摘要：從環(huán)境保護(hù)和節(jié)約土地資源等綜合社會(huì)效應(yīng)等方面統(tǒng)籌考慮，同塔多回路具有廣闊的應(yīng)用前景。本文對(duì)同塔多回路設(shè)計(jì)進(jìn)行探討。
　　關(guān)鍵詞：可靠性;線路設(shè)計(jì);設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn);同塔多回路
　　Abstract: from the environmental protection and saving land resources comprehensive social effect of overall consideration, more towers circuit has wide application prospects. In this paper, the more towers circuit design is discussed in this paper.
　　Keywords: reliability; Circuit design; Design standards; More towers loop
　　中圖分類(lèi)號(hào)：U212.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
　　1、提高線路設(shè)計(jì)安全可靠性
　　同塔多回路設(shè)計(jì)在發(fā)生事故時(shí)，對(duì)電力系統(tǒng)的影響是非常嚴(yán)重的。為了解決這個(gè)問(wèn)題，我們必須提高工程設(shè)計(jì)的可靠性，適當(dāng)提高設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。我們目前的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過(guò)多年的使用，積累了豐富的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，也暴露了一些設(shè)計(jì)、建設(shè)和管理中的薄弱環(huán)節(jié)。因此，針對(duì)這些薄弱環(huán)節(jié)，改善或保持適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，使同塔多回路設(shè)計(jì)更合理，更科學(xué)。
　　2、同塔多回路線路設(shè)計(jì)原則
　　2.1氣象條件取值
　　現(xiàn)行法規(guī)對(duì)設(shè)計(jì)的氣象條件針對(duì)線路電壓級(jí)別采取不同的重現(xiàn)期來(lái)確定。多回路線路，應(yīng)該按最高的回路中的電壓水平來(lái)確定重現(xiàn)期。其次，還必須根據(jù)系統(tǒng)，以確定是否適當(dāng)增加取值，作為其在系統(tǒng)中的重要性已達(dá)到或超過(guò)上一級(jí)電壓等級(jí)，在多回路輸電線路的狀態(tài)，應(yīng)適當(dāng)提高標(biāo)準(zhǔn)值。在不同地區(qū)也應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況靈活應(yīng)用。
　　2.2導(dǎo)地線和金具安全系數(shù)取值
　　導(dǎo)地線安全系數(shù)不僅影響線體的運(yùn)行安全。而且關(guān)系到耐張桿塔的荷載大小。對(duì)于同塔多回線路。由于荷載巨大，所以導(dǎo)地線的安全系數(shù)選取應(yīng)更為合理，做到既能滿足線路的安全運(yùn)行，又能有效控制工程投資。
　　2.3絕緣配置[1]
　　線路的絕緣配合就是解決桿塔上和檔距中各種可能的放電途徑。使線路能在工頻電壓、操作過(guò)電壓、雷電過(guò)電壓等各種條件下安全可靠地運(yùn)行。
　　考慮到多回線路的重要性和停電檢修的困難，盡量減少維護(hù)工作量。延長(zhǎng)絕緣子清掃周期，同塔多回路的泄漏比距可考慮提高一級(jí)進(jìn)行設(shè)計(jì)。
　　現(xiàn)行規(guī)程規(guī)定的相對(duì)地間隙和相間間隙是在理論研究和真型試驗(yàn)的基礎(chǔ)上。結(jié)合多年的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)所修訂，同塔多回路可參照?qǐng)?zhí)行。
