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在220kV架空輸電線路設計過程中,電線線路路徑的設計是整個輸電線路設計的關鍵,直接影響著輸電線路設計的經濟性、可行性以及可靠性,是整個輸電線路的成敗關鍵。通常對輸電線路路徑的設計是本著電力系統的穩定性和可靠性的原則,然后設計出施工簡單,且成本較低的路徑。而對于輸電線路路徑的設計主要從兩個方面分析,一個是圖上選徑,另一個是現場選徑。對于圖上選徑,輸電線路路徑設計人員首先要集中輸電線路附近的地形圖,然后依據經驗,把輸電線路的起點、所經過的必須點以及終點標記起來。其次在分析各個地點附近的自然環境和交通條件等,不斷的分析修改,爭取找到科學合理的輸電線路路徑,然后制定方案。最后,等到準備好一切的基本工做,輸電線路路徑設計人員可以依據設計方案選擇合適的材料和設備。對于現場選徑,也就是讓輸電線路路徑設計人員對實地進行考察,然后把圖紙中的路徑設計落實到現場。然而在這個過程中,需要輸電線路路徑設計人員付出很大的耐性,因為通常一個路徑往往需要勘測多次才能確定。除此之外,在現場選徑的過程中,要避免穿過森林、花園以及農田。同時也要考慮現場的自然環境,避免經過覆冰現象嚴重的地帶。
3電線桿塔的設計分析
在220kV架空輸電線路的設計過程中,桿塔主要用來支撐220kV架空輸電線路,在桿塔的選取設計過程中,工作人員應該充分考慮其建設的造價、施工工期以及其運輸的費用等。由于不同型式的桿塔,在施工過程中的運送、施工、占地等都不相同,所以在選擇桿塔時,要考慮當地的地質以及氣象等,設計符合要求的桿塔,確保架空輸電線路正常完工,且成本花費較低,工期比較短。通常在220kV架空輸電線路設計時,依據當地的實際情況,盡量選用已經被運行的成熟的桿塔,避免使用新型的桿塔,因為要是使用新的桿塔還要進行一定的測試,然后要對其進行研究分析,這樣不僅會浪費大量的時間,還會浪費一定的金錢,造成不必要的損失。
當工作人員無法從塔身內部進入外部進行工作時,可以從外側向內進入電場,這種方式類此于將工作人員使用吊臂從安全路徑進入電場這種作業方式分成上、中相進行,中相的橫擔較長于上相,在進行上部工作時一般將增長平梯和擺梯。在進行作業時將絕緣橫梯作為作業人員進入電場的絕緣懸臂梯,在其端部及中部要設置固定性較好的拉繩并將其固定在架空地線支架上,并且在絕緣懸臂梯的兩端進行懸臂的設置。在進行設置時要考慮等電位的安全距離,進行等電位電工時要從上往下進行,當作業人員確定好所站的位置時就應該將牽引擺梯的繩子拉近至帶電導線,從而有助于作業人員進入等電位。當工作人員無法進入下相橫擔時,一般是因為導線位置無法形成安全距離,當采用懸臂橫桿時可使用其導線將工作人員的位置適當移動,從而保證安全距離;另外在進行下相工作時要盡量保證其余上、中相之間的距離,盡量保證相鄰的兩層橫擔之間具有3.5米的安全距離,從而保證作業人員的安全。
2多回路線
多回的耐張塔上的工作會因為上一相線的引流線具有一定的柔性和馳度從而會對作業人員的安全距離形成威脅。使用杠桿原理可以使用工具將引流線向外旋轉從而保證作業人員可以進行安全行動。可以在工作中使用限距支撐絕緣桿,其桿上刻有刻度另外端上有金屬鉤可以在引流線上固定,除此之外其防滑套可以保證固定在橫擔上的穩定性。該工具的存在是為了能在進行挑移引流線工作時能幫助作業人員進行安全距離的及時控制。在進行耐張引流線跳移時,可以借助于絕緣桿,使用絕緣桿將引流線推至適宜位置,將會存在一個較大的水平分力。這將會導致引流線變形,從而會影響引流線與瓷瓶串之間的距離,會導致在作業工程中存在一定的安全隱患。可以使用相關的措施來改變情況的產生。在可選裝的杠桿上安裝特制的旋轉鉤桿,并安裝與橫擔的端部同時在絕緣杠桿的導線端設置加工索指套,在進行操作過程中,可以使用引流線弧垂值進行數值調整。在進行工作時可以通過杠桿的轉動完成引流線位移的調整。但值得注意的是位移值的設置要滿足一定要求,即其杠桿在固定與橫擔的上、下橫擔,從而有助于作業人員的橫擔工作。除此之外,在正常工作中一般耐張桿不會有太大的尺寸變化,但由于實際中會存在線路的曲折系數,會使用角度較大的轉角桿塔,從而可能導致引流線塔旋轉尺寸較大。在進行轉角桿塔內角側進行工作時,可以使用引流旋轉來加大安全距離。外角側引流的選裝會造成橫擔的頭部尺寸進行縮小,從而會導致安全距離不足。由此可見其轉角度數會對帶電作業的影響是重大的。
