关于高压输电线路电气设计的问题探讨

关于高压输电线路电气设计的问题探讨

盛庆宏

盛庆宏

（内蒙古电力勘测设计院有限责任公司，内蒙古呼和浩特010011）

摘要：在电力工程的设计当中高压输电线路占有着重要的地位，而且高压输电线路一直担当着输送和分配电能的功能，并且与每一个变电站和发电厂进行联系与沟通使其有效的、安全的、可靠的运作，外界的环境对于输电线路的影响有着很大的影响，应该注意结合当地的线路基础设计、地质条件以及当地的实际气象问题，这就使设计高压输电线路的设计变得复杂多变。

关键词：高压输电线；电气设计；问题；对策

前言

高压输电线路电气设计中主要有两种方式：一种是高压电缆输电线路的电气设计，一种是高压架空输电线路的电气设计。两种方式的电气设计类型和具备的特征都极为不同。就高压架空输电线路的电气设计而言，其中最为显著的特征是将输电底线和电缆放置在高空之中，借助输电塔实现输电工作。而高压电缆输电线路的电气设计与之不同，高压电缆输电线路的电气设计主要是将电缆放置在地底下实现输电工作，最大的特征是可以节省很多电网输电的空间；但这种电气设计中也存在的一定的不足之处，在高压输电线路的后期工作建设中，一旦发生意外故障，检修线路将面临阻碍。因此，无论是哪一种高压输电线路的电气设计都存在着一定的不足，需要电气设计工作者根据具体的输电工程进行改善和提高，只有根据科学的规划进行设计，才可以保证高压输电工作可以高效、安全、经济、可靠的运行。

1高压输电线路电气设计的主要内容

高压输电线路电气设计有三个阶段，即可行性研究阶段、初步设计阶段以及施工图设计阶段。

1.1可行性研究

可行性研究就是通过对设备选型、技术可靠、建设规模以及资金筹备等方面，从经济上、设备上以及技术上进行全方位的分析和研究过程。可行性分析要全面的进行，所以不仅需要按照国家的相关法规和政策进行，还需要参考实验的数据、相关高压线路设计规程规范、技术资料和计算图表等。这样做出的可行性分析报告不仅能够预测出该高压输电线路建设工程的社会影响和经济效益，还能够对项目施工提出指导性意见。可行性分析报告是由4个具体方面构成的。

1.1.1设计方案

设计方案是否可行是进行项目工程的前提，所以一定要完成好设计方案。高压输电线路的设计方案需要对施工技术、建设规模、环境影响以及主要设备等方面进行全面的评估。

1.1.2客观的内容

在可行性分析报告中的研究数据以及内容都必须是具有可靠性、客观性和真实性的，只有这样才能保证在高压输电线路的建设过程中的准确无误。因此市场研究以及市场调研最重要的前提就是做到与实际情况相一致。

1.1.3风险预测

可行性分析报告中最重要的内容之一就是风险预测，它就是在风险没有发生之前，对可能出现的问题进行合理的预测，这样就能保证在问题出现时工作人员能够不慌张并且从容应对。

1.1.4严密的论证

可行性分析报告所具有的的一个非常重要的特点就是论证性。要想具有严密的论证，就需要对高压输电线路建设各方面进行系统的、全面的分析。

1.2初步设计

得到高压输电线路完成效果的草图就是初步设计的目标。通过对高压输电线路实际需求进行研究，结合相关资料设计出符合标准的若干思路，最后经过研究得到一最佳的设计方案。

1.2.1导线的选择

影响输电线路导线的因素有很多，包括周围环境以及导线下面的工频电场等，所以，需要采用科学的计算方法，这样得到的结果是比较精确的，这个结果与真实值也是比较接近。而且，为了降低高压输电线路的损失，需要选择在相对较好的气象条件下进行分析。

1.2.2杆塔的基础建设

作为高压输电线路的重要组成部分之一，杆塔对高压输电线路的安全稳定运行进行保障。由于在自然环境中暴露的电气元件，除了要受到地质和地形条件的影响，还会受到正常机械负荷的影响，所以在进行初步设计时要对这些影响因素进行充分的考虑。只有这样高压输电线路的安全稳定运行才能有坚强的保障。