　　同塔多回路通常應(yīng)用在通道緊張地區(qū)，懸垂串推薦采用V型串布置。這樣既可有效節(jié)約線路走廊。避免鐵塔大風(fēng)閃絡(luò)現(xiàn)象，而且在相同絕緣子片數(shù)時(shí)V型串工頻耐污電壓將比I串提高20%以上(國(guó)外試驗(yàn)資料)。
　　同塔多回路導(dǎo)線相間距離除應(yīng)滿足《技術(shù)規(guī)程DL/T5092-1999》的計(jì)算公式外，在特定的導(dǎo)線布置形式情況下，不同回路間的相導(dǎo)線可能在同側(cè)橫擔(dān)上相鄰布置，其回路間水平距離還應(yīng)比上述要求增加0.5m。
　　2.4防雷特性[2]
　　根據(jù)送電線路設(shè)計(jì)手冊(cè)推薦，線路遭受雷擊的次數(shù)為：
N=γhT，h=hg—2ƒ/3
式中，γ為地面落雷密度；h為避雷線平均高度；T為年雷暴日數(shù)；hg為避雷線懸掛點(diǎn)高度；ƒ為避雷線弧垂。
　　公式表明，線路遭受雷擊次數(shù)隨著地線的平均高度增高而增多，例如500kV同塔四回路(導(dǎo)線雙回垂直布置)導(dǎo)線的平均高度比雙回路增加約30m，比單回路增加約50m，因而雷擊次數(shù)為雙回路的1.6～2.0倍，為單回路的3.1～3.5倍：其次是繞擊，當(dāng)?shù)鼐€保護(hù)角相同時(shí)，塔高增加20m，繞擊率增大l倍;至于反擊，同塔多回路塔高增加，鐵塔的波阻和電感隨之增大，雷擊塔頂時(shí)，沿鐵塔傳播至接地裝置所引起的反射波返回塔頂或上橫擔(dān)所需時(shí)間相對(duì)延長(zhǎng)。電位升高值較大，因此反擊引起的絕緣閃絡(luò)跳閘率比單、雙回路高。
　　針對(duì)以上分析，提高同塔多回路的耐雷水平的主要方式有：
　　(1)塔頭布置時(shí)盡可能減少橫擔(dān)層數(shù)，降低塔高。減少雷擊次數(shù);
　　(2)減小地線保護(hù)角，降低繞擊率;
　　(3)采取懸掛耦合地線、加裝消雷器、降低接地電阻等綜合防雷措施;
　　(4)改變導(dǎo)線相序排列方式，避免同層橫擔(dān)出現(xiàn)同名相導(dǎo)線;
　　(5)采用平衡高絕緣，降低線路總跳閘次數(shù)。
　　2.5鐵塔和基礎(chǔ)
　　同塔多回路由于鐵塔的外部荷載及塔身風(fēng)壓與單回線路相比，將成倍增加，鐵塔的自重、基礎(chǔ)作用力均將大幅度增加。為保證可靠性要求，多回路鐵塔和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)可參照大跨越工程的重要工程乘重要系數(shù)的做法。對(duì)多回路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全系數(shù)適當(dāng)加強(qiáng)。
　　對(duì)500kV或220kV大截面導(dǎo)線的同塔多回路，為降低材料的體形系數(shù)和塔身風(fēng)壓，可考慮采用鋼管桁架結(jié)構(gòu)，對(duì)跨越塔等特殊型式也可采用高強(qiáng)度鋼材。由于多回路塔的導(dǎo)地線很多，因此設(shè)計(jì)中可能很多結(jié)構(gòu)材料受安裝工況控制。在設(shè)計(jì)中如適當(dāng)限制施工作業(yè)工序，采用合理的施工手段，甚至加大施工臨時(shí)拉線的平衡張力，則可以有效降低塔重。
　　同塔多回路的鐵塔和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)還應(yīng)該遵循安全可靠的原則。塔型選擇時(shí)，盡量采用結(jié)構(gòu)傳遞清晰、簡(jiǎn)單的型式，以防止計(jì)算誤差：基礎(chǔ)選擇則應(yīng)該選擇同類(lèi)地區(qū)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)豐富及可靠性高的型式，在地質(zhì)條件差的地區(qū)應(yīng)優(yōu)先采用灌注樁基礎(chǔ)。
　　3、同塔多回路的電磁環(huán)境
　　同塔多回路由于通常深入到人口密集地區(qū)，線路附近的房屋、通信等設(shè)施眾多，因此要著重研究多回線路的電磁環(huán)境影響，其主要內(nèi)容應(yīng)包括：線路對(duì)通信線路的干擾和危險(xiǎn)影響：對(duì)無(wú)線電、廣播電視的干擾影響;可聽(tīng)噪聲的影響;高壓靜電場(chǎng)的環(huán)境影響;接地裝置的地電位升高影響。
　　近年來(lái)由于光纜通信的發(fā)展，線路對(duì)通信線路的影響已經(jīng)逐步降低，并且采用良導(dǎo)體地線或加裝耦合線的措施，通常能使沿線的通信線路的危險(xiǎn)影響水平滿足要求。
