輸電線路基礎培訓X

2021-04-08 23:03:17 字數 4789 閱讀 8618

輸電線路有架空線路和電纜線路之分。按電能性質分類有交流輸電線路和直流輸電線路。按電壓等級有輸電線路和配電線路之分。

輸電線電壓等級一般在35kv及以上。目前我國輸電線路的電壓等級主要有35、60、110、154、220、330kv、500kv、1000kv交流和±500kv 、±800kv直流。一般說,線路輸送容量越大,輸送距離越遠,要求輸電電壓就越高。

配電線路擔負分配電能任務的線路,稱為配電線路。我國配電線路的電壓等級有380/220v、6kv、l0kv。

架空線路主要指架空明線,架設在地面之上,架設及維修比較方便,成本較低,但容易受到氣象和環境(如大風、雷擊、汙穢、冰雪等)的影響而引起故障,同時整個輸電走廊占用土地面積較多,易對周邊環境造成電磁干擾。輸電電纜則不受氣象和環境的影響,主要通過電纜隧道或電纜溝架設,造價較高,發現故障及檢修維護等不方便。電纜線路可分為架空電纜線路和地下電纜線路電纜線路不易受雷擊、自然災害及外力破壞,供電可靠性高,但電纜的製造、施工、事故檢查和處理較困難,工程造價也較高,故遠距離輸電線路多採用架空輸電線路。

輸電線路的輸送容量是在綜合考慮技術、經濟等各項因素後所確定的最大輸送功率,輸送容量大體與輸電電壓的平方成正比,提高輸電電壓,可以增大輸送容量、降低損耗、減少金屬材料消耗,提高輸電線路走廊利用率。超高壓輸電是實現大容量或遠距離輸電的主要手段,也是目前輸電技術發展的主要方向。

輸電專業日常管理工作主要分為輸電執行、輸電檢修、輸電事故處理及搶修三類。

輸電專業管理有幾個主要特點:一是,工作危險性高。輸電線路檢修一般需要進行高空作業,對工作人員的身體素質、年齡和高空作業能力要求很高,從安全角度考慮,一般40歲以上人員很難再勝任輸電線路高空檢修作業工作;輸電帶電作業需要在不停電的情況下,實行帶電高空作業,對技術和人員素質要求更高,因此該工作危險性較高。

一般說來,輸電檢修人員可以從事輸電執行工作,但輸電執行人員不一定能從事輸電檢修工作。二是,輸電事故具有突發性。輸電事故處理和搶修工作屬於突發性事故搶修工作,不可能列入正常的輸電檢修工作計畫,在輸電事故搶修人員和業務管理上與輸電檢修差異較大。

三是,施工環境大都比較惡劣。受輸電成本和發電廠、水電站位置的影響,大多數輸電線路架設在地廣人稀的高山、密林、荒漠地區,施工環境惡劣,條件艱苦,很多施工裝置和材料無法通過車輛運送,導致線路的建設和維護難度增大。

在事故搶修管理方面,對於一般事故搶修,可通過加強對搶修事故的統計分析,了解事故發生的規律,深入分析後確定需要配備的日常搶修工作人員數量;對於日常工作人員不能完成的搶修事故可通過外圍力量的支援協作來完成,如破壞性較大的颱風、**、雪災等嚴重自然災害發生時,對輸電網路影響較大,造成的電網事故比較集中,因此可以集中乙個地市、全省甚至是全國電力系統的力量,開展事故搶修工作。

第一節電力線路的結構

架空輸電線路的主要部件有: 導線和避雷線(架空地線)、桿塔、絕緣子、金具、桿塔基礎、拉線和接地裝置等。如圖所示。

圖架空輸電線路

一、導線和避雷線

導線是用來傳導電流、輸送電能的元件。輸電線路一般都採用架空裸導線,每相一根,220kv及以上線路由於輸送容量大,同時為了減少電暈損失和電暈干擾而採用相**導線,即每相採用兩根及以上的導線。採用**導線能輸送較大的電能,而且電能損耗少,有較好的防振效能。

