输电线路改造过程中存在的问题分析

陈腾飞 郭振华 周亚 王广跃 鲁晓威

（国网安徽省电力公司滁州供电公司 安徽滁州 239000）

输电线路改造过程中存在的问题分析

陈腾飞 郭振华 周亚 王广跃 鲁晓威

（国网安徽省电力公司滁州供电公司 安徽滁州 239000）

线路改造工程具有工期紧，受停电时间、供电可靠性限制的特点，并且受到外部自然因素的情况较多，并且各个输电线路工程实际情况不尽相同，笔者结合自身的实际工作情况，对输电线路改造工程的发展现状和面临的问题进行了简单论述，提出了输电线路改造工程的优化设计方法，希望可以对我国的电力工程健康快速发展起到一定的推动作用。

输电线路；改造；问题分析；优化设计

引言

随着我国城镇化建设的不断加快，目前城镇中还有较多的高压输电线路需要改造，并且输电线路是电力系统的重要组成部分，担负着输送电能的主要任务，目前城市建设的规模和城市建设的标准不断提高，就造成城市中已经运行的输电线路需要传送更多的电能，所以对输电线路进行改造就显得尤为重要了。

1 输电线路改造发展现状

输电线路是联系发电厂、变电站与用电设备之间的桥梁，同时它具有输送电能的任务，在电能的发、输、变、配、用全过程的五大环节中具有重要作用，是电力系统中不可或缺的重要组成部分，由于输电线路设备大部分分布在田野或者丘陵之中，长期露置在大自然的环境中运行，不仅要经受严寒酷暑，还要饱经风雨雷电，遭受各种自然条件的破坏，而且随着时间的推移，输电线路的运行环境和运行条件都可能发生各种各样的变化，所以必须对不符合要求的输电线路进行及时改造，只有这样才能保障输电线路安全、高效的运行。针对高压架空输电线路而言，高压架空线路需要设置在一定的高度才行，线路以下的部分以及两侧的面积称为线路走廊，在走廊内不能种植高大的植物，也不能建造高大建筑，并且随着我国城市化的不断发展，需要越来越多的电能来满足要求，在线路建设过程中线路走廊的占地费用较多，大约占据了总投资的20%，所以我国电网建设要花费很大一部分资金在输电线路走廊上面，目前一般采用同塔并架多回路输电技术，这种技术通过在同一线路走廊架设多回线路，这样不仅减少了线路走廊用地，还大大提高了输送容量。

2 输电线路改造在城市发展中面临的问题

在新建铁路和公路附近，采用的输电方式为架空跨越的方式，这样不仅可以节约资金，还能确保输电线路与新建铁路、公路之间的距离，但是在特殊情况下，架空线路跨越成本较高或者根本无法跨越时，就应该改为电缆线路，因此要根据具体情况进行具体分析，例如当输电线路的电压等级不高时，一般指35kV以下线路，应当首先考虑将架空线路改为电缆下钻的方式，这样不仅美化了新建铁路或公路的景观，同时也为高电压等级的线路留出更多的跨越空间。随着我国工业化水平逐渐提高，城市规模不断扩大，用电量需求日趋增多，输电线路需要不断改造以适应社会发展的需求，针对城市电网改造，不能脱离城市建设的总布局，要积极采用新设备、新技术、新材料和新工艺，提高输电线路的供电能力，保障输电线路能够适应各种自然环境，提高供电的可靠性和安全性，因此在供电线路改造过程中应该重点解决以下几个问题：

2.1 解决交跨问题

随着我国城镇化水平的加快，城中村现象日趋明显，由于众多原因导致越来越多的110kV线路的导线对房屋的距离不能满足电力规程的要求，导致各种事故的发生，例如：线路突然跳闸造成人员伤亡或者导线对地放电等等，有一些地区线路设计的导线距离（110kV：6.5m），交跨距离严重不足，直接导致线路安全运行性能降低，某一城市仅2015年一年的时间由于交跨问题引起的线路跳闸现象就高达9次，为了解决这一严重问题，输电线路运行管理部门曾组织专家对事故现场进行调查，最终得出了两种解决办法：①将居民集中拆迁，这种办法执行起来手续困难，根本行不通；②建立新的输电线路替换原有的线路进行供电，这种办法也会面临许多的问题，由此可见，只有解决交跨问题，才能有效降低输电线路的跳闸率。

