送电线路铁塔基础不均匀沉降纠偏技术分析

张雷

北京送变电有限公司 北 京 102401

摘要：目前，我国的各行各业建设的发展迅速，高压直流输电的电压等级高、输送容量大、送电距离长、组塔损耗低。而承受输电线路荷载的铁塔基础由于不均匀沉降，造成基础根开出现改变，加之，塔材被外力破坏、铁塔螺栓紧固率低等因素的影响，铁塔结构发生了倾斜，威胁运行安全。及时合理的纠偏技术，对保证杆塔的施工质量具有一定现实意义。

关键词：送电线路铁塔基础；不均匀沉降；纠偏技术分析

引言

电力关系到国计民生，持续和稳定的电力输送是各行各业发展的前提条件，也是人们日常生活和工作用电需求的保障。作为电力企业的一项重要基础施工工程，用电线路架设施工的质量必须达标，这样才能确保各行各业的正常运转以及人们的日常用电。近年来，随着城市化进程的加快和经济的快速发展，各行各业对于用电的需求也不断攀升，一方面给电力行业的发展带来了机遇，另一方面也使得电力行业面临着巨大的挑战，电力行业必须确保其基础设施，即送电线路架设的施工质量，这样才能安全、高效地将电力输送至用户端。

1送电线路架设前期注意事项

电力系统对于送电线路的要求较高，必须兼顾输电线路的质量和使用期限，同时，送电线路架设的实际情况各有不同，比如复杂的山区地势条件对于送电线路的架设造成一定困难，为了确保电力输送的高效性和持续性，因此在送电线路架设前期就应该严格按照相关标准进行架设线路的施工，为后期的送电线路架设施工奠定基础。具体来说，首先，施工人员必须遵守工程施工的相关标准和规范，合理架设高电压输配电线的位置，采取的主要方法是张力展放，其目的是使导地线的张力得以保持，同时对相应的机械设备起到牵引的作用，以确保安全距离。其次，送电线路架设施工前期，应根据跨越架的具体用途制定科学合理的施工方案，并确保技术交底工作到位。最后，由于送电线路的特殊性，在施工前期还应考虑设备的电击问题，相关负责人应采取有针对性的措施进行预防。

2送电线路铁塔基础分析

2.1铁塔沉降情况

本次纠偏铁塔是双回路直线塔，铁塔跟开为10.787m。其所在土壤特点为可塑、具有湿陷性，土质比较均匀等。本塔位在设计环节，已经开展一次地埋煤矿开采工作，故使用大板设计，提高基础的整体性，防止不均匀沉降较大程度影响铁塔。施工结束后，该地区开展二次回采，发生了基础沉降。经调查可知，铁塔未出现水平移动，仅发生不均匀沉降。为了在同一水平面内出现塔腿，需要科学调整塔角高度。

2.2发生不均匀沉降的原因

送电线路主要存在以下问题可能引起不均匀沉降：一是基础设计问题，即未详细勘探地质，不能综合了解特殊特质的状况，在设计基础埋深、垫层与夯实方面缺乏周密考虑，轻视了地下不良地质造成的影响，在处理暗洪、坑洞时缺少合理的手段，铁塔运行后上部荷载的荷载能力达到并超过了地基、持力层的限值，进而对地基造成破坏，这是不均匀沉降形成的原因之一；其次是施工过程产生的问题，即无法妥善处理地基，对回填土与灰土垫层分层无法充分夯实，基础地基与回填土密实度与设计要求不符，造成施工基面和排水设计不能达到规定标准，极有可能造成回填土层渗水，引起基础不均匀沉降；三是外力破坏，工业施工、农业生产对铁塔基础顶面散水坡、排水设施的破坏，在回填土和垫层下土层渗入水分，这也是地基发生不均匀沉降的原因之一。因此，对基础来讲，设计时应注意让铁塔基础底面压力与地基允许承载力保持小于或等于关系，施工时控制夯实质量，科学养护基面排水设备。

