電力工程--輸電線路

1、輸電線路輸電是用變壓器將發(fā)電機發(fā)出的電能升壓后，再經(jīng)斷路器等控制設備接入輸電線路來實 現(xiàn)。按結構形式，輸電線路分為架空輸電線路和電纜線路。架空輸電線路由線路桿塔、導線、 絕緣子、線路金具、拉線、桿塔基礎、接地裝置等構成，架設在地面z上。按照輸送電流的 性質，輸電分為交流輸電和直流輸電。（19iu：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吋技術條件下難于繼續(xù)提高，以致輸電能力和效益受到限制。19壯紀 末，肓流輸電逐步為交流輸電所代替。交流輸電的成功，迎來了20壯紀電氣化社會的新時 代。）常用術語輸電線路常用專業(yè)術語主要有：桿塔高度、桿塔呼稱高度、懸掛點高度、線間距離、根 開

2、、架空地線保護角、桿塔埋深、跳線、導線的初伸長、檔距、分裂導線、弧垂、限距、水 平檔距、垂直檔距、代表檔距、導線換位、導（地）線振動、桿塔。1、桿塔高度：桿塔最高點至地面的垂直距離，稱為桿塔高度。用h1表示。2、桿塔呼稱高度：桿塔最下層橫擔至地而的垂宜距離稱為桿塔呼稱高度，簡稱呼稱高, 用h2表示。3、懸掛點高度：導線懸掛點至地而的垂總距離，稱為導線懸掛點高度，用h3表示。4、線間距離：兩相導線z間的水平距離，稱為線間距離，用d表示。5、根開：兩電桿根部或塔腳之間的水平距離，稱為根開。用a表示。6、架空地線保護角：架空地線和邊導線的外側連線與架空地線鉛垂線之間的夾角，稱 為架空地線保護角。7、

3、桿塔埋深：電桿（塔慕）埋入土壤中的深度稱為桿塔埋深。用h0表示。8、跳線：連接承力桿塔（耐張、轉角和終端桿塔）兩側導線的引線，稱為跳線，也稱引 流線或弓子線。9、導線的初伸長：當導線初次受到外加拉力而引起的永久性變形（延著導線軸線伸長）, 稱為導線初伸長。10、檔距：相鄰兩棊桿塔z間的水平直線距離，稱為檔距，一般用l表示。11、分裂導線：一相導線由多根（冇2根、3根、4根）組成型式，稱為分裂導線。它相當 于加粗了導線的“等效直徑”，改善導線附近的電場強度，減少電暈損失，降低了對無線電 的干擾，及捉高送電線路的輸送能力。12、弧垂：對于水平架設的線路來說，導線相鄰兩個懸掛點之間的水平連線與導線最

4、 低點的垂直距離，稱為弧垂或弛度。用f表示。13、限距：導線對地而或對被跨越設施的最小距離。一般指導線最低點到地而的最小 允許距離，常用h表示。14、水平檔距：相鄰兩檔距之和的一半，稱為水平檔距15、垂肯檔距：相鄰兩檔距間導線最低點之間的水平距離，稱為垂肓檔距。16、代表檔距：一個耐張段里，除弧立檔外，往往有多個檔距。山于導線跨越的地形、 地物不同，各檔距的大小不相等，導線的懸掛點標高也不一樣，各檔距的導線受力情況也不 同。而導線的應力和弧垂跟檔距的關系非常密切，檔距變化，導線的應力和弧垂也變化，如 果每個檔距一個一個計算，會給導線力學計算帶來i木i難。但一個耐張段里同一相導線，在施 工時是一

5、道收緊起來的，因此，導線的水平拉力在整個耐張段里是相等的，即各檔距弧垂最 低點的導線應力是相等的。我們把人小不等的一個多檔距的i耐張段，用-個等效的假想檔距 來代替它，這個能夠表達整個耐張力學規(guī)律的假想檔距，稱z為代表檔距或稱為規(guī)律檔距, 用l0表示。17、導線換位：送電線路的導線排列方式，除正三角形排列外，三根導線的線間距離 是不相等。而導線的電抗取決于線間距離及導線半徑，因此，導線如不進行換位，三札i阻抗 是不平衡的，線路愈長，這種不平衡愈嚴重。因而，會產(chǎn)生不平衡電壓和電流，對發(fā)電機的 運行及無線電通信產(chǎn)生不良的影響。送電線路設計規(guī)程規(guī)定“在屮性點宜接接地的電力網(wǎng) 屮，長度超過100km的

6、送電線路均m換位”。一般在換位塔進行導線換位。18、導（地）線振動：在線路檔距屮，當架空線受到垂直于線路方向的風力作用時，就會 在其背風面形成按一定頻率上下交替的穩(wěn)定渦流（如圖2-3示），在渦流升力分量的作用下， 使架空線在其垂宜面內產(chǎn)生周期性振蕩，稱為架空線振動。19、桿塔：桿塔是支承架空線路導線和架空地線，并使導線與導線z間，導線和架空 地線z間，導線與桿塔z間，以及導線對大地和交叉跨越物z間有足夠的安全距離。常規(guī)桿塔型號表示方法:按桿塔用途分類代號含義:z-直線桿塔d-終端桿塔zj-直線轉角桿塔f分支桿塔n-耐張桿塔k跨越桿塔j轉角桿塔h換位桿塔(2)按桿塔外形或導線布置型式代號含義:q

