220kV輸電線路的技術(shù)改造實例分析

滁州市東源電力工程有限公司 王 遠

隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，輸電線路作為電能傳輸?shù)年P(guān)鍵環(huán)節(jié)，發(fā)揮著重要作用。而220kV 變電站作為連接樞紐，對于電能的分配和傳輸起著至關(guān)重要的作用。然而，隨著時間的推移和技術(shù)的不斷進步，舊有的220kV 輸電線路面臨著技術(shù)更新的需求。本文將以220kV 輸電線路的技術(shù)改造實例為例，探討新技術(shù)在輸電線路設(shè)計施工中的應(yīng)用，以及其對于安全性和質(zhì)量的提升。

1 220kV 變電站及輸電線路施工問題

1.1 主變壓器安裝

220kV 變電站主變壓器安裝是較為重要環(huán)節(jié)。主變壓器是變電站的核心設(shè)備之一，體積大，總重約300t，機體質(zhì)量達250t，內(nèi)部油品質(zhì)量約50t，這意味著在安裝過程中需要付出更多的人力、物力和時間。為了確保主變壓器的質(zhì)量，需要在裝前進行檢驗，確保其符合國家標準和客戶要求。在安裝前，要對設(shè)備進行清潔，以確保其表面清潔、光滑，以免影響設(shè)備的使用壽命。此外，為了確保施工安全，需要對施工人員進行專業(yè)培訓(xùn)，增強施工人員安全意識和專業(yè)技能。在安裝過程中，需要按照規(guī)范的安裝流程進行操作，確保設(shè)備安裝牢固、穩(wěn)定，以免出現(xiàn)安全事故[1]。

1.2 電纜施工

首先要充分了解電纜施工的鋪設(shè)流程。在施工前，確定電纜支架的位置，并確定管線的走向。其次要進行測量，確保電纜長度和支架間距符合要求。最后開始鋪設(shè)電纜，根據(jù)管線走向和電纜長度，使用固定工具將電纜固定在支架上。在電纜施工中，電纜支架和管線的穩(wěn)定性和固定性較為重要。需要確保支架的結(jié)構(gòu)牢固，能夠承受電纜的重量和壓力。

1.3 電纜溝挖掘施工

在施工中，電纜溝的挖掘是重要環(huán)節(jié)。對于220kV 的電纜來說，要求挖掘深度不得小于1m，而電纜溝的寬度至少應(yīng)該是電纜直徑的兩倍。此外，在挖掘電纜溝時，還需要考慮排水能力，以防止雨水或泥漿對電纜的影響。在電纜溝挖掘中，預(yù)埋件的使用也較為重要。預(yù)埋件的作用是在電纜溝中固定電纜，防止電纜在使用過程中受到損壞。

1.4 二次電纜施工及布線施工

在進行二次電纜施工及布線時，需要注意以下幾點。首先，要對施工區(qū)域進行充分的調(diào)查和評估，以便更好地了解工作的難度和復(fù)雜性。其次，需要制定詳細的施工計劃，包括分配人員、材料和工具等，確保施工進度和質(zhì)量。最后，在施工過程中，要注意各種安全措施，以保障工作人員和設(shè)備的安全。

1.5 直流控制及高低壓保護系統(tǒng)

在220kV 變電站建設(shè)過程中，直流控制系統(tǒng)是較為重要的系統(tǒng)，用于控制變電站中的直流電源和負載之間的電流。該系統(tǒng)需要使用多種儀器，如電壓表、電流表和功率表等來監(jiān)測和調(diào)節(jié)電流的流動。同時，直流控制系統(tǒng)還需要使用螺栓焊接和電纜槽等技術(shù)來連接各個部件。高低壓保護系統(tǒng)也較為關(guān)鍵，用于保護變電站和輸電線路免受過載和短路等故障的影響[2]。

2 220kV 變電站輸電線路的施工技術(shù)

2.1 樁位復(fù)測技術(shù)

