输变电工程线路施工技术分析
2022-02-11国网江苏省电力有限公司宝应县供电分公司仲怀军
国网江苏省电力有限公司宝应县供电分公司 仲怀军
电力是人们生活、社会生产、国家发展最为重要的能源之一。随着我国经济的发展,生活用电以及生产用电的需求不断增加,尤其是东部、南部发达地区对于电力的需求十分旺盛,保证供电供应的稳定是满足人们生活需求、促进国家发展的基础。但我国电力资源分布不均匀,地域之间也存在差异,存在西多东少、北多南少的特点。为了改善这种情况,电力企业需要积极建设完善输电网络系统,利用特高压输电技术,从根本上解决电力消纳的问题,平衡不同地区之间的电力资源。笔者从事了多年的输变电工程施工工作,具有丰富的实践经验。
本文结合笔者的工作经验探讨了输变电工程线路施工技术,并分析了工作中可能存在的问题,提出了相应的改进方案,以期更好地促进输变电工程线路施工技术的理论探究和实际应用,提升电力企业的服务能力,更好地促进社会的发展。
1 输变电工程线路施工的特点
输变电工程是一个总称,由输电线路工程和变电安装工程两部分组成。输变电工程属于国家大型工程,具有子项目多、施工范围大、资金投入大、施工周期长、施工技术复杂、影响因素多等特点[1]。
子项目多。输变电工程由多个不同的子项目工程组成,如土建、电气设备安装及调试、通信设备安装及调试等。为保证工程在规定工期内完成,通常会同时推进几个子项目的施工,这就增加了工程建设中资源分配难度[2]。
施工范围大。输变电工程、尤其是输电工程,路径长、施工范围广、作业环境复杂,有时会涉及不同场地的施工,如平原、山川、河流等,增加了施工难度。
资金投入大、施工周期长。输变电工程的资金投入主要来源于设备采购与工程建设,都需投入大量资金,少则几百万元、多则上千万元。以110kV特高压电网工程为例,其每公里的造价大约在100万元。根据具体项目的不同,其建设周期从数月到数年之间不等。
施工技术复杂。通常长距离输电采用的是特高压输电技术,因此对于施工技术的要求较高。所有施工项目都需要施工人员带证上岗,尤其是电气、通信设备安装等特种行业。这些岗位通常危险性较大,不仅要求施工人员具有专业的操作技能、丰富的施工经验,还需要思想素质过硬、安全意识较强。
影响因素多。输变电工程的开展涉及的部门多、专业广,所需的条件苛刻,导致输变电工程的开展会受多种因素的影响。通常这些因素分为内部因素和外部因素,所谓内部因素通常指的是电网公司内部不同部门之间沟通的问题,这些问题可以协调,一般不会影响工程的施工;而外部因素的影响较大,例如项目立项时相关部门更改相关规定、宏观政策的变化、极端天气和地质灾害的影响,这些不确定和不可抗力因素会影响项目的正常推进。
2 输变电线路施工技术
2.1 基础工程技术
基础工程是输变电工程建设的首要工作,是整个项目建设的基础。基础工程的质量直接决定着后期其他项目能否正常开展,所以一定要规范基础工程的施工,提升基础工程的质量:首先,电力企业要对施工路径进行规划,遵循“转角小、跨度小、占地少、拆迁少”的原则,保证路径的经济性。
其次,为了防止塔基出现下沉、倾斜、位移等现象,在施工前对塔基施工区域进行全面的勘察,确定其地质结构,从而确定具体的施工方案。例如,输电线路如果要穿过山区,要勘察山体是由岩石、土壤、还是二者混合组成的,然后选用适当的施工技术。在施工方案确定完之后,组织专家、技术人员对施工方案的可行性、先进性进行论证,确保施工方案不存在不合理的地方;最后,塔基常用的施工技术手段是钢混浇筑,混凝土的标号、钢筋以及钢材的规格要严格按照国家标准以及设计的要求进行采购[3]。完成基础工程工作后对其进行定期养护,延长其使用寿命。
2.2 张力架施工技术
张力架施工技术是我国输变电工程线路施工中常用的技术,技术较为成熟且应用范围广。张力架施工技术的核心是高空架设,利用高空悬浮手段提升输电线路的高度,增加线路与建筑物、地面的间距,从而减少输电线路与地面建筑之间的摩擦,防止出现耦合电容现象,降低输电过程中的耗电量[4]。张力架施工技术是一种依赖机械设备的全自动操作技术,安全系数较高,可以有效降低施工过程中的人工费用,提升线路架设的精确性。此外,利用机械设备施工可以降低外界因素对施工的干扰,提升施工的效率。张力架施工技术具有一定的灵活性,可以根据施工环境的不同灵活调整线路的密度以及高度。
2.3 冷喷锌施工技术
冷喷锌技术是为了在线路表面形成保护层,使得线路具备抗氧化、防腐蚀的作用。输电线路通常由铝、铜金属等组成,这些金属抗氧化、防腐蚀能力弱。冷喷锌技术中的金属锌不仅密度高且熔度也高,可以在线路表面形成一层氧化保护薄膜,将线路内部的金属与空气隔绝,提升线路的抗氧化能力。这个氧化保护薄膜密度较高,能够使金属更加凝聚,提升了线路的抗腐蚀能力。除了提升线路抗氧化、抗腐蚀能力外,冷喷锌技术另一个重要特点就是冷喷。这种技术不会出现发热现象,能够有效避免发热对施工设备带来不利的影响,防止发热造成的质量问题引发返工。这不仅提升了施工的安全性,从长远角度来看提升了单位的经济效益。
2.4 高压输电技术
作为一种先进的技术,高压直流输电技术在我国电力工程的建设中应用较晚,但技术发展较为成熟,也具有很多优点,因此被广泛应用于我国的电力建设中。
首先,高压直流技术利用直流输送,传输效率高且传输效果好,适用于大容量、长距离的电力传输工作;其次,高压直流输电线路通常分为两路,一路为主线路、另一个为备用线路。现今电网系统的检测具有智能化、自动化的特点,当系统监测到输电线路存在故障时,系统可自行将输电线路切换至备用线路,从而减少电力事故的发生,提升线路的安全性;最后,高压直流输电技术还具有操作简单的优势,对操作的要求较低,更便于输变电网络的管理[5]。
2.5 无人机架线技术
在输变电工程建设中一个重要的问题就是要解决线路的跨越。由于塔基的高度高及塔基之间的跨度大,因此线路跨越的难度较大。传统的施工方法是使用人工加机械的方式完成跨越工作,但这种方式通常花费的时间较长,且通常只适用于地形较平坦的地域,若在道路崎岖、交通不便的山区效率更低。而随着无人机技术在线路跨越方面的应用,直接突破了地形的限制,大大提升了施工的效率,且降低了施工成本。无人机架线技术是通过将导绳的一端固定在无人机上,由人工来操控无人机到达指定地点。这种技术操作简单、设备方便携带,需要参与的人数较少。这种技术的唯一的要求就是对无人机操作员的实践经验要求较高,要能够熟练操作无人机完成跨越工作。