　　無(wú)線電干擾的實(shí)質(zhì)是在電暈過(guò)程中出現(xiàn)一些有害的、頻帶相當(dāng)寬的電磁波，干擾無(wú)線電通信，同塔多回線路的無(wú)線電干擾(RI)同樣取決于導(dǎo)線的電暈放電。根據(jù)無(wú)線電干擾的形成機(jī)理，多回路的綜合RI值可以由各回路值進(jìn)行合成：
   N∑=201g(El2+ E22，+…+En2)0.5
式中，El、E2、…En分別為同塔l回、2回、…n回線的導(dǎo)線表面最大電位梯度有效值，kV／m。
　　經(jīng)計(jì)算分析，多回路無(wú)線電干擾頻譜與單回路是一致的。一般距邊導(dǎo)線20m處的干擾電平比雙回路(同電壓等級(jí))大3～4dB，干擾影響范圍比雙回路也大一些，但都低于50dB的限值。
　　高壓線路的地面場(chǎng)強(qiáng)是考察電磁環(huán)境的一個(gè)重要指標(biāo)，表l為國(guó)外的一些要求。
　　表1部分國(guó)家線路下離地1m處最大場(chǎng)強(qiáng)kv/m
國(guó)家              日本(500 kV )               法國(guó)(400 kV )
居民區(qū)                  3                        5.1
非居民區(qū)                5
　　日本對(duì)高壓線路下場(chǎng)強(qiáng)限制非常嚴(yán)格，規(guī)定途經(jīng)非居民區(qū)的500kV線路導(dǎo)線對(duì)地距離不得小于17m，以確保場(chǎng)強(qiáng)控制在允許范圍內(nèi);法國(guó)認(rèn)為線路在保證對(duì)跨越物正常絕緣的條件下，場(chǎng)強(qiáng)已不會(huì)高到影響人體健康。
　　根據(jù)歐共體(EG)委員會(huì)現(xiàn)行的EMV標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度限值的規(guī)定為：公眾電場(chǎng)強(qiáng)度極限值10kV/m。裝配工人的電場(chǎng)強(qiáng)度極限值30kV/m(頻率50Hz)：公眾磁感應(yīng)強(qiáng)度極限值約600μT，裝配工人磁感應(yīng)強(qiáng)度極限值l100μT。
　　對(duì)比我國(guó)的電磁場(chǎng)計(jì)算結(jié)果，多回路線下電場(chǎng)強(qiáng)度與歐共體要求相當(dāng)，而我國(guó)多回路磁感應(yīng)強(qiáng)度的峰值僅46μT，遠(yuǎn)小于歐共體要求極限值。
　　4、同塔多回路技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)
　　當(dāng)路徑狀況和其他設(shè)計(jì)條件相同時(shí)，同塔四回路和2個(gè)雙回路的導(dǎo)線耗量相同，地線節(jié)約2根。但多回路增加了一部分絕緣子，因此電氣工程量基本相同，主要差異取決于鐵塔和基礎(chǔ)。
　　由于多回路鐵塔重量和所承受的荷載增加，在大多數(shù)情況下，其基礎(chǔ)工程量比2個(gè)雙回路要多。通過(guò)分析比較得出，四回路的本體造價(jià)高于2個(gè)雙回路。只有在走廊費(fèi)用超過(guò)或接近線路本體造價(jià)的增量時(shí)，四回路才顯出經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)越性。
　　5、同塔多回路的應(yīng)用展望
　　同塔多回路在國(guó)內(nèi)一些地區(qū)已得到關(guān)注和運(yùn)用。從已建成的同塔多回路的運(yùn)行情況分析，省內(nèi)、省外的大量同塔多線路均未發(fā)生安全事故，包括雷擊跳閘、絕緣閃絡(luò)等線路故障也沒(méi)有比常規(guī)線路明顯增加的跡象。
　　從電網(wǎng)建設(shè)的遠(yuǎn)景來(lái)看，線路不斷增多，走廊越來(lái)越緊張。特別是由于規(guī)劃部門(mén)對(duì)土地審批越來(lái)越嚴(yán)格，線路通道在很多地區(qū)已經(jīng)成為影響電網(wǎng)建設(shè)的主要因素。由于采用同塔多回線路可充分利用線路走廊，其應(yīng)用必然不斷增加，因此同塔多回線路也不斷增加。從環(huán)境保護(hù)和節(jié)約土地資源等綜合社會(huì)效應(yīng)等方面統(tǒng)籌考慮，同塔多回路具有廣闊的應(yīng)用前景。
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