高压输电线路电气设计中需要考虑的问题及优化

高压输电线路电气设计中需要考虑的问题及优化

蔡冰冰施晓敏

（国网安徽省电力有限公司经济技术研究院安徽省合肥市230000）

摘要：伴随着我国电力相关行业的迅速发展，高压输电线路中电气设计普遍引起广大民众的关注和重视。近些年，随着人们用电量需求不断上升人们对高压输电线路相关电气设计要求越来越高，它在整个高压输电线路运转中具有重要意义和价值，然而，关于高压输电线路相关电气设计中也会出现各种问题，给方案设计人员带来很大挑战。基于此，我们从高压输电线路电气设计存在问题这个角度出发对其展开深入探讨。

关键词：高压输电线路；电气设计；问题；策略

1高压输电线路电气设计的主要内容

1.1可行性分析阶段

（1）设计方案

设计方案是准确分析高压输电线路电气设计工程的基础，对设计方案的可行性论证是可行性分析的主要内容，因此，一定要做好设计方案；

（2）内容的客观性

可行性报告中的所有内容和数据，应具有客观性，且真实可靠，以免造成输电线路建设中出现差错；

（3）风险预测

风险预测是可行性报告的中心，在事件发生前期，合理预测线路中可能出现的问题；

（4）论证

论证性是可行性报告的基本特征，应保证论证的严密性，可以采用系统的分析方法，以此来综合分析输电线路建设的各个影响因素。

1.2初步设计

高压输电线路的初步设计是指在工程设计草图的基础上，结合具体的施工环境对其进行修整，最终设计出完整、可行、合理的电气设计方案。设计内容主要包含导线和线路路径的选择，天气条件的确定，杆塔设备、防雷、防震措施布置。另外，由于因外界环境的干扰输电线路中会流失大量电能源，因此，工作人员应结合线路周边对电值进行确切的计算。杆塔是整个输电线路中的重要构成部分，它的基础设施不但影响输电的安全运行，还决定工作人员应考虑周边的土质条件，保证输电铁塔的稳定。为避免雷电、地震等无法抗拒的自然因素的影响，应合理利用绝缘子，并优化雷电、地震频繁发生地区的电气设计。

1.3施工图纸工作

设计草图的不断修整得到完整、可行、合理的施工图纸。高压输电线路电气设计工程应严格参照施工图纸完成施工，在这一过程，工作人员应参照施工图贯彻落实线路路径、电塔和杆塔等各项工作，另外，还应重视机电安装的设计图纸。

2高压输电线路电气设计中需要考虑的问题及优化策略

2.1高压输电线路的抗冰性能

由于高压输电线路分散、分布范围较广、跨越地区较多，因此，在电气设计中应考虑外界自然环境和气候条件对高压输电线路的影响，重点做好输电线路的抗冰能力设计，从而保证高压输电线路的安全、稳定运行。由于各个地区的气候条件各不相同，冰厚也就存在差异，针对这个问题，采取不同的冰厚设计值。在抗冰能力设计的过程中，应全面调查当地的地形条件、风向和湿度等，并对其进行综合性分析，从而确定合理的冰厚设计值。为使线路具有一定的抗冰能力，可以使用重型抗冰塔、增强导线。在重冰区域每隔特定距离设立一个基抗串耐张塔，使用机械强度较高的材质制作成的导线。为避免因线路不均衡的张力作用和脱冰震动而损坏导线，可以采用预绞丝护线条对导线进行保护。避免绝缘子冰闪的出现是抗冰设计中的关键，为此，应增加爬电距离和延长绝缘子串的长度，进一步改进绝缘子串的伞型结构。另外，在绝缘子表层涂抹防水材料还能有效地减小覆冰绝缘子串漏电的几率。

2.2线路杆塔的选择

高压输电线路通过绝缘将导线固定在杆塔上，以此来完成电力输送工作。杆塔是高压输电线路的重要构成部分，因此，在电气设计中一定要考虑杆塔的设计，通常它的设计需要依据机械强度和绝缘强度，由钢筋混凝土或者钢材构成。

