特高压直流输电线路架线施工技术研究任行

(整期优先)网络出版时间:2017-12-22
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特高压直流输电线路架线施工技术研究任行

任行

(吉林省送变电工程公司吉林省长春市130033)

摘要:特高压直流输电具有较多的优势,通过开展特高压电网建设工作,有助于进一步提升能源利用率,加快电网技术的发展进步,并对社会经济发展产生积极的影响。文章主要围绕特高压直流输电线路架线施工技术展开了讨论,以期为该项技术的实践应用提供参考作用。

关键词:特高压;直流输电线路;架线;施工技术

引言:特高压直流输电线路不仅有助于提升资源利用率,且在长距离的输送条件下,能够起到良好的节能作用,运行效率也极高,为电力稳定发展奠定了可靠的基础。但与此同时,因电压较高,因此对于特高压直流输电线路也提出了较高的要求,这就要求在架线技术方面加强控制,以保证特高压直流输电线路作用的充分发挥。

一、直流输电简介

直流输电与交流输电的适用场合不同,直流输电适用于以下场合:电压高、距离远、容量大的输电;跨过海洋进行输电;为了减小占用空间的地下电缆输电;和新能源相结合进行的输电;频率不同的电网联网,频率相同的电网不同步联网等。

1、直流输电技术的分类

根据工程性质的不同,直流输电工程可分为:远距离大容量直流架空线路工程、背靠背直流联网工程、海底电缆工程、城市地下电缆工程。而根据工程结构的不同,直流输电技术还可进行以下分类:

(1)根据换流站数量,分为两端直流输电和多端直流输电;

(2)根据线路长度,分为长距离输电和背靠背输电;

(3)根据电压等级,分为(超)高压直流输电和特高压直流输电。

2、直流输电的优势

直流输电建设所需成本较低,架空线路不会耗费大量的资金;对电能进行传输中,能够确保电能损耗降到最低;电能输送有着容量大的特点;在出现短路情况下,能够起到限制电流的作用,如若输电线路发生故障,也能够进行自我防护;能够有效对线路走廊进行优化,防止产生不必要的浪费;调节电能过程中,响应的速度较快,可以确保运行期间的安全性与稳定性;运行阶段能够与不同步的电网间实现互联,不会发生系统稳定性不足等方面的问题。

3、直流输电的不足

就直流输电换流方面来说,设备的成本较高,并且过量承载性能不够强;在输送电能当中,所消耗的无功功率较大;直流输电当中的直流开关较少;直流输电无法通过变压器来对低电压等级进行调节;电能传输阶段,很可能会被谐波所干扰,难以保障电能质量。

二、特高压直流输电线路架线要求

1、电晕效应

直流输电线路的导线在进行输电当中会产生各类电晕放电现象,这种现象是十分正常的,并且是被允许的,但是电晕效应是具有危害性的,较为常见的危害表现为:①电晕损失;②出现噪音;③电场效应;④容易受无线电干扰等,上述危害的出现不仅会使电路损耗,还可能影响到线路周边环境,所以,在对特高压直流线路进行设计过程中,需要保障设计的科学性,有效控制电晕效应。为此,为降低电晕效应的产生次数,应当确定最佳的导线形式,同时合理组装金具与绝缘串子,最大程度的控制电能损耗,实现对环境的保护作用。

2、电磁环境影响

特高压直流输电线路在保护环境以及优化资源配置等方面具有明显的优势,同时还可以使输电走廊的利用效率有所提升。这主要是由于特高压直流输电的电压较高,并且其塔线搭设较高,导线的质量极大,线路比较单一。相对于普通直流线路而言,在电磁环境方面存在一定差异,所以,势必会产生环境影响,这方面要求施工人员加强重视。另外,特高压直流输电线路在运行过程中所形成的电磁环境与导线的型式,以及架线高度等有着非常密切的联系,因此,一定要提高对特高压直流输电线路电磁环境影响的重视度。

3、绝缘配合

在特高压质量输电线路架设中,不但要关注电晕效应,还要注意跟绝缘的配合,直流输电和交流输电中的绝缘子在积污以及污闪两方面存在的显著的区别,直流输电绝缘子存在较为严重的污秽放电的问题,因此特高压直流输电工程要悬着合适的绝缘,提高其电力运营水平。

