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浅谈输电线路及杆塔
日期:2024-07-03 08:28:00  发布人:admin  浏览量:4

输电线路以及杆塔,包括变电站和换流站的设计和施工建设都是有设计规范和标准流程的,并不是今天一个人想从北京牵条线到天津,明天就能牵过去的,这不是《模拟城市》。

一条高电压等级线路的出现都是在数年前,甚至十数年前就开始规划设计了,经过了发改委的规划审批,由电力科学研究院、设计院等单位进行模拟计算和参数设计,经过各方人士组成的专家组的反复审核,才能得到政府的批复同意,才能出现在线路基建单位的建设计划里。这里面牵扯到线路的用途和作用、容量和电压等级的设定、电力系统稳定计算、配套的附属设施设计、气候和地形的影响估量等等。至于线路走廊占地规划、拆迁安置等等,这些我只是知道一点,完全不熟悉,就不细谈了。

具体到现场的施工,主要分为以下几个方面:

一、施工准备。

1、现场调查。包括中标前的调查,目的为了编写施工组织设计及报价;开工前的调查,目的为了编写各工序的技术文件及合理组织施工。调查依据:招标文件、设计文件。调查提纲:路径情况、交通情况、交叉跨越情况、驻地及生活供应情况、杆位情况。

2、施工组织设计的编制。

设计编制的技术原则具体包括以下几个方面:

1)基本风速测量。要考虑不同高度的折算风速,看规划建设地区是否满足基本风速要求。在具体设计中,计算杆塔荷载时,还要根据导地线平均高度和杆塔分段高度的不同,以离地10m高为基准考虑增大系数,即风压高度变化系数(μz)。

2)覆冰取值测量。2008年以后,对于冰灾的重视程度已经达到了很高的程度,工程设计中对于冰厚的取值情况都会有具体的要求。标准设计将110kV ~500kV线路覆冰厚度划分为:无冰、10mm、15mm、20mm(此档开始为重冰区)和30mm。

3)导线截面设计。标准设计原则主要有以下几种(单位均为平方毫米):

500kV:4*300、4*400、4*500、4*630、4*720;

220kV:2*240、2*300、2*400、2*500、2*630、4*300;

110kV:185、240、300、400、500、630。

然后根据不同气象条件组合,选择合适铝/钢截面比的钢芯铝绞线型号:


4)地线设计。220kV、 500kV一般采用JLB-150铝包钢绞线; 110kV一般采用JLB-100铝包钢绞线。 无冰区线路建议选取导电率为40%铝包钢绞线。

覆冰区线路应综合考虑机械特性、短路电流大小和抗雷击性能等,选择合适导电率的铝包钢绞线,重冰区线路还可改选镀锌钢绞线。

地线安全系数、年平均运行张力百分数的选择应根据不同的电压等级、不同的覆冰厚度、导地线配合、荷载计算等具体条件确定并满足相关规程规范。

5)回路数设定。单回线、双回线、四回线等等。根据输电能力的需求和输电走廊的范围大小来确定。

6)杆塔型式设计。应充分考虑电压等级、气象条件、走廊宽度、地形条件等各种因素,进行多方案技术经济比较,选择直线塔型或者耐张塔型,然后在各个区域、地段确定各种杆塔型式(具体分类见浅谈输电线路及杆塔(一) - 耗子汪的文章 - 知乎专栏)

7)地形条件勘测。输电线路的地形一般分为泥沼、平地、丘陵、山地和高山大岭五种类,从影响铁塔指标考虑,可合并为平地和山地两大类。

8)海拔高度勘测。标准设计将110kV~500kV线路海拔高度划分为0~1000m、1000~2000m、2000~2500m、2500~3000m、3000~3500m、3500~4000m的6个范围。

9)悬垂串型式设计。悬垂绝缘子串可采用“I"型或“V”型串等型式。两者各有优劣,如I型串杆塔横担较短,塔头略小,但占地走廊较大,V型串杆塔可节省走廊宽度,但塔头层间距较大,横担较长,单基塔重指标较高,金具用量较多。具体设计时,各子模块负责单位会充分考虑线路走廊的拆迁、砍伐等通道赔偿费用和本体投资增量等因素,通过技术经济比较后选择合适的悬垂串型式。

3、基础工程准备。包括基础施工图的审查、技术准备、混凝土配合比的设计及选择、材料等准备、机具的准备等。

二、现场施工流程

1、施工测量(线路复测分坑)

2、土石方工程(基坑开挖)

3、材料运输(沙石、水泥、工器具材料机械运输)

4、支模

5、现场浇制混凝土(包括式件的制作)

6、拆模回填

7、成品的质量数据采集

8、养护

9、保护设施施工(护坡、档墙、排水沟)

三、标准评定

具体的施工标准规范一般以《110kV~500kV架空电力线路工程施工质量检验及评定标准》为准。包含施工测量、土石方工程、混凝土三盘安装、现浇混凝土基础及拉线基础等。

四、具体施工工序

包含接地装置、混凝土工程、杆塔施工、架线施工等工程等工序。

杆塔施工工序如下:


架线施工工序如下:


五、工程验收

包含基础中间验收、杆塔中间验收和最终的总验。

六、工程协调

1、内部协调(网公司内及装材供货商):包含与建设单位的协调、监理单位的协调、运行单位的协调、地方供电局、电力公司的协调、公司各职能部门的协调、以及各装材供货商的协调

2、外部协调:包含与省、地州、县、乡镇政府方面的协调、各级政府各职能部门的协调,特别林业、土地部门的协调、以及其他协调工作

关于整个输电线路架设的过程中,具体到细节,需要考虑的东西还包括对工程成本的控制,对工程项目进度的控制管理,对施工条件变化、技术失误、以及意外事件发生时的应对,对工程项目质量的控制,对施工过程中人身、设备安全的控制等等。

总之,一条线路的架设是一个团队建设的成果,从设计到论证、从准备到施工、从管理到验收,每一步与下一步都是紧密结合、环环相扣。中国的电力建设团队在很多情况下都表现出非常了不起的一面,不论是从建国初期在技术封锁的条件下铺设出工业需求的电网,还是到如今研究并架设出全世界最高电压等级、最长输送距离、最大输送功率的线路工程,都是不平凡的成果。中国的电力建设团队在面对城市、农村、山谷、高原、荒漠、泥沼等各种特殊情况下都有一往无前的心理,很多工程建设在其它的国家和地区都是不可能去完成的。例如村村通电的全国性工程都是成本远大于收益的,又如青藏高原上的线路架设有时甚至要付出人命的牺牲的。更可敬的是在灾害中对线路工程的恢复,洪涝灾害、地震灾害、雨雪灾害过后,电力设施的恢复都是论小时算的,甚至有些在山岭上的电线杆塔架设都是人民子弟兵去拿命换来的。就在我们舒舒服服地坐在空调房里打字用电的时候,无数在外奔波的工程师们、工人们却已经是很久没有回家了

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