對于220kV 變電站輸電線路的施工技術(shù)而言，樁位復(fù)測技術(shù)是較為重要的一環(huán)。該技術(shù)通過對樁位進行復(fù)測，可確保輸電線路的施工精度和穩(wěn)定性。具體而言，樁位復(fù)測技術(shù)需要用到建筑和地貌特征等數(shù)據(jù)，以精準定位樁位的位置。同時，還需要校正施工圖中的樁位坐標，確保其與實際的樁位位置一致。

2.2 基礎(chǔ)施工技術(shù)

首先要考慮基礎(chǔ)類型。在220kV 輸電線路中，常見的基礎(chǔ)類型有掏挖基礎(chǔ)、階梯基礎(chǔ)和鉆孔灌注樁基礎(chǔ)等。其中，掏挖基礎(chǔ)適用于地質(zhì)條件較好的場地，而階梯基礎(chǔ)和鉆孔灌注樁基礎(chǔ)則適用于地質(zhì)條件較為復(fù)雜的場地。其次，需要考慮基礎(chǔ)的抗剪力和承載能力。在220kV 輸電線路中，由于電力傳輸?shù)母邏汉痛箅娏?，基礎(chǔ)的抗剪力和承載能力至關(guān)重要。因此，在基礎(chǔ)施工中需要嚴格按照設(shè)計要求進行施工，確保基礎(chǔ)的穩(wěn)定性和承載能力[3]。

2.3 桿塔施工技術(shù)

在220kV 變電站輸電線路的施工中，桿塔的施工技術(shù)是至關(guān)重要的一環(huán)。選擇桿塔類型，包括角鋼塔、鋼管塔和混凝土樁塔等。在進行桿塔施工時，需根據(jù)桿塔的應(yīng)力模式和結(jié)構(gòu)類型，確定桿塔的施工方案。對于鋼管桿，需要針對其特殊性質(zhì)，采用法蘭螺釘進行固定，以確保其穩(wěn)固性。

2.4 架線工程技術(shù)

首先，需要進行細致的排查了解施工現(xiàn)場的具體情況，包括地形、建筑物、道路等因素。在了解環(huán)境情況后，根據(jù)實際情況選擇合適的跨越架，包括單面橫跨架、復(fù)合跨越架等，同時需要進行相關(guān)部門的審批。其次，需要考慮跨越物的影響。在跨越橋、河流等特殊環(huán)境時，需要保證中心重合，避免影響交通或者水流。在跨越建筑物等地方，需要考慮建筑物的高度，確定合適的跨越高度。在開始架線工程之前，要對接地線進行張力測試，保證接地線的安全性。在緊線作業(yè)中，必須注意桿塔保護措施，避免對桿塔造成損害[4]。

3 改造實例分析

3.1 工程改造簡介

為了提高輸電線路的穩(wěn)定性和可靠性，將使用最新的技術(shù)和設(shè)備對線路進行改造。改造后的線路將采用落地直埋方式出線，以減少對環(huán)境的影響和提高線路的安全性。同時，采用緊缺資源的架空出線，以提高線路的傳輸能力和提高電力的穩(wěn)定性。

3.2 220kV 送出線路改造方案

針對220kV 輸電線路的技術(shù)改造進行了實例分析。將采用架空線落地的方式，同時對電纜敷設(shè)進行優(yōu)化，使線路更加穩(wěn)定可靠。為了保證高電壓輸電過程中的安全性，還將使用剛性氣體絕緣線路（GIL）進行改造。

3.2.1 導(dǎo)體參數(shù)

針對220kV 輸電線路的技術(shù)改造實例，導(dǎo)體參數(shù)是至關(guān)重要的。導(dǎo)體參數(shù)包括導(dǎo)線型號、導(dǎo)線截面、導(dǎo)線材質(zhì)和導(dǎo)線間距等。在實際改造中，應(yīng)根據(jù)線路長度、負荷電流和環(huán)境條件等因素來確定導(dǎo)線型號和截面，電力電纜及氣體絕緣線路（GIL）導(dǎo)體參數(shù)見表1。

