高压电网110KV输电线路设计探讨

高压电网110KV输电线路设计探讨

刘晨娟

国网厦门供电公司福建省厦门市361000

摘要：随着我国市场经济的发展，国家对电力工程110kV输电线路等相关施工质量提出了更高的要求，这就要求首先做好输电线路的设计工作，输电线路的设计要结合不同地域特点从实际出发，做到安全可靠、经济适用。高压电网输电线路设计好坏将对电力系统运行以及线路本身建设的技术经济指标是否合理有重要作用。因此，在高压电网输电线路设计中要注意一系列问题，尤其是从安全性与可靠性角度出发，重点考虑接地故障保护的问题。

关键词：高压电网；110kV输电线路；设计要点

引言

改革开放以来，我国的电力工业快速发展，取得了重大的成就，为国民经济和社会发展做出了巨大的贡献。随着现代化进程的加快，电与经济、电与社会、电与人民的生活越来越紧密。而输电线路是电力系统中电能传输、交换、调节和分配的主要环节，是现代电力系统的主动脉。

输电线路设计涉及电气、力学、机械、结构工程、基础工程、水文气象等许多科学领域的知识，工程建设中还会牵涉到军事、交通、航运、邮电通信、农林水利、工矿企业、城市规划、勘测、水文等行业，施工时需要相关部门的协调配合。因此，输电线路是一门综合性工程。输电线路设计的正确与否，不仅影响到线路工程建设的技术经济指标，也牵涉到整个电力系统的安全运行。因此，在输电线路的设计过程中需要全面透彻地比较与明确的数据支持，才能完成铺设任务。本文就此对采用高压电网输电的方式时线路设计应注意的问题进行讨论

1我国110kV输电线路现状

截至2006年底，国家电网公司所管辖农网有110kV线路11.69万km，变电站4634座，变压器7809台，变电容量25241万kVA，平均单台容量3.23万kVA。目前，110kV供电线路都采用架空绝缘导体，不仅提高线路供电的可靠性，减少了合杆线路作业时的停电次数，减少维修工作量，提高线路的利用率；而且可以简化线路杆塔结构，甚至可以沿墙敷设，既节约了线路材料，又美化了环境道路；节约了架空线路所占的空间，便于架空线路在狭小通道内穿越；减少了线路电能损失，减少了导线腐蚀，延长了线路使用寿命。110kV架空配电线路的特点是农网线路多、供电半径长、大部分为放射式树枝型供电线路，线路间无联络，线路分段开关数量少，线路保护设备仍然简陋。

2高压线路110kV输电线路设计要点

输电线路是把电能从电厂输送到变电站的电力设施，目前来说国内的高压电网是指电压在110kV以上输电线路。为了保证输电线路的直线型，我国的输电线路一般选择一条线的设计方式，但是在一些顺应地形地势的情况下设计成为独立的平面线形造型也很优美。进行工程线路的设计常用工作分解结构技术进行，实现工程施工的代码化，把项目细分为可以进行独立计算操作的单位。

（1）设计施工中要严格遵守相关规章制度，行业内的管理规范和技术规范要严格执行，保证工程质量，采用科学的管理方式和措施进行管理，施行岗位责任制，增强职工的质量意识，端正工作态度，有效控制工程质量隐患。施工中每一个工序完成之后都要进行质量验收，按照行业标准中规定的考评项目和评分标准进行评估，同时加强对施工设备和工具的管理。定期向项目法人和监理工程师通报工程建设情况，对隐蔽工程和关键工序进行专项监督检查和指导，保证电力这种大型公用基础设施的建设质量。

（2）设计杆塔时杆塔的最大载荷要比设计值更大，设计人员要考虑覆冰造成的外加载荷。对于覆冰情况严重的线路杆塔要有比普通杆塔更大的机械强度，档距较短，同时有着较小的导线张力。这种塔架通常采用水平布线的方式布置，防止碰线，同时还要适当调整地线和避雷线之间的距离。

（3）优化线路时候要避开气候变化剧烈的区域，例如峡谷、山巅等冷热空气交汇的地方，为了减少覆冰带来的破坏，进行建设之前需要对施工地带的冰雪情况进行全面了解，对输电走廊微气候微地形进行仔细研究，对不能避开的重冰区要进行抗冰设计。对现有线路抗冰害能力的增强需要根据实际情况进行具体设计，采用加大爬电距离、优化绝缘子伞裙结构或者增涂憎水涂料等方法进行增强。

（4）覆冰情况严重的区域需要增设融冰装置或者其他装置，采用在线监控的方式对线路覆冰情况进行实时检测。输电线路投入运营后进行区域内线路覆冰监控主要采用远程遥感技术，进行导线、绝缘子、杆塔覆冰情况进行在线监测，对输电线路的覆冰情况进行及时掌握，采用融冰、除冰等措施减少输电线路断线、杆塔倒塌等问题。