本工程自220kV某變電站110kV側門架起,至110kV某變電站止,全線單回路架設,電壓等級110kV,線路全長約15.5km。本工程計算用氣象條件可組合如下:最高氣溫+40℃,最低氣溫-40℃,平均氣溫15℃,最大風速29m/s,最大凍土深度:91cm;年平均雷暴日數:30.5d;全年主導風向:ENE,驗算地線支架強度時覆冰取15mm。導線采用LGJ-185/30型鋼芯鋁絞線,經濟電流密度J=1.15A/mm2(負荷利用小時數3000-5000)時,其經濟輸送容量為41MVA,最大輸送容量為98MVA。全線架設雙地線,地線一根采用GJ-55鋼絞線(220kV某變出線1.5km處采用GJ-80鋼絞線),另一根采用OPGW復合光纜。工程性質屬新建。
1設計范圍:新建220kV某變電站-110kV某變電站線路;對鄰近通信線路及無線電設施的影響及防護設計;編制本期工程投資概算。
2線路走廊清理設計:線路所經過地區為市規劃區內,線路廊道規劃充分考慮市規劃區道路,合理利用市規劃區道路行進。
3主要技術經濟特性
3.1線路路徑長度約15.5km,曲折系數1.46,桿塔數量60基。其中直線塔為30基,轉角塔為27基,鋼管桿為3基。
3.2沿線地形、地貌、地質條件和交通概況:根據對線路沿線踏勘和調查資料,線路全段途徑的主要地貌單元為沖洪積平原,地層為第四系沖洪積物,微地貌主要為農田地。全線自然海拔高程在690~784m之間,地勢開闊,地表植被發育情況良好。全線有簡易路相連,交通條件良好。
兩型三新”應用情況
全壽命周期建設管理目標是實現輸變電工程全壽命周期內功能匹配、壽命協調和費用平衡。在深化理解其理念的前提下,根據國家電網公司和新疆自治區電力公司的文件要求,結合線路工程的特點,提出了本線路設計安全可靠、可維護、可擴展、節約環保、可實施、可回收、全壽命周期成本最優的建設目標。
1建設“兩型三新”輸電線路的目的:貫徹項目全壽命周期管理的理念和差異化設計的要求,集成應用新技術、新材料、新工藝,實現輸電線路功能可靠,節約建設和運行總體成本,推進基建標準化建設,又好又快建設“資源節約型、環境友好型”輸電線路,實現公司電網建設方式的轉變。
2建設“兩型三新”輸電線路的總體要求是:技術創新、安全可靠、經濟合理、節約資源、環境友好。本工程在新技術、新材料、新工藝應用上,吸取近年來成熟適用的成果,防污閃、防覆冰、防雷擊跳閘等提高運行可靠性,落地抱桿、塔式起重機、索道運輸等安全高效的標準化工器具和施工工藝。
3“兩型三新”的應用“:兩型三新”的核心指導理念是全壽命周期管理,在全壽命周期管理的理論基礎上提出了更加適合輸電線路全壽命周期管理的意見。在設計理念上,推行全壽命周期最優化設計,貫徹標準化設計和差異化設計,確保安全可靠,提高輸電線路建設的效率和效益。在設計標準上,應用近年相關理論研究、科學試驗和工程實踐經驗的成果,使新一級的電網建設更好更快更可靠。在設計壽命上,綜合論證導地線、絕緣子、金具、桿塔、基礎等各部分的壽命配合,研究線路各組成部分和整體的壽命指標評價體系,實現全壽命周期內的協調。在新技術、新材料、新工藝的應用上,桿塔設計采用高低基礎、原狀土基礎等保護環境技術。
工程設計
1線路規劃:擬建某變電站110kV進出線共規劃兩回,根據本工程可研報告中的進出線規劃,本線路在變電站出線段均采用雙回路終端塔出線,這樣減少了變電站出線段占地,減少施工造成的停電時間。
2線路選擇:線路應盡可能避讓自然保護區、森林、果園、經濟作物區,本工程在灌木林保護區內避讓困難,考慮樹木自然生長高度,按跨越設計,對塔位附近的灌木減少樹木砍伐,施工完畢需對植被進行恢復,本工程全線定線定位測量將采用RTK設備GPS技術。
3電氣部分:工程全線采用預絞式防滑型防振錘。由于工程位于29m/s風速區,工程中使用的耐張、轉角塔型跳線串采用加重錘的防風措施。
4桿塔:本工程全線采用1A3及1D5系列鐵塔。
