常见电力线路设计中的问题分析胡古

常见电力线路设计中的问题分析胡古

胡古

（安徽鑫纬电力勘察设计有限公司安徽合肥230000）

摘要：电力线路设计工作中的重点之一就是线路路径的选择问题，而且它对电力系统建设项目的成本效益有着直接的决定，且还对电网布局结构的优化质量有一定的影响。因此，对有关电力线路设计问题和措施进行研究，能够进一步促进电力行业健康发展，并且还具有十分重要的意义。

关键词：电力线路；设计；问题；措施

一、线路路径的选择原则

线路路径的选择原则包括以下5点：①在选择线路路径时，应向电网规划部门索取5～10年的电力规划方案，并充分研究电力规划方案，了解规划设计中是否出现了中间发电站或变电站。在选择线路路径时应该尽可能与电力系统规划相结合，防止重复投资或给电网规划设计造成影响。②严重覆冰地区线路路径的选择原则。应尽可能地避免经过覆冰严重的地带，认真调查、分析已有线路的覆冰类型和具体状况，避免线路出现大档距的现象。此外，还应避免将线路设计在山峰附近的迎风面，并注意路径的交通状况，以便于在发生突发事故时抢修。③多气候区域线路路径的选择原则。多数电力线路处于地貌复杂、植被茂盛的地区，常发生一条线路经过多气象区域的发现。如果需要在多气候区域选择电力线路，则应该尽可能地缩短穿越长度。如果条件允许，则应避开多气候区域，选择气候条件相对较好的区域设计线路路径。④矿区线路路径的选择原则。理论上，电力线路应避开矿区。如果必须经过矿区，则应该尽可能地缩短线路经过矿区的长度，将线路架设成垂直于矿区的走向，并采用分开架设的方式，从而避免地质沉陷对矿区线路造成影响。⑤山区线路路径的选择原则。应尽可能地避开泥石流多发段、卡斯特溶洞、崩塌山体、悬崖、岩堆等稳定性较差的地段。如果线路沿着山麓通过，则应设置排水沟。如果线路经过山脊，则应沿山鞍设置排水沟。

二、常见电力线路设计中问题分析及优化措施

1、输电线路导线选择

在设计工作中需要根据发热条件校验导线截面，该校验环节是一切线路导线截面选择的必要条件，任何情况下均不得违反。各种导线允许长期工作的最大允许电流是可以根据查询数据表知道的，但给出的允许温度是按周围气温25℃为基准制定的，实际计算时如果不是25℃，则应按导线长期允许电流的温度系数进行校正。也可以根据输电线路损耗，进行选择导线截面。电网中导线的电阻一般要比电抗小很多，引起电压损失的因素主要是电抗而非电阻，因而不能用增大导线截面的办法来解决区域电网的电压质量问题，而应采用专门的调压措施。

2、杆塔选型

不同的杆塔型式在造价、占地、施工、运输和运行安全等方面均不相同，杆塔工程的费用约占整个工程的30%～40%，因此进行合理选择杆塔型式十分重要。对于新建工程若投资允许，一般只选用一两种直线水泥杆，跨越、耐张和转角尽量选用角钢塔。对于同塔多回且沿规划路建设的线路，杆塔一般采用占地少的钢管塔，但大的转角塔若采用钢管塔，由于结构上的原因极易造成杆顶挠度变形，基础施工费用也会比角钢塔增加一倍。直线塔采用钢管塔，转角塔采用角钢塔的方案比较合理，能够满足环境、投资和安全要求。针对多条老旧线路运行多年后出现对地距离不够，造成隐患的情况，在新建线路设计中适当选用较高的杆塔，并缩小水平档距，可提高导线对地距离。在线路加高工程中，设计采用占地小、安装方便的酒杯型钢管塔，施工工期可由传统杆塔的3—5天缩短为1天，能够减少施工停电时间。

3、输电线路路径选择

在电力线路的具体设计中，为了达到有效合理地缩短线路施工的长度以及降低电力线路投资数额的目标，设计人员要对每一条电力线路进行徒步的勘测，通过比较，最后再确定最终方案。一般而言，电力线路的路径选择工作主要分为图上选线、野外选线两个步骤。设计人员一般会先进行图上选线，即先拟定许多路径方案，然后再进行相关的资料收集以及野外踏勘，得到所需数据后再进行技术上的经济分析对比，最后取得相关单位同意并签订协议书，从而来确定一个可行的路径推荐方案。