1.3施工图设计

高压输电线路的设计的最后一个阶段就是施工图的设计，包括了杆塔断面图、机电安装施工图、路径平面位置图、杆塔明细表、基础施工图以及预算书等。

2高压输电线路电气设计存在的问题及解决对策

高压输电线路随着国民经济的飞速增长得到迅猛的发展，但随着发展的进行也伴随着一些问题，下面探讨一下高压输电线路设计存在的一些问题及解决方案。

2.1选择路径

路径选择是整个输电线路设计中的关键，科学合理的选择方案在经济、技术指导以及施工、运行条件等方面都起着重要的作用。为了给线路施工以及运行维护创造良好的条件，在选择路径时要考虑沿线气象、地质、水文等自然条件，妥善协调好输电路径和周边的其他设施、资源开发和环境保护之间的关系。选择路径是要按照国家现行的法规政策，综合比较论证，选择出最佳的路径方案。最佳路径的选择基本要求：尽量选择路径短的，曲折系数愈小越好；尽量选择直线线路，避免太大的转角角度和太多的转角次数；转角点的地形要尽量选择较平坦的地方，转点的距离尽量大些；选择沿线交通相对便利的地方，最好距离公路或者航道比较近；选择地质条件良好的地方，避免洪涝、地震等自然灾害对线路造成严重影响；做到少占用建筑用地、注意保护名胜古迹和大片的农田作物；线路选择要尽量避开其他障碍物，要与城乡规划、通信、航空、铁路等部门协调好；如果输电线路的选取无法避开很大的跨越，那么工程施工量和投资就比较大，一定要选择好跨越地点，规划好整条线路的设计。

在线路选择时要兼顾到工程实际和经济性问题，综合考虑占地费用赔偿和民事工作。线路选取要最大限度地满足电网系统的建设需求。

2.2杆塔基础型式的选择

输电线路用绝缘把导线固定在杆塔上以完成电能的传输。杆塔是高压输电线路的主要结构，它根据机械强度和绝缘强度来进行机构设计，由钢筋混凝土或者钢材建造而成。

杆塔型的选取需要根据具体的地形地质情况来进行，因地制宜，规划杆塔选型。根据地质条件的不同，输电线路杆塔基础型式也比较多样化。针对软土地基、黄土地基、冻土地基、岩体地基要做出不同的选型。在杆塔基础型式的选取上发展新技术是对输电建设的重大贡献。比如，人工斜挖原状土基础的载力高，不容易变形，消除了安全隐患，而且开挖量小，节省材料。因此，在覆盖层较厚、可塑性粘土中采用人工斜挖原状土基础可以提高设施的承载能力和抗覆压的稳定性。软土地复合式小桩基础，做成直桩与斜桩网状分布，使其倾斜度与设施所受到的上拔力和水平力方向向下，从而承载力较大。除此之外，其工程造价相对较低，操作简单。

2.3输电线路抗冰设计

对于高压输电线路，要根据不同地区的气象信息，对线路的抗冰性能做好线路设计，争取做到保证线路运行安全稳定又相对节省工程造价。因为各地区的气象条件不同，冰厚也不相同，因此，要采取不用的冰厚设计值。在设计过程中，要对输电线路所经地区的地形地质情况、风向以及湿度进行综合性分析，科学合理地确定冰厚设计值。

抗冰所采取的措施通常采用重型抗冰塔和加强导线。在重冰区要相隔一段距离就设置一个基抗串耐张塔，导线要采用机械强度较高的材质。为防止由于线路不平衡的张力作用和脱冰震动对导线造成损伤，要用预绞丝护线条保护导线。抗冰设计的一个重要方面是防止绝缘子冰闪，增大爬电距离和增大绝缘子串长度，改善绝缘串的伞型结构。在绝缘子表面涂上防水材料可以很大程度上降低覆冰绝缘子漏电的可能性。

3结语

综上所述，要确保高压输电系统的安全，提高电气设计的质量是关键。用电量的增加使得线路故障增加，给故障检修人员的带来了新的挑战。在电气设计过程中，方案不合理、图纸不准确的问题导致其设计存在缺陷。要解决这一问题，要从根本上提高设计人员的素质和专业技能，并对施工图纸进行检查，严格按照正确的程序操作。针对高压输电线路设计中易出现的问题采用对应的策略，以满足我国电网安全运行的需求，促进经济的发展。

参考文献：

[1]周芳金．高压输电线路电气设计分析[J]．技术与市场，2011（10）

[2]苏雪龙，张瑞春．对高压输电线路电气设计相关探讨[J]．科学创业家，2013（7）

[3]程显涛．高压输电线路电气设计探讨[J]．中国新技术新产品，2015（1）