易资兴,张红宇
(1.邵阳学院 多电源地区电网运行与控制湖南省重点实验室,湖南 邵阳,422000;2.国网娄底供电分公司 电力经济研究所,湖南 娄底,417000)
高压输电线路路径选择典型问题分析与探讨
——以娄底为例
易资兴1,张红宇2
(1.邵阳学院 多电源地区电网运行与控制湖南省重点实验室,湖南 邵阳,422000;2.国网娄底供电分公司 电力经济研究所,湖南 娄底,417000)
路径选择是高压输电线路设计工作中的关键环节,文章针对娄底地区高压输电线路建设中存在与路径选择密切相关的一系列典型问题,着重论述了这些典型问题产生的原因和本质,并在此基础上提出了具体的解决方法,旨在提高输电线路工程设计质量,促进电网与社会的和谐发展。
输电线路;路径选择;典型问题
输电线路是电网的重要组成部分,它的路径选择和杆塔定位的结果直接影响线路的工程质量和造价。影响路径选择的主要有技术因素和社会环境因素,技术因素包括工程投资规模,导地线和杆塔型式、地形地质等;社会环境因素则相对复杂,包括了地方经济发展程度、电力建设环境等要素。当前,社会环境因素对电力线路路径选择的影响愈发明显,这一情况在湖南娄底电网建设过程中充分显现出来。
娄底位于湘中地区,地理位置优越,交通便捷,经济发展迅速。作为湖南省内西电东送的主要通道,得益于本地区经济的快速发展,娄底电网近年以来发展迅速,新建了大量的变电站和输电线路。在大规模开展电网建设的同时,本地区输电线路设计工作也面临着一系列问题,尤其是近年来凸显的线路走廊紧张、路径选择愈发困难,路径改道设计变更增多等因素对输电线路工程设计质量带来很大影响。对于输电线路路径选择工作中存在的各种典型问题进行梳理和分析,提出改进和解决办法,有利于提高本地区输电工程设计质量,也值得其他地区电网借鉴和参考。
通过对一些具体工程实例调查发现,本地区输电线路路径选择面临的一些典型问题突出表现在以下几个方面。
典型问题1:
双江~科矿35kV送电线路在路径选择时未掌握沿线的乡镇规划,该线路的P24#~P25#杆位之间所在地为双江乡新庄村集镇建设规划区域,原设计的P25#SZ20-21门型电杆不能满足该规划区域房屋建设的跨越要求(图1所示),最后取消P25#的电杆,采用两基24米的角钢铁塔跨越规划区域,造成重大设计变更(图2所示)。
图1 双江~科矿35kV送电线路P24#-P26#变更前断面图Fig.1 Sectional drawing of Shuangjiang-Kekuang 35kV power line P24#-P26# before the change of route
图2 双江~科矿35kV送电线路P24#-P27#变更后断面图Fig.2 Sectional drawing of Shuangjiang-Kekuang 35kV transmission line P24#-P26# change route
豹南山~谢家110kV送电线路在娄底市经济技术开发区范围内,因规划部门指定的电力通道范围内存在大量乱施工的地下管线,影响杆塔基础施工,迫使设计单位对线路路径进行调整,造成了工程投资的浪费。
典型问题2:
恩口~科矿35kV送电线路在科矿变进站段翻越了高山,属于典型的微地形、微气象区域,山谷地区常年风力较大,北侧有一座水库,冬季盛行的西北风容易将暖湿气流带至山谷,在低温天气对输电线路造成覆冰影响。设计人员对微地形微气象判断不足,没有提高山区段的抗冰设计标准。2008年初,该线路建成投运后即遭遇恶劣自然天气,线路发生覆冰倒塔,损失十分严重。
典型问题3:
岩口~托山35kV送电线路在冷水江铎山镇的山区段跨越了当地乡镇企业黄柏岭鞭炮厂位于山区的一座原料储存仓库,该仓库建筑体积小,位置隐蔽,外观和废弃的居民杂房无异,设计人员现场调查和测量时并未发现,造成线路在施工阶段发生改道变更(图3所示)。
图3 岩口~托山35kV送电线路改道平断面图Fig.3 Sectional drawing of Yankou-Tuoshan 35kV transmission line change route
因工作失误,造成杨家滩~国产水泥110kV送电线路与某民爆企业待建的仓库用地冲突。该仓库位于地下,位置隐蔽,主要存储民爆炸药,而设计人员现场勘查并未发现,电力线路路径方案报审时,规划部门也未发现两者之间存在冲突,等到施工阶段才发现存在有冲突不满足最新的民爆行业安全规范的距离要求。尽管电力线路许可手续齐全,但最终仍遵从当地政府部门的要求将电力线路改道路径以避开炸药仓库,造成重大设计变更,并延误施工。
典型问题4:
恩口~科矿35kV线路经过一座坟山,其中一基拉线电杆立于一座墓碑正前方,与当地的风水民俗起冲突,设计时只能将原电杆更换为铁塔后并将杆位前移十余米(图4所示)。