2.2 解决因道路改扩建导致的道路中央孤立的杆塔问题

随着我国的发展，城市道路变得越来越宽，这些道路既有新建的也有扩建的，但是由于种种原因会导致部分110kV输电环网线路杆塔被孤立于道路中央，这些被孤立的杆塔因为没有办法进行移位改造，所以只能采取一些应急措施对其进行保护，某市在2014～2015年期间，就发生了7次撞击防护装置的现象，这严重影响了输电线路的安全稳定运行，因此解决这种问题已经刻不容缓。

3 输电线路改造工程的优化设计

3.1 交叉跨越线路的改造

根据现场的勘察结果，一般将所有的混凝土电杆更换成铁塔或者钢管杆，但是在一些区域大型机械根本无法进入，施工难度极大，整体投资较多，所以针对这些地区更换杆塔工作根本无法完成，为了解决这种问题，最终决定在原有的输电线路混凝土电杆杆顶加装铁帽，这样不仅可以减少线路跳闸现象，也解决了线路对地的安全距离问题，既解决了投资，又能够保障输电线路安全平稳运行。在设计制作加高铁帽时，应该根据线路杆型和所处的具体位置进行多次实量，最终做到使用原杆的横担和拉杆，以尽量减少费用和工作量，加装铁帽施工图如图1所示，铁帽加装后的效果图如图2所示。通过加装铁帽的方法，提高了导线对地距离，导线在原来的基础上提升了3m，达到了《电力建设安全工作规程》的要求，下面列举两种铁帽制作方式，如图3～4所示。

图1 加装铁帽施工图

图2 铁帽加装后的效果图

图3 铁帽制作方式

图4 铁帽制作方式

采用加高铁帽的施工方案与其它方案进行对比，采用加装铁帽的方案总费用一般为7900元/基，采用在原杆位基础上更换加高杆塔方案所需费用为24万多元/基，因此得出每基可以节省资金23万元左右，并且在加装铁帽后至今还没有出现线路跳闸事故，并且铁帽在加装过程中导线不必落地，原横担和拉杆可以直接提升使用，加装的铁帽还可以梯次性升高，这样就可以解决多层、多回的线路复杂交跨难题。这项技术既可以节省费用，又不受施工环境的限制，安装简便，可以在解决输电线路交跨施工狭窄杆段上大力推广应用。

3.2 孤立杆塔的改造

若将道路中央的钢管拆除，不仅投资太大，而且停电时间较长，若不采取任何措施，就会给人们的安全出行带来严重的问题，导致人们的生命财产安全受到严重的威胁，所以提出了一种利用原线路钢管杆进行整体移位的思想，在输电线路中，通过杆塔支撑悬挂导线，然而当气象条件发生变化时，导线的应力和弧垂也随之发生变化，具体计算公式如（1）和（2）所示。在式（1）中：σm表示导线应力；tm表示温度；g表示比载，E表示导线弹性模量；在式（2）中：fm表示档距中央导线弧垂；g表示比载；l表示导线档距；σ表示导线水平应力，具体计算结果见表1所示。

表1 LGJ-240/30钢芯铝绞线应力弧垂计算成果表

上面是经过计算后的LGJ-240/30导线力学特性，为确定杆塔强度提供数据。通过结合地区具体情况，根据线路综合条件，对LGJ-240/30导线进行计算、分析得出的钢管杆移位后导线的比载，以及在相同条件下的应力和弧垂，通过分析得出在整体移位后，导线对地面的距离能够满足《电力建设安全工作规程》的要求，针对输电线路杆塔孤立于道路中央的现象，通过导线的力学计算，确定了将双回路钢管杆进行整体移位这一改造方法，为解决今后类似的现象提供了帮助。

4 结论

输电线路改造工程设计时，应该以城市建设和城市用电负荷为基础，根据原线路的自身特点和输电线路改造的要求，综合考虑线路的路径和施工方法，设计较多的方案，然后通过对比，选择出最优的设计方案，使用新材料、新技术，使新旧输电线路良好衔接，高效运行。

[1]李顺利.架空输电线路运行维护中存在的问题及对策[J].中国电力教育，2010（A01）：312～313.

[2]薛涛涛.35kV输电线路杆塔接地存在的问题及改造措施的探讨[J].中小企业管理与科技旬刊，2013（33）：307～308.

TM862

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1004-7344（2016）10-0084-02

2016-3-20