5基礎:根據本工程地質、水文報告并結合各種塔型基礎作用力的特點確定本工程鐵塔基礎型式只選用現澆鋼筋混凝土柔性直柱基礎、現澆鋼筋混凝土臺階式剛性基礎、掏挖基礎及卡盤式基礎。
6走廊清理:線路所經過地區大部分為農田,在規劃區局部由于廊道問題存在跨越房屋等情況,跨越房屋處需滿足規范要求,需砍伐楊樹,考慮樹木自然生長高度,按跨越設計,對塔位附近的楊樹減少樹木砍伐,施工完畢需對植被進行恢復。
7導、地線選型:本工程導線截面積在選用185mm2的基礎上,全線架設雙地線,將以GJ-55型鍍鋅鋼絞線為基準選用地線。根據系統通訊要求,本工程還需架設一根16芯OPGW光纜。地線一根為GJ-55型鍍鋅鋼絞線(220kV某變出線1.5km處采用GJ-80鋼絞線),另一根為OPGW光纜。
8導、地線防振:導線年平均張力的上限值為16080N,導線上安裝2個防振錘,導線防振錘采用預絞絲式防滑型防振錘;地線的平均運行張力為破斷拉力的25%,地線防振錘采用預絞絲式防滑型防振錘。
9防雷設計:沿線雷電日數為30.5天,工程全線架設雙地線作為線路的防雷保護措施,地線一根采用OPGW復合光纜,另一根采用GJ-55鍍鋅鋼絞線(220kV某變出線1.5km處采用GJ-80鋼絞線)。
10接地設計:接地裝置材料除同鐵塔接觸處采用50×185熱鍍鋅扁鐵外,接地引下線與接地體采用Φ12圓鋼。所有桿塔均逐基逐腿接地,埋設接地裝置。
2基礎設計存在問題
N21A鐵塔基礎作用力為T=90t、N=120t、HX=25t、HY=10t。根據原設計的初步假想,采用大板基礎或人工掏挖基礎;但根據地質報告情況,此處鐵塔基礎位于山腳下,地質按一定坡度進行分布,如果采用大板基礎,基礎底板需置于持力層,此處選擇在強風化層,但是考慮到地質按照一定坡度分布,如果僅置于強風化層的表面,則基礎抗側滑強度不足,但如果基礎底板置于強風化層下方,則基礎埋深在5m以上,由于無法進大型施工機械,且需進行鋼板樁護基,無形中增加了施工危險及施工成本;即便是修通道路進入大型施工機械,則成本比原設計所用灌注樁基礎要大很多。根據地質情況也無法采用采用人工掏挖基礎,因為上半部分為淤積地質。采用人工掏挖基礎危險系數相應增大很多,淤泥下方為強風化、中風化采用人工掏挖基礎也不現實。
3基礎設計處理方法
由于電力工程《架空送電線路基礎設計技術規定》仍然采用安全系數法,故此處設計僅需滿足設計中所要求的下壓、上拔、傾覆演算的要求即可,經過現場多次勘查,結合地質報告,最后征得施工部門意見確定此基礎設計的條件如下:基礎埋深要小大于2.5m(基礎維護可以采用松樁處理);如果需采用灌注樁基礎,則灌注樁基礎深度不能深于中風化(不能采用沖鉆,因為此合同為總包合同,如果超出原合同部分則由施工部門自行承擔)。基礎材料用量、地基處理措施等費用不能超出原設計范圍。根據以上條件,結合本基礎所處地基情況,以及原設計所用費用經綜合考慮,采用斜柱基礎與灌注樁基礎相結合的方式,基礎側向位移采用松樁擋土墻處理方法。根據斜柱基礎與大板基礎的對比知道,基礎作用力相同的情況下斜柱基礎受力形式更加好,且節約材料用量。數學模型的建立,本工程所用基礎由于沒有具體的數學模型,所以參考承臺灌注樁基礎,基礎下壓由斜柱基礎底板承擔,基礎上拔由斜柱基礎和基礎下灌注樁部分(僅考慮自重部分)承擔,基礎水平作用力由斜柱基礎和基礎下灌注樁部分共同承擔;考慮到基礎所處地質情況結合鉆探資料,基礎側位移需做擋土墻,而此條線路改造根據火炬開發區的規劃及供電局的規劃,此段線路需要近期改造拆除(施工圖已出),所以此次改造為臨時改造方案,故擋土墻處理采用松樁擋土墻。斜柱基礎下方仍采用松樁地基處理。最終設計的基礎形式如圖2所示。上部斜柱基礎埋深1.5m,下部灌注樁基礎在基礎底部以下4.7m,入中風化巖層0.5m以上。
4設計中需思考的問題
本工程是為了解決復雜地質情況下施工工藝問題而進行的基礎變更,基礎采用的是斜柱基礎與灌注樁基礎相結合的處理方式,在上拔演算中由于數學模型建立方面缺乏經驗,此次上拔演算中未考慮到灌注樁基礎摩擦力。雖然本工程已經竣工運行將近兩年多時間,但是卻給我們設計人員一個提示,就是我們在新型設計方面還存在一定的不足,還需要繼續學習實踐,搜集更多的同行所做的優秀設計作品,為我們以后的設計打下良好的基礎。