线路杆塔的选择应严格依照实际的地形地质条件，针对不同地区选择与之相符的杆塔。输电线路杆塔样式较多，依据地形条件的不同，选择杆塔，还应依据土质确定线路杆塔的基础型号。对于土层较厚的地区，为保证线路杆塔的稳定性，可以缩减土地开挖量，以此来节省一定的使用材料；对于土质较软地区应将杆塔成交叉网状形式分布，这能够增大杆塔的支撑能力，有效控制高压输电线路的工程成本。

2.3输电线路路径的选择

高压输电线路路径是线路电气设计中的核心，线路路径影响着工程施工、运行、维护等方面。因此，在选择线路路径时应综合考虑周边地形、水文、自然环境和气候等条件，保证输电线路路径和周围其他建筑设施、资源开发利用、环境保护的和谐发展。在选择线路路径时，应参照国家正在使用的法规政策，全面对比分析，从而选出最理想的输电线路路径。最理想的线路路径应满足以下条件：线路路径较短，曲折系数尽量最小；直线线路最为理想，防止出现过大的转角角度和过多的转角次数；将转角点设置在相对平坦的地方，转角的距离要大；沿线交通便利，与公路或者航道的距离越近越好；地质条件良好，降低山洪、地震等自然灾害对输电线路的影响程度；少占用建筑用地，注重对名胜古迹和庄稼作物的保护；做好与城乡规划、通信、航空航天、铁路交通等部门的协调工作，避开其他障碍物；跨越地点应合理，否则将会加大施工量和成本投入。综合来说，在选择输电线路路径时，应充分考虑工程实际情况经济效益问题，合理权衡费用赔偿和民事工作，应尽量满足电网系统的建设需求。

3关于高压输电线路相关设计要点分析

3.1关于接地技术与防雷分析

在对高压相关输电线路进行作业时，一定要做好高压线路防雷电的准备。通常情况下，比较常用的是避雷方法是架设避雷线。避雷线在某种程度上对高压输电线路具有很大保护作用，避雷线不但能够有效防止雷电中直击相关导线，在一定程度上能够完成相关分流工作，把杆塔上经过的有关电流控制在最低。除此之外，通过使用高压线路避雷器也是最有效的一种方法，它的主要功能是钳电位，高压线路避雷器种类也比较多，每一种避雷器的定位和功能都存在很大差异，因此，具体使用哪一种还要依据现实情况来决定。110kv以下相关高压输电线路所经过地很大部分路径都是居住人数非常少的地区，横跨越面积特别大，区域范围也比较广泛，如果遇到雷击相关现象，非常容易引发跳闸停电有关事故发生，因此，防雷与接地有关工作一定要特别重视。

3.2关于确定相关气象条件分析

在对高压线路整个设计中，一定要在良好的天气条件下进行施工作业，这是保证整个高压线路安全的重要前提条件。应该正确划分有关气象区，还有搜集到的有关气象信息数据，在一定程度上能够有效完善经济指标与技术相关指标。在对高压线路有关路径进行第一次勘探时，负责整个高压线路的管理人员一定要到高压线路经过的当地现场进行充分考察，尤其当地的气象台一定要特别关注，认真、深入的了解当地高压线路周围气候湿度、当地气候降雨量、导线覆冰情况，包括气象相对湿度和施工作业时的气象参数。高压线路设计管理人员一定要对施工现场展开多次勘探，对当地气候进行认真、深入的调查和分析，尤其当地一些特别的地貌。例如，是否有可能会发生泥石流、暴风雨、山洪等地形加强综合性防范。

4结语

通过本文对高压输电线路电气设计中需要考虑的问题及优化对策的探讨可知，高压输电线路电气设计在国家电网输电工作中发挥着重要的作用，它也是一个动态过程，只有掌握输电特点，并随着输电特点和外界条件的变化进行相应的调整，坚持因地制宜的原则，才能设计出更加科学、可行的施工方案，从而保证电网的安全、高效运行。

参考文献：

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[2]徐海伟，吕茂明，刘毅等.高压输电线路电气设计简析[J].城市建设理论研究（电子版），2012，（27）.

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