輸電線路

　輸電種類

　　目前廣泛應(yīng)用三相交流輸電，頻率為50赫（或60赫）。20世紀60年代以來直流輸電又有新發(fā)展，與交流輸電相配合，組成交直流混合的電力系統(tǒng)。

　　按照輸送電流的性質(zhì)，輸電分為交流輸電和直流輸電。19世紀80年代首先成功地實現(xiàn)了直流輸電。但由于直流輸電的電壓在當時技術(shù)條件下難于繼續(xù)提高，以致輸電能力和效益受到限制。19世紀末，直流輸電逐步為交流輸電所代替。交流輸電的成功，迎來了20世紀電氣化社會的新時代。目前廣泛應(yīng)用三相交流輸電，頻率為50赫（或60赫）。20世紀60年代以來直流輸電又有新發(fā)展，與交流輸電相配合，組成交直流混合的電力系統(tǒng)。

　輸電電壓等級

　　輸電的基本過程是創(chuàng)造條件使電磁能量沿著輸電線路的方向傳輸。線路輸電能力受到電磁場及電路的各種規(guī)律的支配。以大地電位作為參考點(零電位），線路導(dǎo)線均需處于由電源所施加的高電壓下，稱為輸電電壓。

　　輸電線路在綜合考慮技術(shù)、經(jīng)濟等各項因素後所確定的最大輸送功率，稱為該線路的輸送容量。輸送容量大體與輸電電壓的平方成正比。因此，提高輸電電壓是實現(xiàn)大容量或遠距離輸電的主要技術(shù)手段，也是輸電技術(shù)發(fā)展水平的主要標志。

　　從發(fā)展過程看，輸電電壓等級大約以兩倍的關(guān)系增長。當發(fā)電量增至4倍左右時，即出現(xiàn)一個新的更高的電壓等級。通常將35~220KV的輸電線路稱為高壓線路（HV），330～750KV的輸電線路稱為超高壓線路（EHV），750KV以上的輸電線路稱為特高壓線路（UHV）。一般地說，輸送電能容量越大，線路采用的電壓等級就越高。采用超高壓輸電，可有效的減少線損，降低線路單位造價，少占耕地，使線路走廊得到充分利用。我國第一條世界上海拔最高的“西北750KV輸變電示范工程”——青海官亭至甘肅蘭州東750KV輸變電工程，于2005年9月26日正式投入運行。“1000KV交流特高壓試驗示范工程”——晉東南—南陽—荊門1000KV輸電線路工程，于2006年8月19日開工建設(shè)。該工程起自晉東南1000KV變電站，經(jīng)南陽1000KV開關(guān)站，止于荊門1000KV變電站，線路路徑全長約650.677Km。

　輸電線路的保護

　　輸電線路的保護有主保護與后備保護之分。

　 主保護

　　主保護一般有兩種縱差保護和三段式電流保護。而在超高壓系統(tǒng)中現(xiàn)在主要采用高頻保護。

　 后備保護

　　后備保護主要有距離保護，零序保護，方向保護等。電壓保護和電流保護由于不能滿足可靠性和選擇性現(xiàn)在一般不單獨使用一般是二者配合使用。且各種保護都配有自動重合閘裝置。而保護又有相間和單相之分。如是雙回線路則需要考慮方向。在整定時則需要注意各個保護之間的配合。還要考慮輸電線路電容，互感，有無分支線路。和分支變壓器，系統(tǒng)運行方式，接地方式，重合閘方式等。還有一點重要的是在220KV及以上系統(tǒng)的輸電線路，由于電壓等級高故障主要是單相接地故障，有時可能會出現(xiàn)故障電流小于負荷電流的情況。而且受各種線路參數(shù)的影響較大。在配制保護時尤其要充分考慮各種情況和參數(shù)的影響。