(一)架空導線的排列方式

導線在桿塔上的排列方式:對單回線路可採用上字形、三角形或水平排列,對雙迴路線路可採用傘形、倒傘形、幹字形或六角形排列,見圖4—1。

a三角形b上字形c水平形;

d傘形e倒傘形f幹字形g六角形

圖4-1 導線在桿塔上排列方式示意圖

導線在執行中經常受各種自然條件的考驗,必須具有導電性能好、機械強度高、質量輕、**低、耐腐蝕性強等特性。由於我國鋁的資源比銅豐富,加之鋁和銅的**差別較大,故幾乎都採用鋼芯鋁線。

避雷線一般不與桿塔絕緣而是直接架設在桿塔頂部,並通過桿塔或接地引下線與接地裝置連線。避雷線的作用是減少雷擊導線的機會,提高耐雷水平,減少雷擊跳閘次數,保證線路安全送電。

(二)導、地線分類

導、地線一般可按所用原材料或構造方式來分類。

1、按原材料分類

裸導線一般可以分為銅線、鋁線、鋼芯鋁線、鍍鋅鋼絞線等。

銅是導電性能很好的金屬,能抗腐蝕,但比重大,**高,且機械強度不能滿足大檔距的強度要求,現在的架空輸電線路一般都不採用。鋁的導電率比銅的低,質量輕,**低,在電阻值相等的條件下,鋁線的質量只有銅線的一半左右,但缺點是機械強度較低,執行中表面形成氧化鋁薄膜後,導電性能降低,抗腐蝕性差,故在高壓配電線路用得較多,輸電線路一般不用鋁絞線;鋼的機械強度雖高,但導電性能差,抗腐蝕性也差,易生鏽,一般都只用作地線或拉線,不用作導線。

鋼的機械強度高,鋁的導電性能好,導線的內部有幾股是鋼線,以承受拉力;外部為多股鋁線,以傳導電流。由於交流電的集膚效應,電流主要在導體外層通過,這就充分利用了鋁的導電能力和鋼的機械強度,取長補短,互相配合。目前架空輸電線路導線幾乎全部使用鋼芯鋁線。

作為良導體地線和載波通道用的地線,也採用鋼芯鋁線。

2、按構造方式分類

按構造方式的不同,裸導線可分為一種金屬或兩種金屬的絞線。

一種金屬的多股絞線有銅絞線、鋁絞線、鍍鋅鋼絞線等。由於輸電線路採用較少,故這裡不作介紹。

兩種金屬的多股絞線主要是鋼芯鋁絞線,絞線的優點是易彎曲。絞線的相鄰兩層繞向相反,一則不易反勁松股,再則每層導線之間距離較大,增大線徑,有利於降低電暈損耗。鋼芯鋁線除正常型外,還有減輕型和加強型兩種。

見圖4-1222。 圖4-1222

二、桿塔

桿塔是電桿和鐵塔的總稱。桿塔的用途是支援導線和避雷線,以使導線之間、導線與避、導線與地面及交叉跨越物之間保持一定的安全距離。桿塔現場水泥杆圖如下:

圖5(一)桿塔按材料分類

一般可以按原材料分為水泥杆和鐵塔兩種。

1、水泥杆(鋼筋混凝土杆)

電桿是由環形斷面的鋼筋混凝土桿段組成,其特點是結構簡單、加工方便,使用的砂、石、水泥等材料便於**,並且**便宜。混凝土有一定的耐腐蝕性,故電桿壽命較長,維護量少。與鐵塔相比,鋼材消耗少,線路造價低,但重量大,運輸比較困難。

水泥杆有非預應力鋼筋混凝土杆和澆製前對鋼筋預加一定張力拉伸的預應力鋼筋混凝土杆兩種。目前,輸電線路使用較多的是非預應力杆。

2、鐵塔

鐵塔是用型鋼組裝成的立體桁架,可根據工程需要做成各種高度和不同形式的鐵塔。鐵塔有鋼管塔和型鋼塔。鐵塔機械強度大,使用年限長,維修工作量少,但耗鋼材量大、**較貴。

在變電所進出線和通道狹窄地段35~110kv可採用雙迴路窄基鐵塔。

(二)桿塔按用途分類

按用途分為直線杆、耐張杆、轉角杆、終端杆和特種杆五種。特種杆又包括:跨越通航河流、鐵路等的跨越杆,長距離輸電線路的換位杆、分支杆。

1、直線杆

直線杆(見圖4-1a、g)又叫中間杆。它分布在耐張桿塔中間,數量最多,在平坦地區,數量上佔絕大部分。正常情況下,直線杆只承受垂直荷重(導線、地線、絕緣子串和覆冰重量)和水平的風壓。

