220kV输电线路的技术改造实例分析

滁州市东源电力工程有限公司 王 远

随着电力系统的不断发展，输电线路作为电能传输的关键环节，发挥着重要作用。而220kV 变电站作为连接枢纽，对于电能的分配和传输起着至关重要的作用。然而，随着时间的推移和技术的不断进步，旧有的220kV 输电线路面临着技术更新的需求。本文将以220kV 输电线路的技术改造实例为例，探讨新技术在输电线路设计施工中的应用，以及其对于安全性和质量的提升。

1 220kV 变电站及输电线路施工问题

1.1 主变压器安装

220kV 变电站主变压器安装是较为重要环节。主变压器是变电站的核心设备之一，体积大，总重约300t，机体质量达250t，内部油品质量约50t，这意味着在安装过程中需要付出更多的人力、物力和时间。为了确保主变压器的质量，需要在装前进行检验，确保其符合国家标准和客户要求。在安装前，要对设备进行清洁，以确保其表面清洁、光滑，以免影响设备的使用寿命。此外，为了确保施工安全，需要对施工人员进行专业培训，增强施工人员安全意识和专业技能。在安装过程中，需要按照规范的安装流程进行操作，确保设备安装牢固、稳定，以免出现安全事故[1]。

1.2 电缆施工

首先要充分了解电缆施工的铺设流程。在施工前，确定电缆支架的位置，并确定管线的走向。其次要进行测量，确保电缆长度和支架间距符合要求。最后开始铺设电缆，根据管线走向和电缆长度，使用固定工具将电缆固定在支架上。在电缆施工中，电缆支架和管线的稳定性和固定性较为重要。需要确保支架的结构牢固，能够承受电缆的重量和压力。

1.3 电缆沟挖掘施工

在施工中，电缆沟的挖掘是重要环节。对于220kV 的电缆来说，要求挖掘深度不得小于1m，而电缆沟的宽度至少应该是电缆直径的两倍。此外，在挖掘电缆沟时，还需要考虑排水能力，以防止雨水或泥浆对电缆的影响。在电缆沟挖掘中，预埋件的使用也较为重要。预埋件的作用是在电缆沟中固定电缆，防止电缆在使用过程中受到损坏。

1.4 二次电缆施工及布线施工

在进行二次电缆施工及布线时，需要注意以下几点。首先，要对施工区域进行充分的调查和评估，以便更好地了解工作的难度和复杂性。其次，需要制定详细的施工计划，包括分配人员、材料和工具等，确保施工进度和质量。最后，在施工过程中，要注意各种安全措施，以保障工作人员和设备的安全。

1.5 直流控制及高低压保护系统

在220kV 变电站建设过程中，直流控制系统是较为重要的系统，用于控制变电站中的直流电源和负载之间的电流。该系统需要使用多种仪器，如电压表、电流表和功率表等来监测和调节电流的流动。同时，直流控制系统还需要使用螺栓焊接和电缆槽等技术来连接各个部件。高低压保护系统也较为关键，用于保护变电站和输电线路免受过载和短路等故障的影响[2]。

2 220kV 变电站输电线路的施工技术

2.1 桩位复测技术

对于220kV 变电站输电线路的施工技术而言，桩位复测技术是较为重要的一环。该技术通过对桩位进行复测，可确保输电线路的施工精度和稳定性。具体而言，桩位复测技术需要用到建筑和地貌特征等数据，以精准定位桩位的位置。同时，还需要校正施工图中的桩位坐标，确保其与实际的桩位位置一致。

2.2 基础施工技术

首先要考虑基础类型。在220kV 输电线路中，常见的基础类型有掏挖基础、阶梯基础和钻孔灌注桩基础等。其中，掏挖基础适用于地质条件较好的场地，而阶梯基础和钻孔灌注桩基础则适用于地质条件较为复杂的场地。其次，需要考虑基础的抗剪力和承载能力。在220kV 输电线路中，由于电力传输的高压和大电流，基础的抗剪力和承载能力至关重要。因此，在基础施工中需要严格按照设计要求进行施工，确保基础的稳定性和承载能力[3]。

2.3 杆塔施工技术

在220kV 变电站输电线路的施工中，杆塔的施工技术是至关重要的一环。选择杆塔类型，包括角钢塔、钢管塔和混凝土桩塔等。在进行杆塔施工时，需根据杆塔的应力模式和结构类型，确定杆塔的施工方案。对于钢管杆，需要针对其特殊性质，采用法兰螺钉进行固定，以确保其稳固性。