图4 杨家滩~国产水泥110kV送电线路改道路径图Fig.4 Path drawing of Yangjiatan-Guochan cement 110kV transmission line change route
中联~锡矿II回35kV线路在220kV中联变出线段经过一座民房,尽管边导线离房屋距离较远,满足规程规范的要求,但户主仍以电磁干扰等理由进行阻工,造成线路长时间停工。
典型问题5:
恩口~科矿35kV线路在科矿变进线段翻越高山,山区段的线路设计过程中未充分考虑施工阶段的公路运输和人力运输条件,而仅仅从经济角度出发考虑,造成材料运输和施工困难。
杨家滩~龙山110kV送电线路在高海拔山区,受当地风景名胜保护区的制约,线路路径远离公路,造成施工和运行维护困难,直接工程投资增加,引起工程预算超出初步设计概算。
上述问题在输电线路设计和建设过程中具有一定的典型性和代表性,在湖南省乃至国内其他地方电网建设中也广泛存在此类现象。这些问题的产生都与线路的路径选择工作密切相关,现对上述问题产生的原因逐一进行分析。
典型问题1主要涉及到输电线路路径选择与城乡规划配合。
电网规划和建设必须符合当地的城乡发展规划。但实际情况是本地区电力部门与政府规划部门在工作配合中仍然存在不足,因为双方工作衔接不到位严重影响了输电线路的路径选择。
典型问题2暴露出设计人员在路径选择时对微地形、微气象的影响考虑不足。
气象条件和参数的确定是输电线路设计的基本工作内容,工程设计人员必须足够重视,但是缺乏经验的工程设计人员往往对于沿线的微地形、微气象条件考虑不足,影响路径选择和设计质量。
典型问题3反映了隐蔽性工矿企业对于路径选择的影响。
出于安全原则,部分工矿企业、特殊单位及设施具有一定的保密性和隐蔽性,造成电力工程设计人员在线路路径选择阶段无法直接和间接获得企业的准确信息,对这类隐蔽性建筑的定位不准确给路径选择和排杆定位带来一定的影响和阻碍。
典型问题4突显了路径选择所带来的工农矛盾影响。
工农矛盾多发是输电线路建设过程中的典型特征。广大工程设计人员在路径选择过程中虽然能够积极避免房屋跨越、林木砍伐,有效减少了工农矛盾的发生,但很多工程设计人员在路径选择和杆塔定位时,对地方民风习俗了解不够,也容易引发一些意外的工农矛盾。
典型问题5体现了路径选择与施工运行和维护工作之间的密切关系。
在设计过程中,既要在工程造价控制范围内开展经济合理的设计,又要兼顾施工和运行维护的效益和便利。在路径选择阶段如果只片面从设计角度出发而忽视施工和运行维护部门的利益,既对线路的施工和运行维护工作带来困难,又影响了施工和运行维护的成本。
经娄底电力设计部门的整理,仅在十一五至十二五期间,娄底电网因上述典型问题引起路径变化的设计变更不在少数,对于这类设计变更的数量统计如下表1:
表1 娄底电网路径变更设计统计表
由表格可以看出,娄底地区范围内各县市均有因规划配合不到位引起路径变更的情况,规划配合因素与工农矛盾因素成为制约路径选择的关键环节。
由上表数据比较可知,作为娄底主城区的娄星区以及双峰县和新化县,因为规划部门配合工作相对到位,加上建设环境良好,工农矛盾相对较少,因此路径改道的设计变更较少。与之相比,冷水江市、涟源县境内工矿企业集中,尤其是矿山、采石场、民爆企业、仓储企业、养殖企业对于高压电力线路的路径选择影响很大,当地的电力走廊紧张,电力线路与工矿企业和民房难以保持足够的距离,加上当地居民对于电网建设的理解和支持力度不够,容易引发工农矛盾,造成线路路径改道设计变更较多,客观上形成这两个县市的电力建设环境较差的局面。所以在冷水江和涟源两地开展输电线路路径选线的过程中,一定要提高足够的认识,把握问题的关键因素。
通过上述分析发现近年来娄底地区电网建设过程中,因输电线路路径选择不合理引起的工农矛盾频发,由此产生的设计变更增多,究其原因有内部的技术因素和外部环境影响。高压输电线路的路径选择,不单纯是一个技术类问题,更考验设计人员的综合素质和全局观念,应该从以下几点出发着手解决这一难题。
3.1 强化与政府职能部门的沟通协作
电网工程建设,尤其是高压输电线路建设,在设计和施工过程中应加强与沿线政府部门的沟通和协作,尤其是加强与规划、建设、国土等部门的收资与配合,防止因配合不力造成政府方面产生颠覆性因素影响输电线路的设计和施工。
3.2 提高设计人员业务技能和综合素质
对于输电线路设计从业人员,不仅需要掌握电气与结构方面的专业技能,也应该掌握一定的人文、水文、地质、地理、环境、法律法规等知识,提高个人的综合素质,以适应输电线路设计对于工程技术人员多样化技能和综合业务素质的要求。
3.3 提高工作责任心,细化勘察工作