2桿塔定位后的校驗
每一項工作在結束時必須做好監測和校驗,才能達到標準。桿塔定位結束后,也必須根據設計的相關要求對其定位情況進行校驗,在初步排定桿塔的高度及位置后,就要對桿塔各個部分進行檢查及校驗,再進一步確定其位置是否達到設計標準。(1)檢測垂直檔距和水平檔距。通過在定位圖上的測量,垂直檔距和水平擋距通常會有較大差距,絕緣子就會承受不了導線的重量,這時在定位后,使用雙串或是若干片絕緣子,就會避免這種現象的發生,從而也會使絕緣子的承受能力得到一定增強。此外還會出現下面這種情況,若垂直檔距在圖上的數值為最大弧垂時的數值,絕緣裙邊就會出現積雨及積雪現象,此時絕緣子的強度及絕緣能力就會有所降低,為了在一定程度上避免這種情況的發生,通常以倒掛形式對其進行安裝,對于較偏遠的線路,則把其放在位置較高的桿塔。(2)導線懸掛點應力的檢查。導線懸掛點應力大小,桿塔定位后的校驗的環節之一,如果桿塔處在較高位置,當其懸掛點過高或兩側檔距較大時,導線懸掛點的應力就會起所能承受的荷載大,在檢查過程中,這種現象時有發生,如果出現后果非常嚴重,所以,一旦發現這種現象,必須及時處理。(3)桿塔基礎的檢查。桿塔定位后,還有兩種情況需要及時校驗:a.在沒有卡盤的地方必須添加卡盤,但添加卡盤后這種現象還依舊存在,則可通過加拉線使桿塔保持穩定。b.如果桿塔的垂直檔的檔距較小,二水平檔距較大時,應對桿塔的荷載能力有一定掌握,此時應對桿塔進行基礎性檢查,一旦發現不合格現象,應及時處理。(4)懸垂角的檢查。及時糾正懸垂角是否合適也是校驗的一項。當高處的桿塔垂直檔距較大時,導線避雷線的懸垂角就會比線夾所在位置的懸垂角大,當角度過大或出現較大偏離時,就會導致埋下隱患,此時,應根據設計標準把懸垂角糾正。
3電力線路中桿塔施工質量控制的方法
(1)為確保電力線路安全、可靠的運行,桿塔必須質量非常過硬。所使用的材料、結構形式及受力形式都會對桿塔的強度產生影響,電力線路在長期運行過程中,桿塔具有非常重要的支持作用,也是電力線路中導線及避雷針的主要支持物,為了能在一定程度上保證其荷載能力,為了避免其出現嚴重的變形現象,必須對其剛度及強度進行有效控制。(2)在電力線路的建設上,桿塔選擇在安全運行、維修及經濟效益方面都有著十分重要的意義,所以,要根據線路的具體情況,科學合理地選擇桿塔的結構及型式。比如在運輸及施工方面有一定難度、垂直檔距較大或需大跨越以及出線走廊受到一定限制的地區,適合選用鐵塔;而丘陵、平地、運輸及施工便利的地區,則可優先選用預應力混凝土桿及鋼筋混凝土桿。
隨著國民經濟快速增長,各地電網建設迅猛發展,從過去的“幾年建一條線路”到現在的“一年建幾條線路”實現了跨越式發展,供電可靠性進一步提高,電網輸送能力大大增強,但輸電線路建設的內部環境和外部空間卻越來越小。各地進行土地開發線路路徑選擇困難,施工占地的民事工作難以協調,線路改造停電時間短,工程建設資金短缺等是電網建設中遇到的新問題。如何應對新形勢,最大限度地滿足電網建設需要已成為技術部門不斷研究的課題。本文從設計角度圍繞方便施工、降低造價、利于運行等方面,對輸電線路設計中應注意的問題進行了探討。
1設計中應注意的問題
1.1路徑選擇
路徑選擇和勘測是整個線路設計中的關鍵,方案的合理性對線路的經濟、技術指標和施工、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計人員業務水平、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、房屋和經濟作物種植區。
在勘測工作中做到兼顧桿位的經濟合理性和關鍵桿位設立的可能性(如轉角點、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量比較,使桿塔位置盡量避開交通困難地區,為組立桿塔和緊線創造較好的施工條件。