7、 o上字型sz-一正傘型c-叉骨型(鳥骨型)sd-倒傘型m-貓頭型t-田字型vv字型w一王字型j一三角型a-a字型g-干字型me-門型y一羊角型gu-一鼓型b酒杯型存在問題1雷擊。雷雨季節(jié)遭受雷擊機會很多。線路遭受雷擊冇三種情況：一是雷擊于線路導線 上，產(chǎn)生直擊雷過電壓；二是雷擊避雷線后，反擊到輸電線上；三是雷擊于線路附近或桿塔 上，在輸電線上產(chǎn)生感應過電壓。無論是直擊雷過電壓還是感應過電壓，都使得導線上產(chǎn)生 大量電荷，這些電荷以近于光的速度（每秒30萬公里）向導線兩邊傳播，這就是雷電進行 波。直擊雷過電壓，輕則引起線路絕緣子閃烙，從而引起線路單相接地或跳閘，重則引起絕 緣了破裂、擊穿、斷線等

8、事故，造成線路較長時間的供電屮斷。雷電進行波順線路侵入到變 電站，威脅電氣設備的絕緣，造成避雷器爆炸、主變壓器絕緣損壞等事故，肓接影響了變電 站的安全運行。2. 覆冰。在低溫雨雪天氣里，大氣寒冷時，由于濕度高，大量水氣凝聚在導線表面造成 覆冰，容易造成電力系統(tǒng)的冰凍災害。覆冰時保桿兩側的張力不平衡，會出現(xiàn)導線斷落沖擊 荷載造成倒桿；結冰的電線遇冷會收縮，風吹引起震蕩，電線有時會因不勝重荷而斷裂，即 使不斷舞動時間過長，也會使導線、塔桿、絕緣了和金具等受到不平衡沖擊而疲勞損傷。由 覆冰、舞動引起的輸電線路倒桿（塔）、斷線及跳閘事故會給電力系統(tǒng)的輸電線路造成重人的 損害，更會威脅到電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運

9、行和供電系統(tǒng)運行的可靠性。3. 外力破壞。外力破壞電力線路引起的故障越來越多，情況也鮫復雜，分布而廣。在山 區(qū)，開山炸石很容易炸傷絕緣子、炸斷導線；在線路經(jīng)過的下方燃燒農(nóng)作物，火焰和濃煙易 導致線路跳閘；在線路保護區(qū)內施工的人型吊車、挖掘機有時會碰斷導線，撞壞塔桿等；還 有些不法分子受到經(jīng)濟利益的驅使盜竊塔材、拉線等電力設施；以及在輸電線路卜-釣魚、違 章施工等。線路借戶輸電線路的保護有主保護與后備保護z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)屮現(xiàn)在主要采用高頻保護。后備制戶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

10、i般不單獨使用一般是二者配 合使njo n各種保護都配冇自動垂合閘裝置。而保護又冇相間和單相z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z間的配合。還要考慮輸電線路電容，互感，冇無分支線 路。和分支變壓器，系統(tǒng)運行方式，接地方式，重合閘方式等。還冇一點重要的是在220kv 及以上系統(tǒng)的輸電線路，山于電壓等級高故障主要是單相接地故障，有吋可能會岀現(xiàn)故障電 流小于負荷電流的情況。而且受各種線路參數(shù)的影響較人。在配制保護吋尤其要充分考慮各 種情況和參數(shù)的彫響。注意問題路徑選擇路徑選擇和勘測是整個線路設計屮的關鍵，方案的合理性對線路的經(jīng)濟、技術指標和施 工、運行條件起著重要作用。為了

11、做到既合理的縮範路徑氏度、降低線路投資乂保證線路安 全可靠、運行方便，一條線路冇時盂要徒步往返35趟才能確定出最佳方案，所以線路勘 測工作是對設計人員業(yè)務水平、耐心和責任心的綜合考驗。在工程選線階段，設計人員要根據(jù)每項工程的實際情況，對線路沿線地上、地下、在建、 擬建的工程設施進行充分搜資和調研，進行多路徑方案比選，盡可能選擇長度短、轉角少、 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)濟介理性和關鍵桿位設立的可能性（如轉介點、交跨點 和必須設立桿塔的特殊地點等），個別特殊地段更要反復測雖比較，使桿塔位置盡量避

12、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。桿塔選型不同的桿塔型式在造價、占地、施丁、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鍵。對于新建工程若投資允許一般只選用12種直線水泥桿，跨越、耐張和轉角盡量選用 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。對于同塔多回沿規(guī) 劃路建設的線路，桿塔一般采用占地少的鋼管塔，但大的轉角塔若采用鋼管塔山于結構上的 原因極易造成桿頂撓度變形，基礎施工費用也會比角鋼塔增加一倍，直線塔采用鋼管塔，轉 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

13、出現(xiàn)對地距離不夠造成隱患的情況，在新建線路設計屮適 當選川較高的桿塔并縮小水平檔距可捉高導線對地距離。在線路加高工程屮設計采川占地 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35天縮短為1天，能夠 減少施工停電時間。結束語縱觀近年來的輸電建設工程，何項工程都有各口特點，設計中脫離工程實際，一味綸搬 偵套是無法保證設計質量與滿足電網(wǎng)發(fā)展需要的。只有結合實際，因地制宜，通過優(yōu)化方案, 科技攻關，不斷探索與創(chuàng)新，才能滿足建設堅強電網(wǎng)的要求，才能開創(chuàng)工程設計“技術先進、 安全合理”的全新局面。補充：斷路器（英文名稱：circuit-breaker, circuit breaker）是指能夠關合、承載和開斷正?；芈?條件下的電流并能關合、在規(guī)定的吋間內承