    輸電線路設(shè)計應(yīng)注意的問題

　 1.1路徑選擇

　　路徑選擇和勘測是整個線路設(shè)計中的關(guān)鍵，方案的合理性對線路的經(jīng)濟、技術(shù)指標和施工、運行條件起著重要作用。為了做到既合理的縮短路徑長度、降低線路投資又保證線路安全可靠、運行方便，一條線路有時需要徒步往返3～5趟才能確定出最佳方案，所以線路勘測工作是對設(shè)計人員業(yè)務(wù)水平、耐心和責任心的綜合考驗。在工程選線階段，設(shè)計人員要根據(jù)每項工程的實際情況，對線路沿線地上、地下、在建、擬建的工程設(shè)施進行充分搜資和調(diào)研，進行多路徑方案比選，盡可能選擇長度短、轉(zhuǎn)角少、交叉跨越少，地形條件較好的方案。綜合考慮清賠費用和民事工作，盡可能避開樹木、房屋和經(jīng)濟作物種植區(qū)。在勘測工作中做到兼顧桿位的經(jīng)濟合理性和關(guān)鍵桿位設(shè)立的可能性（如轉(zhuǎn)角點、交跨點和必須設(shè)立桿塔的特殊地點等），個別特殊地段更要反復(fù)測量比較，使桿塔位置盡量避開交通困難地區(qū)，為組立桿塔和緊線創(chuàng)造較好的施工條件。

　  1.2桿塔選型

　　不同的桿塔型式在造價、占地、施工、運輸和運行安全等方面均不相同，桿塔工程的費用約占整個工程的30%～40%，合理選擇桿塔型式是關(guān)鍵。對于新建工程若投資允許一般只選用1～2種直線水泥桿，跨越、耐張和轉(zhuǎn)角盡量選用角鋼塔，材料準備簡單明了、施工作業(yè)方便且提高了線路的安全水平。對于同塔多回且沿規(guī)劃路建設(shè)的線路，桿塔一般采用占地少的鋼管塔，但大的轉(zhuǎn)角塔若采用鋼管塔由于結(jié)構(gòu)上的原因極易造成桿頂撓度變形，基礎(chǔ)施工費用也會比角鋼塔增加一倍，直線塔采用鋼管塔，轉(zhuǎn)角塔采用角鋼塔的方案比較合理，能夠滿足環(huán)境、投資和安全要求。針對多條老線路運行十幾年后出現(xiàn)對地距離不夠造成隱患的情況，在新建線路設(shè)計中適當選用較高的桿塔并縮小水平檔距可提高導(dǎo)線對地距離。在線路加高工程中設(shè)計采用占地小、安裝方便的酒杯型（Y型）鋼管塔，施工工期可由傳統(tǒng)桿塔的3～5天縮短為1天，能夠減少施工停電時間。

　 1.3基礎(chǔ)設(shè)計

　　桿塔基礎(chǔ)作為輸電線路結(jié)構(gòu)的重要組成部分，它的造價、工期和勞動消耗量在整個線路工程中占很大比重。其施工工期約占整個工期一半時間，運輸量約占整個工程的60%，費用約占整個工程的20%～35%，基礎(chǔ)選型、設(shè)計及施工的優(yōu)劣直接影響著線路工程的建設(shè)。濱州市位于山東省北部，屬于黃河沖積平原，土質(zhì)大部分為粉質(zhì)粘土，而且地下水位高，一般為±0.0～1.0m，地基承載力又低，一般為70～90kN/m2。通俗講基礎(chǔ)越深受力越好、體積越小，但由于受地下水的影響，基礎(chǔ)深埋后泥水、流砂現(xiàn)象出現(xiàn)的幾率就會加大，給施工帶來極大困難，既影響工期又增加投資。由于地質(zhì)的特殊性和埋深的局限性，當前的基礎(chǔ)型式只有采取淺埋式，通過適當加大基礎(chǔ)地板尺寸，增加基礎(chǔ)自重來滿足上拔穩(wěn)定才是比較安全經(jīng)濟的。直線塔埋深控制在2m左右，承力塔埋深控制在3～4m左右可減少地下水對施工的影響。根據(jù)工程實際地質(zhì)情況每基塔的受力情況逐地段逐基進行優(yōu)化設(shè)計比較重要，特別對于影響造價較大的承力塔，由四腿等大細化為兩拉兩壓或三拉一壓才是經(jīng)濟合理的。

　 2.結(jié)束語

　　縱觀近年來的輸電建設(shè)工程，每項工程都有各自特點，設(shè)計中脫離工程實際，一味生搬硬套是無法保證設(shè)計質(zhì)量與滿足電網(wǎng)發(fā)展需要的。只有結(jié)合實際，因地制宜，通過優(yōu)化方案，科技攻關(guān)，不斷探索與創(chuàng)新，才能滿足建設(shè)堅強電網(wǎng)的要求，才能開創(chuàng)工程設(shè)計“技術(shù)先進、安全合理”的全新局面。