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、耐張和轉角盡量選用角鋼塔,材料準備簡單明了、施工作業方便且提高了線路的安全水平。對于同塔多回且沿規劃路建設的線路,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由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,能夠滿足環境、投資和安全要求。
針對多條老線路運行十幾年后出現對地距離不夠造成隱患的情況,在新建線路設計中適當選用較高的桿塔并縮小水平檔距可提高導線對地距離。在線路加高工程中設計采用占地小、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基礎設計
桿塔基礎作為輸電線路結構的重要組成部分,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%,基礎選型、設計及施工的優劣直接影響著線路工程的建設。
濱州市位于山東省北部,屬于黃河沖積平原,土質大部分為粉質粘土,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。通俗講基礎越深受力越好、體積越小,但由于受地下水的影響,基礎深埋后泥水、流砂現象出現的幾率就會加大,給施工帶來極大困難,既影響工期又增加投資。
由于地質的特殊性和埋深的局限性,當前的基礎型式只有采取淺埋式,通過適當加大基礎地板尺寸,增加基礎自重來滿足上拔穩定才是比較安全經濟的。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。
根據工程實際地質情況每基塔的受力情況逐地段逐基進行優化設計比較重要,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濟合理的。
2結束語
縱觀近年來的輸電建設工程,每項工程都有各自特點,設計中脫離工程實際,一味生搬硬套是無法保證設計質量與滿足電網發展需要的。只有結合實際,因地制宜,通過優化方案,科技攻關,不斷探索與創新,才能滿足建設堅強電網的要求,才能開創工程設計“技術先進、安全合理”的全新局面。
參考文獻
際施工中在對路徑進行選擇時會受到多種因素的影響,如果單純的考慮路徑系數的大小,工程的造價不僅無法保證處于最低水平,可能還會導致成本增加,無法保證線路路徑的經濟性。所以在對線路路徑進行選擇時,需要綜合多方面的因素進行綜合考慮,通過多個方案進行比較,從而選擇科學合理的路徑方案,確保路徑方案的最經濟性。每個路徑方案的優劣需要從多個方面進行考慮,不僅需要考慮路徑的長度,而且還要對沿線的交通條件、地形、地勢、地質及水文情況進行全面考慮,對于氣象、礦產資源及需要跨越的河流、森林及各種障礙物進行分析,選用最優化的曲折系數和線路轉角,通過對不同路徑選擇方案進行對比,從而分析出每個路徑方案的優劣,選擇最優的方案,這不僅確保了造價的最小化,而且運行的安全性和經濟性都能得以保障,施工更加方便。
1.2防雷設計
目前在線路設計中,由于線路電壓等級的不斷降低,導致避雷線在線路中所占造價比重不斷加大。在對線路防雷設計時,需要根據送電線路的電壓等級不同、該地區已有線路運行情況及雷電活動情況來對需要采用的避雷線根數進行確定,同時還要對避雷線的檔距、中央導線、保護角和避雷線的最小距離進行準確的確定,確保防雷的效果。當前在送電線路中往往利用接地型避雷線來進行防雷,這種防雷措施充分的保護了送電線路的安全性,而且所采用的避雷線的保護角也較小,這樣就取得了良好的遮蔽效果。
1.3氣象條件的選擇
在進行線路設計時,需要充分的考慮到當地的氣象條件,這不僅需要具體參考當地的氣象資料,而且還要對已有線路的運行情況進行綜合考慮,考慮到當地自然變化的規律,同時還要對一些自然現象出現的可能性進行考慮,通過諸多因素的綜合分析后,看其是否具有經濟上的可操作性,對線路客觀可能存在的危險程度、線路施工、運行和檢修等工作的安全性、經濟效益及計算的便捷性進行分析,確保設計出來的線路能夠在危險情況下正常運行,避免其在發生危險時出現倒桿事故。一旦風速過大或是過電壓產生時,就避免導線對地發生閃絡事故,確保線路與地面具有絕對安全的距離,施工中要加強安全防范措施,確保人身和設備的安全。
1.4大跨越設計
