城市电力管道规划与设计要点研究

罗颖

武汉武锅能源能源工程有限公司 湖北省武汉市 430200

摘要：电力系统的管道属于网络的一项基础设施，其在电力系统的网络建设中发挥着非常重要的作用。伴随着电力技术的持续发展，广大民众对于电力系统网络品质的要求越来越高。笔者围绕“智慧管网”建设需求，对方案实现方法进行了探讨，在打造“智慧管网”管理系统的基础上，对系统采用的感知技术、三维信息技术等关键技术进行了探讨，为类似工程建设提供参考。

关键词：电力管道；规划设计；有效措施

引言

电力系统管道作为其中之一的基础介质，其规划设计以及施工是非常重要的。要求相关人员要具备远期规划的设计能力，用来保障城市的高速发展以及满足后期电力用户大量增加的实际需求。电力系统管道是用于电力光缆以及电力工程基础性质的保护手段。管道保护的模式相对于其他模式来讲，具有诸如隐蔽性好、安全稳定、容量较大、日常维护方便、市容整洁等优势。不过建设时期的施工难度比较大、建设周期长、造价成本比较高。为此本文针对电力系统管道的规划及设计进行深入研究。

1 电力管道规划设计现状

电力系统的管道埋设在城市的地下，属于一类永久性质的建筑，具有不易扩建与迁移比较困难的特点。随着使用时间的不断积累，地下各类不利的环境会对相关管道的寿命带来不利的影响。为此相关设计人员需要系统考虑电力系统管道的规划设计方案及后期二十年左右容量扩充的实际要求，以城市的未来发展以及电力建设规划为根据，由服务城市整体电力系统的大局考虑，在总体系统排布角度配合后期信息电力工程的发展需要。相关运营企业电力系统网络的规模在持续扩大，业务发展方向持续多元化，尤其是以电力技术为代表的新业务对于光缆的需求量的大幅度增加，电力系统的网络资源紧缺问题已经逐步显现出来，具体到电力系统管道层面上即为管孔资源的相对短缺，这方面在比较老旧的主城区部分特别明显。假如问题不能得到妥善解决，电力业务的发展就会受到比较显著的影响。现阶段，城市基础设施相关的管道建设工程的规定和要求日趋严格和规范，与此同时，受路面挖掘等外部因素的制约，目前建设工程项目的成本连年增长。电力系统的企业一方面要响应国家节能环保减排的政策，另一方面又必须考虑提高管道系统资源利用效率的实际问题。而且城市出现大量新区及各类产业园、交通枢纽工程等项目工程，这些都对运营企业的电力系统管道的规划及设计工作带来了严峻的挑战。

2 电力管道规划设计要点

2.1 建设智慧管网

首先应做好“智慧管网”信息化管理系统的架构设计，引入物联网、大数据等手段实现管网监测和数据共享，为预警告警、智慧巡检等功能的实现提供支持。系统包含感知层、网络层、云平台层等多个层别，为典型云计算架构，能够支撑系统开展各项业务。在系统建设阶段，需要将系统各部分结构与管材融为一体，无须额外使用附件进行管网设施监测，为系统安装提供便利。系统一经安装后，可以立即反馈系统和线路运行状态参数，辅助人员确定是否有效安装系统。感知层作为基础层，主要利用各种传感器采集管网运行状态信息，能够通过预设机制将测得的模拟量转化电信号，经过系统处理后可以转化为对应数字量，如电流、电压等，判断管网线路是否出现管径变化、电阻率变化等，传递至监控平台完成智慧分析，判断线路是否存在接头脱落、穿孔、破裂等故障。对照检测到的电流、电压等信号，能够确定故障位置、类型等，为管网检修维护提供依据。依靠网络层，可以将采集到数据通过互联网、物联网等各种途径实时上传至云平台，需要加强沿线网络基础设施建设，确保能够实现各种系统、平台间的互联互通。云平台层用于为监测管网和控制系统的运行提供支持，由云端分布的大量计算资源、存储资源和软件资源构成，能够通过集成服务端完成各种数据的高效处理。通过与现有管网运行平台对接，完成数据交换，以免因系统重复建设引发资源浪费。大数据层用于地理信息、地下管网数据、监测数据等不同数据的分类管理，为上层调用数据提供支持。在该层别，建筑物、交通等基础地理信息可以与燃气、电力等各种地下管网数据汇总，为管网运行数据监测分析提供支持。

2.2 科学设计最大净间距

在进行管道规划设计的过程中，相关电力工程管道技术人员必须事先针对电力管道工程管线进行科学合理的规划，尽量选择在地面及地面以下障碍物非常少的区域。我国大型城市地下区域安装排布有种类繁多的管道，例如：燃气管道及高压电缆管道等。在通常状况下，相关电力工程管道技术人员在规划及设计的过程中，必须评估电力工程的管道，防止和其他类型管道在相同一侧进行排布及安装。另外，各种类型的管道之间必须确保一个安全系数最高的间距，便于后续施工作业及维修保养的过程中其他类型的管道不会受到任何影响。相关电力工程管道技术人员对于各种不同类型的管道与管道之间的最大净距离规划设计的过程中也必须考虑不同区域的土壤及地质状况，两个相邻的管道之间的内部最大压力、施工作业条件及管道预埋深度等，必须遵照“零坡度避让有坡度、有压力避让零压力、软质管道避让硬质管道、小型管道避让大型管道及局部服从整体”的技术准则，特殊疑难问题点进行特殊规划设计，采用友好协商的方式进行施工作业。

2.3 防腐处理

电力管网一般深埋地下，管线长期处于高温、高压、潮湿的易腐蚀状态下。硫化氢是造成管线腐蚀的重要因素之一，一般选择在井口和分离器位置加入的除硫气的方式进行，根据实验结果发现在加入一定量的除硫剂后，结果显示此时每单位的H2S含量不足30mg，随着药剂剂量的加大，逸出吸附剂的能力会随之减弱，相应的H2S中和能力也会随之弱化。在井口和分离器位置添加药剂，均能使硫化氢吸收剂起到有效减少H2S含量的作用，使H2S浓度快速下降。通过试验还证实了喷淋方式是当下添加除硫剂的最佳化学防治方式，此外该方式施工工艺简单，对施工风险较小，操作人员只要操作得当，不存在威胁健康以及生命的风险点，综合成本也相对较低。

2.4 数据库技术

用管网监测数据、工程相关数据、系统数据等进行统计分析，并通过机器学习完成数据清洗、分析和处理。采用Oracle关系型数据库，依靠空间数据引擎实现不同类型数据整合，为数据快速检索提供支持。在大数据分析和智能算法的支撑下，可以提供不同知识库，根据相关数据信息实现智能辅助决策。

3 结束语

为了做好电力管道工程的前期规划及设计工作，使电力管道工程项目为电力网络的建设提供更加优质地服务，这不但需要相关电力工程网络运营商提升电力业务服务品质，也需要相关电力工程管道技术人员秉承最科学合理的设计理念，保持精益求精的职业素养及工作态度，严格遵照电力工程行业设计规范及法规标准，为我国电力工程网络建设打下坚实的基础。

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