查;牵张段内的越线架由专人检查;交叉、平行或临近带电体的接地措施由专人检查。
连接网套、牵引板、连接器、导引绳和牵引绳的插接式绳扣是张力放线的薄弱环节, 每次使用前应严格检查, 按规定方式安装和使用。并应定期做荷载试验。启动张力机后, 使导线引出张力机5m左右, 截裁整齐, 扎好线头, 分别套于终端网套锁紧, 用12 #铁丝绑扎紧, 共绑扎两道, 每道20匝左右, 第一道在尾部, 第二道距第一道30cm, 绑扎处以黑胶布包缠, 四个终端网套分别用8T旋转器连接在牵引板上, 牵引板与牵引绳用22T旋转器可靠连接。确保在导线展放过程中不发生跑线事故。
3.3
张力放线及紧线作业中, 经常出现以另一套承力机具替换原承力机具, 以另一种受力方式改变原受力方式的作业过程, 如更换线轴、直线接续、临时锚线、临锚体系更换、松锚、收紧导线等。进行此种作业时应注意: (1) 新承力机具的承载能力和受力方式除应符合原受力状态的要求外, 应根据操作特点, 留有余度; (2) 只有当新承力体系全部承受原体系的荷载, 并检查无误后才能拆除原体系; (3) 新旧承力体的受力方向应大体一致, 应注意卡线器一般只能沿受力方向使用, 若卡线器过多改变受力方向, 卡线器将不能卡住导线而在导线上滑动。
3.4 紧线中注意事项
(1) 紧线前应有专人检查:通讯畅通;障碍物及导地线跳槽处理完毕;分裂导线不得互相绞扭;交叉跨越处的安全措施可靠; (2) 操作人员登线作业时, 应查看并确认导线两端确实有可靠临锚, 将二道保险绳系在铁塔上; (3) 紧线时导线受力后应拆除所有临锚, 导线接近驰度时停止牵引, 待导线稳定后进行驰度粗调, 采用紧-松-紧方式由后向前逐档调整, 然后用9T手扳葫芦、锚绳将导线临锚用手扳葫芦对驰度进行细调; (4) 导线升空时压线滑车应慢慢上升, 直至不受力后再拆除。紧线时应检查导线在滑车上的位置, 消除跳槽现象, 检查导线接头位置, 不符合应调整; (5) 紧线过程中应监视各地锚情况, 有异常应停止紧线; (6) 紧线后应及时安装附件。
结语
在被跨越500k V峡江I、I I回线的输电线路跨越点处采用PV管包裹前, 必须确保做好500k V峡江I、I I回线的停电、验电、挂地线, 并做好放线施工准备工作、防跑线措施, 注意紧线中注意事项, 确保了500k V宜江输电线路全段架设架空地线及OPGW光缆顺利完成。
摘要：本文介绍了利用在被跨越500kV峡江I、I I回线的输电线路跨越点处采用PV管包裹其地线的方式进行500kV宜江输电线路全段架设架空地线及OPGW光缆。
关键词：500kV输电线路,架线施工技术,PV管
参考文献