大跨越設計通常是指線路在跨越通航湖泊、大河流、海峽等的設計時,其桿塔高度在80m以上或是檔距在800m以上,并且在發生事故時,會嚴重影響到航運或者是進行修復會特別的困難,所以在進行導線選型或是桿塔設計需予以特殊考慮。對線路跨越較大的山谷,是作為大檔距來設計,一般情況下只對導線及特殊的氣象條件進行處理。(1)跨越地點及氣象條件。說明各跨越地點的桿塔位處的地形、主河道變遷、地勢、通航、水文、地質、跨越檔距的大小等情況,選出幾個跨越方案。并選擇電線覆冰、最大風速氣溫等。(2)導線和避雷線選擇。按照避雷線和導線的電氣和桿塔高度、機械性能、跨越擋距的大小、導線和避雷線的荷載條件以及間距,選擇導線、避雷線。(3)絕緣子串及金具。除了應當按照對一般線路考慮的條件外,還應按桿塔高和線路荷載增加絕緣子片數,選擇或新設計金具和絕緣子串。
1.5推行限額設計
1.5.1線路設計與工程造價具有極為重要的聯系,所以在設計過程中,需要不斷強化設計人員的造價控制意識,使設計人員在設計中時刻注意關注工程的造價。科學的進行方案的選擇,將施工設計預算嚴格控制在規定的概算范圍內,而且還要對設計變更進行有效的管理,樹立動態的管理理念,從而在設計的全過程中都將造價控制進行具體的落實。造價人員也可以全程參與管理,通過為設計人員提供具體的經濟指標,從而確保論證和測算的準確性,確保投資方案的經濟性,更加準確和合理地進行投資,確保工程與限額設計達到相符,實現投資的優化設計。
1.5.2建立健全設計單位的經濟責任制,設計部門要與實行“節獎超罰”建設單位簽訂設計承包合同,分別明確雙方的權利及義務,在設計過程中出現的工程浪費以及由于工期延誤而超出投資限額的損失,要按照合同對設計人員責任進行相應的追究,進行賠償。設計階段控制造價還充分體現了事前控制的思想。設計階段是項目即將實施而未實施的階段,為了避免施工階段不必要的修改,應把設計做細、做深入。
2按照檢修的流程分析故障
在明確了故障產生的原因以后,就可以參考故障修理的流程圖(見圖1)進行分析和操作,下面的修理流程圖能夠為排除故障提供幫助和參考。在參考流程圖進行修理時也要及時做好故障的檢修記錄。機床在購買回來以后,都有相應的維修指南,在維修指南上還配有電路圖,這些參考指南能夠為維修提供有效的幫助。在維修的手冊上都標注了警報標識和警報術語。但是機床系統的報警設備一般都比較完備,因此修理人員可以在發生一次警報提示以后,根據警報信息進行修理。
3機床線路以及元件安裝及設計
按照機床元件的控制和安裝的要求和標準,對元件合理布局,并要保證布局的美觀和完整,保證機床操作起來更加方便[2]。一般,機床線路的安裝必須應用柔軟的電線安裝,并且在安裝時要嚴格按照電工工藝操作,設備套線、電源按鈕以及指示燈可以通過各個電力的接觸點引出。機床設備上的其他接觸點如果不能直接進行測量,則可以將其引到接線端子上檢測。這樣設計可以將機床上的每一個接觸點都能夠直接進行檢測,省去了拆除元件的時間,并減少了電能的損耗。可以在安裝底板上安裝80個單向底盒,并將所有機床上的故障點連接到這些底盒里,在連接完成以后,做好記錄。排查故障應用的導線可以應用夾子將導線的兩端夾緊,不需使用螺絲刀處理導線,這樣在檢查故障時能夠更加精準,并能有效節約能源。可以在測量時應用萬用測量表進行檢測,這樣可以確保機床上的每一個接觸點都能夠被測量到。萬用測量表可以測量設備上所有端點,并能使鱷魚導線加緊的兩個端點在排查故障時更加的便利。
二、實際工程中的應用
1工程名稱:110kV柴朗線10#-15#改造工程;
2工程位置:本工程位于中山市火炬開發區;
3工程簡介:本工程是為了新建廣州至珠海城際輕軌的建設而進行的升高改造,本工程新建鐵塔兩基:N11A、N12A;基礎全部采用灌注樁基礎。但是由于現場青苗賠償等問題無法施工,使得N12A鐵塔需要沿大號方向移位102m,移位后基礎位于山腳下方。
4基礎設計:基礎位于山腳下,現場初步勘測,由于樁機等大型施工機械無法進場施工,暫定基礎采用大板基礎或人工掏挖基礎(需根據地質勘測報告確定)。
5地質勘測:Ⅰ腿淤泥:4.3m、強風化2.0m、中風化5.0m;Ⅱ腿淤泥:5.0m、強風化1.4m、中風化5.0m;Ⅲ腿淤泥:5.1m、強風化1.2m、中風化5.0m;Ⅳ腿淤泥:4.2m、強風化2.3m、中風化5.0m;