因此,直線杆一般比較輕便,機械強度較低。

2、耐張杆

耐張杆(見圖4-1d、e)也叫承力杆。為了防止線路斷線時整條線路的直線桿塔順線路方向傾倒,必須在一定距離的直線段兩端設定能夠承受斷線時順線路方向的導、地線拉力的桿塔,把斷線影響限制在一定範圍以內。兩個耐張桿塔之間的距離叫耐張段。

3、轉角杆

線路轉角處的桿塔叫轉角杆(見圖4-1b)。正常情況下轉角杆除承受導、地線的垂直荷重和內角平分線方向風力水平荷重外,還要承受內角平分線方向導、地線全部拉力的合力。轉角杆的角度是指原有線路方向風的延長線和轉角後線路方向之間的夾角,有轉角30°、60°、90°之分。

4、終端杆

線路終端處的桿塔叫終端杆。終端杆是裝設在發電廠或變電所的線路末端桿塔。終端杆除承受導、地線垂直荷重和水平風力外,還要承受線路一側的導、地線拉力,穩定性和機械強度都應比較高。

5、特種杆

特種杆主要有換位杆、跨越杆和分支杆等。超過10km以上的輸電線路要用換位杆進行導線換位;跨越杆設在通航河流、鐵路、主要公路及電線兩側,以保證跨越交叉垂直距離;分支杆也叫「t」型杆或叫「t接桿」,它用**路的分支處,以便接出分支線。

(三)水泥電桿的規格

水泥杆有等徑環形水泥杆和錐形水泥杆兩種。

等徑環形水泥杆的梢徑和根徑相等,有300mm和400mm兩種,一般製作成9m、6m和4.5m等三種長度,使用時以電、氣焊方式進行連線。

錐型水泥杆一般用在配電線路上,輸電線路的轉角桿塔、耐張桿塔、終端桿塔和直線桿塔,均採用等徑水泥杆。錐型水泥杆的梢徑有190mm和230mm兩種。

(四)橫擔(參見圖5)

桿塔通過橫擔將三相導線分隔一定距離,用絕緣子和和具等將導線固定在橫擔上,此外,還需和地線保持一定的距離。因此,要求橫擔要有足夠的機構強度和使導、地線在桿塔上的布置合理,並保持導線各相間和對地(桿塔)有一定的安全距離。

橫擔按材料分為鐵橫擔、瓷橫擔。橫擔按用途分為直線橫擔、耐張橫擔、轉角橫擔。

三、絕緣子

絕緣子是一種隔電產品,一般是用電工陶瓷製成的,又叫瓷瓶。另外還有鋼化玻璃製作玻璃絕緣子和用矽橡膠製作的合成絕緣子。

絕緣子的用途是使導線之間以及導線和大地之間絕緣,保證線路具有可靠的電氣絕緣強度,並用來固定導線,承受導線的垂直荷重和水平荷重。換句話說,絕緣子既要能滿足電氣效能的要求,又要能滿足機械強度的要求。

按照機械強度的要求,絕緣子串可組裝成單串、雙串、v形串。對超高壓線路或大跨越等,由於導線的張力大,機械強度要求高,故有時採用三串或四串絕緣子。絕緣子串基本有兩大類,即懸垂絕緣串和耐張絕緣子串。

懸垂絕緣子串用於直線桿塔上,耐張絕緣子串用於耐張桿塔或轉角、終端桿塔上。

1、普通型懸式瓷絕緣子

普通型懸式瓷絕緣子(見圖4-2)按金屬附件連線方式可分為球型連線和槽型連線兩種。輸電線路多採用球型連線。

圖4-2 普通型懸式瓷絕緣子圖4-3 針式瓷絕緣子圖4-4 耐汙型懸式瓷絕緣子

2、針式絕緣子

針式絕緣子(見圖4-3),主要用於線路電壓不超過35kv,導線張力不大的直線杆或小轉角桿塔。優點是製造簡易、價廉,缺點是耐雷水平不高,容易閃絡。

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