表1 電力電纜及氣體絕緣線路（GIL）導(dǎo)體參數(shù)

3.2.2 敷設(shè)條件

根據(jù)相關(guān)規(guī)程及規(guī)范，電力電纜及氣體絕緣線路（GIL）導(dǎo)體直埋方式敷設(shè)比較見表2。其中，電力電纜及GIL 采用槽合直埋敷設(shè)方式如圖1和圖2所示。

圖1 雙回220kV 電纜并聯(lián)槽合直埋敷設(shè)示意圖

圖2 單回220kV GIL 槽合直埋敷設(shè)示意圖

表2 電力電纜及氣體絕緣線路（GIL）導(dǎo)體直埋方式敷設(shè)比較

3.2.3 運行維護

在電力輸送過程中，電力電纜的破壞和老化是常見問題，同時外力因素也會對電纜造成影響，為了保證電力輸送的安全和穩(wěn)定，必須對電纜進行運行維護。

針對電力電纜的破壞和老化問題，可考慮采用氣體絕緣輸電線路（GIL）進行技術(shù)改造。以施盧赫湖抽水蓄能電站為例，該電站采用的是首個420kV GIL，運行了43年，長度達到700m，無中斷運行35年以上。這充分說明了GIL 的高可靠性和免維護性。同時，GIL 還具有50年的設(shè)計壽命，可以較好地解決電力電纜老化和維修困難的問題。而且，GIL的電容也比電力電纜小，散熱也相對容易，能夠降低電線溫度，有效解決電線電壓限制和水樹和電樹問題。

3.2.4 技術(shù)比較

在220kV 輸電線路的技術(shù)改造中，需要對電纜系統(tǒng)和GIL 系統(tǒng)進行技術(shù)比較。電纜系統(tǒng)具有隔離性好、防雷性強等特點，而GIL 系統(tǒng)則具有輸電距離長、容量大等優(yōu)勢。由于其功能相互依賴，根據(jù)具體情況選擇最佳方案難以確定。

3.2.5 經(jīng)濟比較

在220kV 輸電線路的技術(shù)改造方案中，采用了剛性氣體絕緣輸電線路（GIL）替代原有的電纜系統(tǒng)，以提高傳輸功率，同時采用自然冷卻方式降低設(shè)備投資和運營成本。經(jīng)濟比較方面，GIL 的造價較高，但其傳輸功率大，可有效降低輸電系統(tǒng)的投資成本和運營成本。

相比之下，傳統(tǒng)的電纜系統(tǒng)造價較低，但限制了傳輸功率，導(dǎo)致系統(tǒng)的運營效率低下，成本也相應(yīng)增加。通過技術(shù)改造，采用GIL 方案后，可大幅提高傳輸功率，降低線路的電阻和電感，縮短線路長度等優(yōu)點，從而提高輸電系統(tǒng)的運行效率和穩(wěn)定性。同時，采用自然冷卻方式，避免了傳統(tǒng)的強制風(fēng)冷或水冷方式的運營成本和維護成本[5]。

4 結(jié)語

通過本次對220kV 輸電線路技術(shù)改造的實例分析，深刻認識到緊線施工技術(shù)在架空輸電線路中的廣泛應(yīng)用。由于該技術(shù)能夠大大縮短線路的彎曲半徑，增加線路的通行能力和輸電能力，因此在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中已成為不可或缺的技術(shù)手段之一。然而，也發(fā)現(xiàn)了該技術(shù)在應(yīng)用過程中存在的不足之處。例如，緊線施工技術(shù)需要高超的技術(shù)水平和先進的施工設(shè)備，而這些設(shè)備的采購和維護成本都非常高昂。此外，該技術(shù)在一些特殊的線路結(jié)構(gòu)上也難以實現(xiàn)。