6基礎設計存在問題:N21A鐵塔基礎作用力為T=90t、N=120t、HX=25t、HY=10t。根據原設計的初步假想,采用大板基礎或人工掏挖基礎;但根據地質報告情況,此處鐵塔基礎位于山腳下,地質按一定坡度進行分布,如果采用大板基礎,基礎底板需置于持力層,此處選擇在強風化層,但是考慮到地質按照一定坡度分布,如果僅置于強風化層的表面,則基礎抗側滑強度不足,但如果基礎底板置于強風化層下方,則基礎埋深在5m以上,由于無法進大型施工機械,且需進行鋼板樁護基,無形中增加了施工危險及施工成本;即便是修通道路進入大型施工機械,則成本比原設計所用灌注樁基礎要大很多。根據地質情況也無法采用采用人工掏挖基礎,因為上半部分為淤積地質。采用人工掏挖基礎危險系數相應增大很多,淤泥下方為強風化、中風化采用人工掏挖基礎也不現實。
7基礎設計處理方法:由于電力工程《架空送電線路基礎設計技術規定》仍然采用安全系數法,故此處設計僅需滿足設計中所要求的下壓、上拔、傾覆演算的要求即可,經過現場多次勘查,結合地質報告,最后征得施工部門意見確定此基礎設計的條件如下:基礎埋深要小大于2.5m(基礎維護可以采用松樁處理);如果需采用灌注樁基礎,則灌注樁基礎深度不能深于中風化(不能采用沖鉆,因為此合同為總包合同,如果超出原合同部分則由施工部門自行承擔)。基礎材料用量、地基處理措施等費用不能超出原設計范圍。根據以上條件,結合本基礎所處地基情況,以及原設計所用費用經綜合考慮,采用斜柱基礎與灌注樁基礎相結合的方式,基礎側向位移采用松樁擋土墻處理方法。根據斜柱基礎與大板基礎的對比知道,基礎作用力相同的情況下斜柱基礎受力形式更加好,且節約材料用量。數學模型的建立,本工程所用基礎由于沒有具體的數學模型,所以參考承臺灌注樁基礎,基礎下壓由斜柱基礎底板承擔,基礎上拔由斜柱基礎和基礎下灌注樁部分(僅考慮自重部分)承擔,基礎水平作用力由斜柱基礎和基礎下灌注樁部分共同承擔;考慮到基礎所處地質情況結合鉆探資料,基礎側位移需做擋土墻,而此條線路改造根據火炬開發區的規劃及供電局的規劃,此段線路需要近期改造拆除(施工圖已出),所以此次改造為臨時改造方案,故擋土墻處理采用松樁擋土墻。斜柱基礎下方仍采用松樁地基處理。最終設計的基礎形式如圖2所示。上部斜柱基礎埋深1.5m,下部灌注樁基礎在基礎底部以下4.7m,入中風化巖層0.5m以上。
2、本文圖層制作探討
2.1MapInfo與GoogleEarth相互支撐
本文采用MapInfo作為基本制圖軟件(MapInfo地圖基礎數據由中國移動建設單位提供),MapInfo矢量圖中含有城區建筑物、道路、郊縣地理信息等大量基礎數據,利用點、線、區域等多種圖形元素,可詳盡、直觀、形象地完成路由總圖及規劃圖層的繪制[4]。帶坐標信息的AutoCAD也可以直接運用于MapInfo當中,MapInfo的精華是其分析查詢功能,即它能夠精確地在屏幕上查詢、分析與其相應的地理數據庫信息,方便快速完成傳送網資源統計[1]。MapInfo提供了良好的經緯度控制顯示技術,運用GeoCode功能使傳輸網相關資源能實時地、準確地顯示在MapInfo中,本文以新疆阿拉爾市郊縣及農村為例進行說明。由于MapInfo中的基礎數據為一次性提供,無法實時更新,隨著城區的發展,部分地區的相關信息已經發生了變化,無法做到準確規劃設計。為此將GoogleEarth地圖網絡在線加載到MapInfo中,以GoogleEarth為底圖進行傳輸資源和地理信息的校正和補充建設[2],完成匯聚機房、光纜路由、光交等傳輸資源的繪制,貼近實際物理位置及傳輸路由,將傳統的Auto-CAD邏輯路由圖轉變為帶經緯度坐標的實際光纜物理路由圖。在構建傳輸光纜網路由總圖的同時可進行總體規劃,具體思路如下:郊縣末端接入層光纜通達所有行政村、兵團連隊、廠礦、較大自然村(≥50戶),接入層主路由一步規劃形成實際光纜物理環路,提高傳輸網絡安全性及承載能力;骨干/接入匯聚層光纜覆蓋全面、安全穩健,覆蓋所有縣城、重點鄉鎮團場、行政區。按照目標傳送網規劃逐步完善郊縣末端接入及主路由光纜覆蓋,補充優化骨干層光纜,按照規劃期分年度逐步實施實現目標傳送光纜網。