（5）防雷接地技术。高压输电线路在实际的工作过程中经常会遇到雷击，如何提升高压线路的避雷效果是非常重要的。一般来讲，大多数的高压输电线路都使用双避雷线来使其能够抵抗雷击。研究证明在高压边相导线的约40米的范围内是比较容易发生绕击的，因此，为了有效的提高高压输电线路的避雷效果，设计人员通常会将避雷针安装在铁塔的顶部，理论上这样安装避雷针可以有效减低发生绕击的概率。另外，为了降低发生雷击时的强度，设计人员还会使高压导线和避雷线之间具有合理的间隔。

3110kV高压线路具体设计技术的应用

3.1优化铁塔基础

对高压输电线路铁塔的关键操作主要包括三方面的工作，一方面是如何布置铁塔，另一方面是如何挑选合适的斜材，还有一方面是如何挑选科学合理的铁塔形状。具体说来就是，第一，对铁塔布置工作。一般说来，人们将铁塔布置为多交叉形，所谓多交叉形指的就是斜材位于横担的最底部，同时在斜材和横担的各个交接处安装上角钢。多交叉形的铁塔具有的独特优势就是极强的抗载荷能力。第二，挑选合适的斜材材料。在挑选斜材材料时需要考虑很多的因素，包括铁塔需要多长的斜材，铁塔对斜材荷载力矩的要求，以及斜材的倾斜角度等等。第三，挑选科学合理的铁塔形状。铁塔的形状对高压输电线路是非常重要的，不同的铁塔形状具有不同的特点。在挑选铁塔形状时需要考虑很多影响因素，包括高压输电线路铁塔的具体所在区域，铁塔的主材材料，以及具体多少段的主材等等。挑选铁塔形状的目的就是为了保证高压输电线路的正常工作。

3.2降低输电线路杆塔接地电阻

为了提升高压输电线路的抗雷击性能，可以采取的有效措施就是减小输电线路中杆塔的电阻。总的说来，高压输电线路中杆塔的电阻是过高的，这是不利于整个输电线路的避雷性能的。因此应该采取适当的措施减小杆塔的电阻值，现阶段常用的方法有两种，分别是将杆塔的电阻深埋入地下，另一种是使得电阻和大地保持水平状态，也就是使得杆塔保持水平的状态。总的说来，这两种方法各有利弊，前一种减小电阻的方法所需成本投入较大，但是整个装置需要的空间较小，后一种方法需要的空间较大，但是需要的成本较小。

3.3减缓电磁影响的控制

高压输电线路具有电磁性，这种电磁性对线路所在区域的环境是有影响的。设计人员应该通过适当的手段减小输电线路的电磁性。影响输电线路电磁性的主要因素有导线弧垂距地高度，导线和周边物体的距离。因此，高压输电线路的实际建设过程中，可以通过适当控制上述两个因素达到减小输电线路电磁性的目的。

4110kV输电线路典型设计案例分析

某110kV路段按照南网杆塔设计标准模块1c1w1模块的7种塔型进行设计，标准塔杆有75座，达到zing数的96.2%，按照南网杆塔标准设计1c2w1模块4种塔型设计标准杆塔8座，占总数的9.5%。线路工程总体投资为48.62万元/km，线路典型方案按照地形加权后本体单位投资为29.45万元/km，但是工程的耐张比要比标准设计耐张比高，设计方案在修正之后本体单位投资调整为48.42万元/km，修正后投资指标和本工程投资造价水平基本相当。传统电网工程设计是针对工程实际条件单独设计的，建设标准尺度不一致，设备制造形式多样，设计和评审标准不一，设备制造形式多样标准不同，设计评审需要消耗较长的时间，建设和运行的成本也逐渐增加，面对这种情况，需要对电网工程建设进行标准化改革，对典型设计进行推广，并对其进行不断的优化设计，节省投资并且能够提高效益，输电线路典型设计推广能够促进电网建设的标准化，并且典型优化设计能够有效提高效益，节省投资，还能够减少资源消耗和土地占用，维护和运行也比较方便。

结束语

总之，高压电网输电线路的设计是一项技术含量较高、劳动强度较大、时效性要求很高的野外工作。输电线路设计的正确与否，不仅影响到线路工程建设的技术经济指标，也牵涉到整个电力系统的安全运行。因此，在设计过程中要避免在线路设计中脱离工程实际，一味生搬硬套。要做好高

压电网输电线路设计工作，只有结合实际，因地制宜，通过优化方案，不断探索与创新，进一步加深初步设计阶段的设计深度，才能满足建设坚强电网的要求，为我国的电力建设创建优质工程提供指导作用。

参考文献

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