三、特高压直流输电线路架设施工技术

1、交叉跨越

在具体施工当中,应当持续进行带电线路的交叉跨越操作,这对于配置承力索来说是一项极大的考验,不但需要确保承力索的承载能力符合施工标准,同时也要加强承载能力的管控,另外,还应当对承力索跨越网线进行优化,防止施工期间产生相关安全问题。

2、滑车的选择及其挂设方法

在具体施工期间,应根据施工情况,详细计算出每条线在垂直方向的承载能力,从而得出滑车的额定承载能力。另外,在实际的架线过程中,牵引过程需要非常大的牵引力,还需要对滑车的耐张力进行准确的计算,保证选择的滑车以及挂设方法的科学合理性。

3、牵引机和张力机的选用

架线牵引时牵引力很大,这就要求牵引机要能满足架线过程中的牵引需要,张力机也要满足架线所需。例如:现阶段我国架线过程中所用的一牵六牵引方式需要180~260kN的牵引力,但是280kN的牵引机就不能满足架线过程中牵引的要求,为了满足需求,就要重新研制新的牵引机。由于在一牵六过程中单根导线的张力为18~33kN,现有的张力机可以满足需求,不需再进行研制。但是如果导线的张力改变了,使张力机不能满足所需,就要重新研制所需的设备。

4、导线以及各级牵引线的展放

在施工过程中,往往会受到周围环境的限制,导线以及各级牵引线需要按照一定的顺序和层次展放,既要避免对输电线路架设带来的影响,同时还不能破坏周边环境,使实用性以及环保性两方面的要求得到有效保证。具体的操作方法如下:首先,选择引导绳,先对牵引绳的最大受力、牵引机的实际牵引力、张力机的张力进行计算,根据计算结果选择相对应的引导绳,在进行引导绳的展放时,可以借助动力伞进行完成,借助动力伞对引导绳进行两次展放,借助“一牵一”的方式,对引导绳进行牵引,之后对各级引导绳进行逐级牵引展放。

5、紧线和挂线方法的选择

由于耐张装置比较重,因此,要选择适当的方法,用合适的器具进行起吊。因其需要大的张力,所以要选择合适的紧线方法进行紧线。由于挂线多采用的是高空对接的方法,所以,要科学、合理地对导线进行安排,以保证每根导线单独作业,相互之间不会受到影响。

6、安装附件

在实际架线过程中,垂直方向会有非常大的负荷量,在进行附件装置的选择时,一定要结合施工中的实际情况,同时选择最佳的安装方式,使施工效率得到有效保证。在进行直线塔附件的安装时,需要借助两套三线提升器进行提线操作,提线器应挂在导线横担下主材前后两侧节点板的预留孔上,以便使横担前后两个立面均匀受力。在实际提线过程中,一定要注意避免对导线造成伤害,还需要避免导线出现意外下落的现象。

7、换流器研制难点

换流器的以下特点为换流器的研制带来了困难:

(1)要保证人员的安全,所以对换流器的绝缘性要求较高;

(2)换流器既要承受交流电压,也要承受直流电压;

(3)发热和冷却具有复杂性;

(4)调压级数过多;

(5)直流电的出电结构复杂;

(6)换流器的尺寸较大,重量过大。

结语:为促进特高压直流输电线路架线施工工作的有效开展,必须要明确特高压直流输电线路架线施工要求与施工技术要点,全面分析施工中存在的各项难点,确定最为有效的处理方式,以防止对施工造成不良影响。特高压直流输电施工包含了多项内容,在施工中还会发生交叉跨越的情况,所以,要结合施工实际,高效运用专业知识,确保施工技术与设备的先进性,最终保证整个工程的施工质量。

参考文献:

[1]陶永才.±800kV特高压直流输电线路架线施工技术[J].科技创新与应用.2016(02)

[2]李德军.特高压直流输电线路架线施工技术[J].中国管理信息化.2017(12)

[3]张进.研究输电线路架设中的架线施工技术[J].电子制作.2013(20)