线路设计者在进行图上选线时，通常会在五千分之一、一万分之一或是更大的比例地形图上来进行。图上选线首先是要在图板上标出线路的起始点，然后用不同颜色的线条将可选择的方案走向标注出来，形成初步的若干个路径选择方案。接下来就是设计者按这些方案进行前期资料的收集，后再依据收集到的相关资料，对不合理的方案进行排除，对剩余的方案进行计算和比较，直到剩余2-3个比较优秀的方案。对于最后剩余的方案，要等到实地的野外踏勘之后才能取舍，选择最佳的路线。

4、线路防雷接地设计

防雷接地的主旨是优化输电线路防雷接地系统，降低防雷接地电阻。在具体的输电线路设计中应该一方面避开地下水位较高的区域，控制接地电阻的增大；另一方面避免在土质电阻率波动范围较大的区域设计防雷接地体系，以防止出现在特殊气候下大地电阻的增加而引起雷击事故；此外在湿润的盆地地形中要设立防雷接地的附属设备，以提高防雷接地系统的安全。

5、直线杆塔的上拔校验

在定位时，若直线杆塔位于低处，除需校验摇摆角外，还需对其进行上拔校验。当杆塔的垂直档距为负值时则必定有上拔力产生，而这种上拔力产生的气象条件一般为最低气温時（重冰区有时在覆冰和相应风速时），所以校验上拔时必须按此气象条件进行计算，或用此气象条件下的比载和应力计算模板系数K值，选最小弧垂模板在定位图上找出杆塔的垂直档距对其进行校验。为了消除直线杆塔的上拔现象，可采用防止摇摆角过大的有关措施，必要时也可采用轻型耐张杆塔。根据经验，摇摆角常起控制作用，即摇摆角许可后，就勿需校验上拔了。

6、线路是否具备抗冰的性能

高压输电线路的地理位置不尽相同，因此在电气设计环节中，需要工作人员全面进行考虑，外界的气温变化会对输电线路产生怎样的影响，在设计时针对线路的抗冰性能进行研究，以此确保高压输电线路在运行过程中能够更完全、有效的进行输电工作。在设计时，工作人员需要对相应地区的浮冰进行处理，这要求电气设计人员不仅考虑到天气的不可抗力因素，还需要考虑到不同地区地质对于输电的影响，在冰冻较为严重的路径，选择抗冰塔辅助完成高压输电线路的任务。与此同时，还需要强化高压电缆，最好选择绝缘度较高的材料。

三、电力线路设计中路径选择应注意的事项

1、线路路径选择好之后要做好相应的勘探工作

在电力线路进行施工之前一项非常重要的工作就是做好相关的勘探工作，这样可以为电力线路设计的路径选择提供更加准确的数据。从某种情况上来看，勘探工作的质量会影响电力线路路径施工的整体质量。勘探工作主要包含对平断面以及顶线的测量工作。平断面的测量工作主要指的是对以测量线路为中心10m范围内的地理情况，并将其制作成一个比较详细的平面图，并且按照这个平面图对电线杆进行定位；定线测量主要指的是在电力线路设计的过程中，需要加强电力线路路径的选择作为最主要的依据，用户标桩将电力线路中的起点位置、方向点、转角点等位置固定在实际施工的场地中，然后利用测量工作统计出的实际施工长度进行施工，在进行定线测量的过程中，应该加强线路对各个交点方向、距离的注意，查看其是否符合施工图纸设计的情况。

2、线路路径方案自动生成

首先需要对电力线路路径选择的数据进行收集，并且将数字地形图输入到计算机中。对于地理物体进行合理分类，通过加强对地理物体进行实际的勘察，明确地理物体在地图上的分布情况。这样做是为了有效地提升电力线路路径设计方案的准确性。接着在路径设计的起点进行延伸，当遇到地理物体的时候，需要自动改变延伸的方向，如果遇到没有办法继续延伸的情况，设计系统会自动返回到上一个延伸点，并且改变原先的线路延伸的方向进行设计，直到延伸到之前设计的终点为止。

结束语

在整个电力线路工程建设过程中，需要较大的投资量，而且电力线路工程具有施工工期长和难点多的特点，从前期的设计施工到使用再到后期的运行维护，这整个过程具有较强的系统性及综合性，也使该工程不可避免地涉及运行维护、造价以及技术等因素。因此，选择出最优的电力工程设计的路线方案，对于电力线路工程的建设有重要意义。

参考文献

[1]胡泽平.电力线路工程设计的路线选择分析[J].工程技术：引文版，2016，（12）：00239-00239.

[2]李庶冰.浅析电力建设中架空输配电线路的设计及施工[J].工业，2016，（12）：00149-00149.