2.2MapInfo轉化為PDF開關圖層
采用GoogleEarth底圖作為參照,提高了傳輸網路由圖的準確性和規劃指導性,但隨著傳輸網結構的日益復雜和傳輸資源的不斷增多,MapInfo按照點、線、面進行圖層劃分也隨之增多,開關圖層展示光纜路由時操作較為復雜,本文將MapInfo傳輸光纜網資源轉換為PDF進行展示,如圖5所示。由上圖可以得出,MapInfo中的圖層轉換成PDF開關圖層時,圖層并未減少,只是提高了操作的便捷性,本文進一步采用AdobeAcrobatXPro對導出的傳輸資源的點、線、面、文字圖層進行合并、裁剪,使路由總圖展示更加清晰、操作更為方便,規劃成果輸出直觀更具指導性,通過PDF閱讀器就能清晰實現光纜路由圖的分層展示。
1.2線路模塊的設計在線路系統的設計中,為加強各功能模塊的獨立性,實現各模塊內部的緊密結合。使模塊之間減少“塊狀”的聯系,增加公共模塊的設計與應用。這樣既可以實現輸電線路功能的增加,同時減少不必要的程序,提高工作效率。提高應用程序的運行效率,使模塊之間的轉換速度更快速,對線路模塊進行革新,通過多窗體、映像內存化的技術,以及菜單的傳統下拉式方法來實現模塊之間的快速轉化,從而提高程序的運作效率。
1.3圖像的生成系統在輸電線路的管理中,可以有兩種方法來實現系統的用圖。首先,可以運用計算機技術,對圖像進行掃描后再輸入電腦。這種方法是針對已經存在的大量圖形和龐大的內部存儲信息。它的優勢是,在最短的時間內迅速建立圖形的數據分析庫,快速直觀形象的表現圖形,并具有超大的存儲空間。其次,根據實際情況,在無法做到用計算機技術掃描存儲圖像的地方,可以采用軟件繪圖。雖然這種方法在操作上需要專業的知識,并且速度慢些,但這是針對圖像資料缺失或沒有圖形資料而采用的最佳方法。
1.4對數據信息的保護數據信息能夠為部門提供真實、可靠的數據。但是需要對不同功能的操作設置權限,這樣就能很好的保護數據的信息。具體方法是:對數據擁有輸人權和修改權的操作人員,對數據可以進行各項操作,但其余人員只擁有查閱圖表及瀏覽數據的權力,而沒有輸人數據和修改的權力。
2.系統的特功色功能
2.1模塊的查詢功能在輸電線路管理信息系統設計中,查詢功能關系著電力工作的效率,快速的查詢系統可以節約時間。通過模塊的查詢功能,對目標的檢索功能更簡單、快捷。實現了人與計算機的有效結合。促進模塊更好的發揮功能。
2.2模塊的圖形管理電力工程的設計中,應用模塊查找,可以快速直觀的查看相應的資料,依據科學有效的數據,完成工作任務。模塊的圖形管理主要體現在對目標物的位置、周圍環境等進行查詢分析,最終設計出最佳方案。
2.3匯總及打印功能根據用戶的要求,可以對數據進行全面的查詢。利用數據庫的功能進行統計上的匯總,并按照客戶的要求進行不同格式的打印,為客戶提供剛方便快捷的使用。
3.存在的問題
輸電線路施工人員的素質問題。在社會分工的作用下,我國實行了工程的分包制度,在個體管理的機制下,施工人員的素質變得參差不齊,缺乏專業的培訓和技能,安全意識薄弱。在施工中難免會發生安全事故。所以我國輸電線路的管理需要進行革新向科技化的轉變。同時制度的不健全,也阻礙了輸電線路管理向科技化的轉化。針對專業的操作人員,需要根據相關的規章制度來進行操作,對輸電線路進行統一管理,嚴格按照工藝流程執行工作任務,以此才能在保證安全的前提下,提高輸電線路的管理水平。
4.解決方法
針對電力系統中存在的問題,需要提高電力操作者的職業素質和職業技能。盡快實現輸電線路的科技化管理,在設計輸電線路時,根據實際情況設計方案。將操作人員與計算機科技結合起來,這樣在節約了時間的同時,也節約了人力的付出。對人才的培養是電力系統發展的基礎,輸電線路管理信息系統設計在現階段需要專業的人才來進行參與設計。所以專業人才的培養在一定程度上推動了科技與信息化管理的更好結合。團隊合作可以使整體工作效率提高,通過人員之間的配合,使問題能夠快速的解決。在合作的過程中,也需要進行明確的分工,根據自身實際情況設定任務。團隊之間的分工協作,不但可以縮短時間,同時高效的解決了問題。團隊的協作,在工作中增加了人員之間的信任,提高了人員之間的合作能力。