2.4 架线工程技术

首先，需要进行细致的排查了解施工现场的具体情况，包括地形、建筑物、道路等因素。在了解环境情况后，根据实际情况选择合适的跨越架，包括单面横跨架、复合跨越架等，同时需要进行相关部门的审批。其次，需要考虑跨越物的影响。在跨越桥、河流等特殊环境时，需要保证中心重合，避免影响交通或者水流。在跨越建筑物等地方，需要考虑建筑物的高度，确定合适的跨越高度。在开始架线工程之前，要对接地线进行张力测试，保证接地线的安全性。在紧线作业中，必须注意杆塔保护措施，避免对杆塔造成损害[4]。

3 改造实例分析

3.1 工程改造简介

为了提高输电线路的稳定性和可靠性，将使用最新的技术和设备对线路进行改造。改造后的线路将采用落地直埋方式出线，以减少对环境的影响和提高线路的安全性。同时，采用紧缺资源的架空出线，以提高线路的传输能力和提高电力的稳定性。

3.2 220kV 送出线路改造方案

针对220kV 输电线路的技术改造进行了实例分析。将采用架空线落地的方式，同时对电缆敷设进行优化，使线路更加稳定可靠。为了保证高电压输电过程中的安全性，还将使用刚性气体绝缘线路（GIL）进行改造。

3.2.1 导体参数

针对220kV 输电线路的技术改造实例，导体参数是至关重要的。导体参数包括导线型号、导线截面、导线材质和导线间距等。在实际改造中，应根据线路长度、负荷电流和环境条件等因素来确定导线型号和截面，电力电缆及气体绝缘线路（GIL）导体参数见表1。

表1 电力电缆及气体绝缘线路（GIL）导体参数

3.2.2 敷设条件

根据相关规程及规范，电力电缆及气体绝缘线路（GIL）导体直埋方式敷设比较见表2。其中，电力电缆及GIL 采用槽合直埋敷设方式如图1和图2所示。

图1 双回220kV 电缆并联槽合直埋敷设示意图

图2 单回220kV GIL 槽合直埋敷设示意图

表2 电力电缆及气体绝缘线路（GIL）导体直埋方式敷设比较

3.2.3 运行维护

在电力输送过程中，电力电缆的破坏和老化是常见问题，同时外力因素也会对电缆造成影响，为了保证电力输送的安全和稳定，必须对电缆进行运行维护。

针对电力电缆的破坏和老化问题，可考虑采用气体绝缘输电线路（GIL）进行技术改造。以施卢赫湖抽水蓄能电站为例，该电站采用的是首个420kV GIL，运行了43年，长度达到700m，无中断运行35年以上。这充分说明了GIL 的高可靠性和免维护性。同时，GIL 还具有50年的设计寿命，可以较好地解决电力电缆老化和维修困难的问题。而且，GIL的电容也比电力电缆小，散热也相对容易，能够降低电线温度，有效解决电线电压限制和水树和电树问题。

3.2.4 技术比较

在220kV 输电线路的技术改造中，需要对电缆系统和GIL 系统进行技术比较。电缆系统具有隔离性好、防雷性强等特点，而GIL 系统则具有输电距离长、容量大等优势。由于其功能相互依赖，根据具体情况选择最佳方案难以确定。

3.2.5 经济比较

在220kV 输电线路的技术改造方案中，采用了刚性气体绝缘输电线路（GIL）替代原有的电缆系统，以提高传输功率，同时采用自然冷却方式降低设备投资和运营成本。经济比较方面，GIL 的造价较高，但其传输功率大，可有效降低输电系统的投资成本和运营成本。

相比之下，传统的电缆系统造价较低，但限制了传输功率，导致系统的运营效率低下，成本也相应增加。通过技术改造，采用GIL 方案后，可大幅提高传输功率，降低线路的电阻和电感，缩短线路长度等优点，从而提高输电系统的运行效率和稳定性。同时，采用自然冷却方式，避免了传统的强制风冷或水冷方式的运营成本和维护成本[5]。

4 结语

通过本次对220kV 输电线路技术改造的实例分析，深刻认识到紧线施工技术在架空输电线路中的广泛应用。由于该技术能够大大缩短线路的弯曲半径，增加线路的通行能力和输电能力，因此在现代电力系统中已成为不可或缺的技术手段之一。然而，也发现了该技术在应用过程中存在的不足之处。例如，紧线施工技术需要高超的技术水平和先进的施工设备，而这些设备的采购和维护成本都非常高昂。此外，该技术在一些特殊的线路结构上也难以实现。