3送电线路设备技术创新应用

3.1线路架设技术

送电线路布设方式主要有两种：地下电缆和架空线路。电缆主要是将特殊加工制造的线路铺设在电缆隧道中。在送电线路中，一般通过电力电缆进行大功率电能输送和分配，可确保输送过程安全稳定。性能良好的线芯、绝缘层、屏蔽层和保护层是电力电缆的重要组成部分，在进行技术创新中，应对相关结构的智能化技术进行研究，确保线路运行的稳定性与合理性，实现送电线路架设技术的升级和完善。线芯是输送电能的主要部分，对线芯的质量控制和标准要求，可提升线路设备的架设水平，实践应用中，需要利用绝缘物质将不同线芯进行隔离处理。目前，应用线路系统中新技术为大电网技术和紧凑输电技术。大电网以超高压、特高压和超大输送容量为主要特征，其主网结构为高压交流输电网，是分层、分区并且结构清晰的现代化电力系统。技术应用中，线路电压等级越高，其配送的自然功率越大、波阻抗越小。同时，大电网技术应用中，具有一定的调峰能力，可实现对区域内电力能源智能分配，是目前先进技术形式。而紧凑输电技术的应用使得线路系统更加优化，有利于发挥技术应用优势。实践中，通过对导线优化布局、缩小相间距离、增加分裂导线（子导线）数量，可确保电荷在导线表面布局均匀，提升导线工作性能。同时，紧凑输电技术的应用，也使得电路系统中的电容上升、电感下降、减少线路波阻抗，对提升线路电力能源输送能力具有明显的帮助意义。为确保相关技术得到实践应用，需要采用相间无构架的杆塔结构形式，对线路架设方式进行优化设计。对电缆线、架空线和导线的管理与维护，可为紧凑型输电技术应用提供保证，应对相关技术进行升级，重点关注线路架设方式和施工技术实现方式。

3.2柔性交流输电系统

柔性交流输电系统，即FACTS综合利用了现代电子技术、计算机控制技术对电力系统中的潮汐和参数进行智能调节与控制的有效方式。利用FACT可在较大范围内控制潮流，由此得到较为理想的分布状态、对电力系统稳定性产生重要影响。相关技术应用也在本质上提高了输电线路的整体服务能力，有利于先进技术得到创新应用。理论研究中，将FACTS技术称之为电力技术和定制电力技术，是目前应用在电力线路中较为先进的技术种类。实践中，以三相独立单稳态永磁机构同步断路器为主要标志，可实现对电网系统的智能化应用，具有选相和分闸功能，促使创新技术在送电线路中得到实践应用。此外，柔性交流输电系统的应用可有效提升线路输电能力、促使其接近导线热极限值。例如，一条500kV线路的安全送电极限为1000~2000MW，此时倘若线路的热极限为3000MW，而利用柔性交流输电系统，对相关结构进行技术改造，则线路实际输电能力可提升50%~90%以上，此时，导线热力值接近极限3000MW[2]。此外，相关技术应用也能够消除电力系统震荡、提高系统应用安全性。目前有关FACTS的研究较为深入。具体表现在电力系统静止无功补偿、统一潮流控制器以及可控串联电容补偿器等方面。对于线路安全而言，应在导线输送极限值方面进行完善升级，发挥先进技术方式在线路运行安全性方面的应用，使送电线路整体服务能力获得进步。

结语

电力的顺利输送对于各行各业的运转和人们日常生活的便捷具有十分重要的作用。作为电力系统的基础性工程，送电线路架设的重要性也不言而喻，这是电力系统运转的前提条件。在实际施工过程中，由于需要架设送电线路区域的地势条件复杂等因素，往往使施工人员遇到许多不可控问题，因此需要对此过程中存在的问题进行分析、总结和归纳，制定具有针对性的措施予以解决，以确保送电线路架设的质量和安全性，推动电力系统不断发展。

参考文献

[1]胡毅,刘凯,吴田.输电线路运行安全影响因素分析及防治措施[J].高电压技术,2018，40(11)：3491-3499.

[2]孙冬明.采动区送电线路铁塔力学计算模型及塔－线体系共同作用机理研究[D].中国矿业大学,2018.