提高图上选线的质量,加强现场勘测的力度。要注重培养勘测设计人员的责任心意识,建立合理的考评机制来约束和规范现场的勘测质量,并在政策上和资金上确保勘测设计质量的提高。对于勘测和设计外包的工程项目也应加强协作、监督与管理,确保工程质量符合要求。
3.4 从施工和运行维护的角度出发,提高设计质量
在路径选择阶段应该从青苗赔偿、道路运输、施工作业条件、运行维护的方便等角度出发,充分考虑施工单位和运行维护单位的需求,学会换位思考,充分体现人性化设计理念和人文关怀的原则,贯彻国网公司的输变电工程全寿命周期设计理念。
3.5 重视工农关系,避免工农矛盾
输电线路建设过程中极易引发各种工农矛盾。在线路路径选择阶段,应严格按照“两型电网”的建设要求,以规程、规范和相关文件为指导,合理进行路径选择,同时还应重视地方风俗人情和宗教信仰,避免由此产生的工农矛盾。
3.6 路径选择要因地制宜
不同地区因经济发展程度不同,民众的经济意识与维权意识具有差异化,直接影响到电网建设环境。工程设计人员应该要特别关注地方电网建设环境,总结以往的工程教训,找准设计质量容易出差错的关键要点,关注本地区工农矛盾的焦点,根据各地区的实际情况,因地制宜地开展线路设计。
路径是高压输电线路的“灵魂”,路径选择的结果直接影响线路的设计质量和工程造价,关系着电网建设质量,同时更影响着电力企业与地方社会的和谐关系。提高路径选择的质量需要充分吸收电网建设过程中的经验与教训,不断提高工程设计人员的技能水平和综合素质,加强与政府和规划部门的沟通协作,结合地方经济发展和电网建设环境的实际情况,因地制宜地开展选线工作,从而提高整体工程质量,满足国网公司提出的建设“两型”电网的建设要求。
[1]胡国荣.输电线路基础[M].北京:中国电力出版社,1993.
[2]孟遂民,李光辉.架空输电线路设计[M].北京:中国电力出版社,2011.
[3]刘扬,安光辉,龚延兴.浅谈高压输电线路路径选择及杆塔定位[J].华北电力技术,2012,1:67-70..
[4]曾胜林.浅谈输电线路路径的选择[J].科技与创新,2014,19:26-27.
[5]胡毅,刘凯,吴田,等.输电线路运行安全影响因素分析及防治措施[J].高电压技术,2014,40(11):3491-3499.
[6]彭正伟,郭明明.城镇周边输电线路路径规划的研究[J].宁夏电力,2016,5:22-25.
Analysis and discussion on typical problems of HV transmission line path selection——For example Loudi
YI Zixing,ZHANG Hongyu
(1.Hunan Provincial key Laboratory of Grids Operation and Control on Multi-power Source Area,Shaoyang University,Shaoyang 422000,China;2.State Grid Loudi Power Supply Company,Electric Power Economic & Technical Research Institute,Loudi 417000,China)
Path selection is the key link in the design of HV transmission line.This thesis,according to a series of typical problems closely related to the path choice for the construction of HV transmission line in the Loudi area,discusses the causes and nature of these typical problems,On this basis,put forward specific methods to improve the design quality of the transmission line,and to promote the harmonious development of power grid and society.
transmission line;path choice;typical problems
1672-7010(2017)03-0040-05
2017-04-10
湖南省科技计划项目(No.2016TP1023)
易资兴(1982-),男,湖南郴州人。助教,学士,从事电网规划和输电线路的设计、电力系统及其自动化和电力工程造价方面的教学与研究。E-mail:yzx95533@126.com。
TM726
A