高压输电线路带电跨越施工方案设计与应用研究

摘要

随着经济发展和科技进步，工农业生产和居民生活用电量逐年增长，电网建设也得到前所未有的发展。输电线路容量和电压等级的不断提升，也导致实际工程中新建线路跨越已有线路的情况逐渐增多。因此，在输电线路施工中，不停电跨越架线施工方式得到普遍应用。本文针对目前不停电跨越架线工程中常用的几种施工方式，给出了其施工流程和技术细节，对比分析了其特点性能和适用条件，并对跨越方式的选择给出了指导建议。跨越施工的关键在于对被跨越带电线路的封网，安全可靠的绝缘封网可保证施工的顺利进行。对绝缘网提供支撑的方式可通过跨越架支撑或新建线路铁塔支撑也可是二者的结合。其中，跨越架方式应用范围广，但施工复杂，成本较高；铁塔挂网方式无需搭设跨越架，但受新建线路高度档距等的影响。实际工程中应根据具体施工条件，合理地选择跨越施工方案，并应进行安全论证。 不停电跨越架线施工过程中，被跨越线路仍处于带电运行状态，会在周围空间中产生磁场。在放线过程中，导体在磁场中运动，会产生感应电动势，对施工安全造成潜在威胁。考虑这一情况，本文首先建立了输电线路工频磁场计算模型进行跨越施工中磁场参数计算。模型分二维磁场模型和三维磁场模型。二维模型中采用简化计算方法，将输电线路等效为和大地平行的载流导体。三维模型中考虑线路弧垂，以考虑弧垂的线路三维模型为基础，较为精确地推导了三相输电线路在周围空间中产生的磁场计算方程。由于被跨越带电线路中电流为交流电，其在空间中产生的磁场也是时变的，计算起来十分复杂，结果数据量大。在实际工程问题分析中没有必要精确掌握空间中每一点磁场的分布和时变情况。由于三相输电线路对称运行时，三相电流瞬时值之和为零，本文中将时变的工频电流考虑为时间向量，通过相位差体现电流间的差异，计算三相电流产生的综合磁场。 在张力放线过程中，输电线路导体与张力机金属外壳可能经大地形成回路。输电线路导体受风力等影响会切割磁感线，产生感应电动势。基于这一情况，本文通过建立的三维磁场模型，分析被跨越带电线路产生的磁场对跨越施工安全造成的影响。通过计算可能产生的最大感应电动势，评估施工安全，并提出了安全施工改进意见，即在跨越交叉角较小的情况下，应注意保证更大的安全距离，施工中应平稳放线，减小线路摆动。 最后，本文结合马来西亚一条500kV输电线路跨越架线施工实例，介绍分析了跨越施工方式的选择，施工步骤，给出了跨越施工技术应用实例。结合方案设计，分析了跨越施工方案的安全性论证要点和分析方法以及安全施工注意事项。并根据对实际施工过程的跟踪，分析了跨越施工中方案设计中的要点和施工中可优化改进的方面，对实际跨越施工提出了优化措施和方向。

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第1章 绪论

1.1 课题研究背景和意义

1.2 研究现状

1.2.1 不停电跨越架线工程技术现状

1.2.2 高压输电线路磁场分析方法研究现状

1.3 本文主要工作和内容

第2章 输电线路架线施工不停电跨越技术

2.1 跨越架跨越方式

2.1.1 具体施工步骤

2.1.2 实例论证分析

2.2 无跨越架方式

2.2.1 具体施工步骤

2.2.2 实例论证分析

2.3 两种带电跨越技术的对比分析

2.4 本章小结

第3章 输电线路工频磁场的计算模型

3.1 输电线镜像电流的处理

3.2 二维工频磁场模型

3.3 三维工频磁场模型

3.3.1 架空输电线的处理

3.3.2 三维工频磁场的计算方法

3.4 输电线路工频磁场计算的影响因素

3.5 本章小结

第4章 被跨越线路工频磁场及其施工风险分析

4.1 输电线路跨越的磁场二维模型

4.1.1 单条载流导体

4.1.2 并行线路

4.1.3 水平排列三相输电线路

4.2 三维模型输电线路周围磁场计算

4.2.1 输电线路三维模型

4.2.2 三相输电线路磁场分布

4.3 放线过程中感应电动势分析

4.4 本章小结

第5章 不停电跨越架线工程实际施工方案分析

5.1 不停电跨越施工方式的选择

5.2 施工流程

5.3 施工方案

5.4 方案论证

5.4.1 防护网长度计算

5.4.2 防护网承重计算与校验

5.4.3 主要承重绳受力计算与校验

5.5 安全措施

5.6 500kV线路不停电跨越工程效益分析

5.7 本章小结

第6章 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

致谢