[00129406]输电线路交叉跨越三维辅助设计关键技术及支撑平台的研究与应用

一、立项背景 随着电网建设规模不断扩大,新建输电线路在架线施工中需要跨越运行的高压输电线路、通信线路、重要公路、铁路等越来越频繁。而随着电网建设的不断发展,线路空间走廊越来越少,交叉跨越也越来越复杂。交叉跨越是架空输电线路中一个重要内容。它牵连到很多外界单位,易发生事故。一旦发生事故,影响面很大,可造成交通中断、通讯停摆、大面积停电等严重后果。因此交叉跨越的勘测、设计和施工都很重要。交叉跨越目前是在二维平面上设计的,模型比较简化,空间距离的校核不够精确,已经难以满足设计要求。 在国内,应用计算机三维仿真技术和航空测量技术集中解决三维交叉跨越方 面的应用极少;在国外,美国 Powerline 公司的 PLS-CADD 软件,早期版本中提供 了模拟三维设计模式,能够在一定程度上提高交叉跨越设计的精确度,但所采用 技术较为陈旧,界面不够友好、也不够形象直观。而且没有从施工上去考虑。 该项目已经取得1项实用新型专利,2项软件著作权。 二、主要研究内容 本项目围绕输电线路工程建设中交叉跨越施工方案设计的难点展开研究。通过对输电线路建设周期中针对交叉跨越的不同应用进行需求分析。根据项目所涉及的内容将其分为三个子项分阶段进行。其中内容一的研究成果作为其他研究内容的底层框架支撑。各研究内容间有序衔接、逐步推进,每个研究内容重点围绕交叉跨越施工方案设计技术的优化进行,紧扣项目主题,同时研究内容在输电线路建设过程中有广泛的应用价值。 （一）输电线路三维仿真场景构建 交叉跨越施工方案设计的重点是解决空间布置及电气间隙的问题。因此,将三维仿真技术应用于交叉跨越施工方案的设计的首要任务就是要建立精确的输电线路三维仿真场景。该技术的主要研究内容包括： 融合多种格式的勘测数据,完善新疆电力气象数据与地理信息相结合的信息库,快速、精确地建立交叉跨越段的三维地形; 针对跨越施工方案设计的要求提供足够精度输电设备、跨越施工设备; 提供重要地物及交叉跨越（电力线路、一级公路、高速公路、普通铁路、电气化铁路、通航河流等）数据。 1、三维仿真电子沙盘 2、重要交叉跨越物建模 3、输电线路工程三维建模 （1）地形地物建模成果 （2）线路设备建模成果 （二）交叉跨越施工方案的三维设计 1、抱杆与拉线空间布置设计 2、跨越架结构及空间布置设计 3、临时横担空间布置设计 4、承载索设计 5、防护网设计 6、安全距离校核 7、结构强度校核 8、施工方案示意图 （三）三维设计成果在线路运行阶段的应用研究 （四）研究其他交叉跨越（如：公路、河流、树木）等的施工方案的三维设计。使本项目的研究成果能够推广到其他工程中去。 三、项目创新点 1、项目完善了新疆环境数据和地理信息数据库,为新疆输电线路三维交叉跨越三维设计提供了数据基础,该技术已经应用于750kV交叉跨越的三维设计中; 2、研究了基于输电线路三维设计中的电气计算方法,提出了输电线路三维交叉跨越设计中空间距离量测的方式,解决了跨越线路及设备与各种被跨越物之间空间距离精确度问题,提高了施工方案的可靠性; 3、项目提出了三维交叉跨越设计施工中电气、结构的校核方法,解决了交叉跨越设计校验中在不同情况下的校验、精确度不够,工作复杂繁琐的问题,提高了输电线路交叉跨越设计与施工方案准确率,提升了工作效率; 4、项目研发了输电线路交叉跨越三维辅助设计平台,通过可视化展示,直观的展示了三维设计方案,实现远程指导施工、运维的模式,降低了施工中设备架设操作的复杂性,提高了施工运维效率。 支撑依据： 实用新型专利1项： 一种电力电线支撑架 专利号：ZL201520263101.8 软件著作权： 电力输电线路三维交叉跨越辅助设计系统V1.0 证书编号：2015SR169577 电力设计业务精益化管控系统V1.0 证书编号：2015SR169580