电力工程高压输电线路设计措施

黄玉坤

黑龙江中能电力设计有限公司 黑龙江 牡丹江 157000

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摘要：随着近年来我国电网的不断升级和增容，输电线路等级逐步提高，电力系统发生了巨大的变化，但是在电力企业中，输电线路是最重要的电力传输装置，它能够帮助我国供电事业实现稳定运行的目标。该文对当前输电线路设计存在的问题进行综合性考虑，主要从设计的安全性、在线监测以及防雷保护3个方面入手，对输电线路设计进行了探讨，并提出了在设计过程中需要注意的事项。

关键词：电力工程；高压输电线路；设计要点

1 引言

在国民经济和现代社会的发展过程中，电力可谓是命脉所在。所以对于电力企业而言，其一个非常重要的责任就是要尽可能采取周全的对策措施来确保输电网和线路能够安全稳定运行，从而能够提供可靠的供电，为社会经济发展以及为人民群众安居乐业提供可靠的保障。尤其是伴随科技的进步、电力体制的变化、灾变环境的增长、输电网和线路规模的发展等，再加之输电网和线路大部分都是暴露在户外自然环境之中，从而使得输电网和线路在生产运行过程中不断出现各种电网和线路事故、设备事故、人身事故，极大地威胁着输电网和线路的安全稳定运行，威胁着供电的可靠性。

2 输电线路设计重要性

2.1 路径合理选择提高安全性

路径选择时，要根据电力系统规划要求，综合考虑线路长度、地形地貌、地质、水文气象、冰区、交通、林木、矿产、地震地磁台站、油气管线和其他障碍设施；避开机场、军事设施、城镇规划、大型工矿企业及重要通信设施；尽量利用省、市分界地区，城镇、乡镇之间结合部，利用率较低的土地；进行多方案比较，使路径走向安全可靠，经济合理。在经济合理的前提下尽量避开恶劣地质区、已有的各种矿产采空区、开采区、规划开采区及险恶地形、水网、不良地质地段，尽量避让特重冰区、微地形微气象区、林木密集覆盖区等，合理利用现有国道、省道、县道及乡村公路，改善交通条件，方便施工和运行。减少交叉跨越已建送电线路，特别是高电压等级的送电线路，以降低施工过程中的停电损失，提高运行的安全可靠性。路径选择应充分考虑到特高压、500kV、220kV电力线的规划，既保证工程线路的经济合理，同时应兼顾同期或远期其他线路路径的走向。

2.2 提高线路设计安全性

线路的设计是整个输电线路功能的实际体现，输电线路本身线路结构比较复杂，所以设计人员需要利用更多的时间和设计理论来对线路进行设计，工作人员需要考虑到系统内部结构形式来对输电线路进行设计，同时工作人员在设计过程中也要将周围环境对线路造成的影响作为线路设计考虑因素之一，所以设计人员切不可纸上谈兵，要对线路周围实际情况进行考察，保证周围环境能够不对线路造成损坏。同时线路自身也要采取一定的防护措施来保证线路稳定的运行。

3 输电线路设计有效措施

3.1 架空线路设计要点

导线避雷线的选择和避雷线的设计根据电压、雷电活动及档距中央导线已有线路运行情况为架空线路提供有效的防雷保护，确保避雷线的根数和保护角要合理，而且和避雷线要处于最小距离内，对于接地避雷线来讲，在线路中加设2km左右的避雷线可以保护发电厂和变电所的进出线，角越小遮蔽效果则越好，所以对于避雷线的保护角要设计到最小。由于在目前线路设计过程中，其所使用的避雷线的造价较高，全程都采用避雷线来进行架设并不现实。输电线的导线截面经过最小法计算，数值要求符合综合技术要求，经济使用且得出系统输送容量，在海拔不超过1000m地区采用现行国际标准，钢芯铝绞线外径不小于规定数值大跨度的导线截面，通过综合技术经济比较得到最大输送电流允许质输电线路倒像投影外20m处，80%执行度，无线电十扰限制不应超过国标规定。对于导线避雷线荷载计算，应在导线的荷载计算中得到合适的参数，包括自重比载、无冰导线风比载、有冰有风综合比载。

3.2 科学选择导线类型

随着科学技术的飞速发展，导线技术也得到迅速发展，导线的性能也日益优化，类型品种也越来越多样。当前，市场上有着各种各样的导线，如果选择不当，不仅难以在输电线路中发挥积极作用，还可能会影响电能的正常输送，不仅会增加输电成本，降低输电效率，可能还会增加输电线路的安全风险。因此，在设计输电线路中要科学选用节能型的导线，既要考虑导线性能的优良性，又要考虑其造价成本，特别是要充分考虑其节能降耗、增容、静音等方的性能。在选用导线时，应该从噪声大小、弧垂和驰度、铁塔荷载、无线电干扰及经济成本等因素。一般而言，在选用导线时，主要可以选用以下几种新型导线。对这些导线进行比较，要选择性价比高的导线。主要有6种新型导线：普通钢芯铝绞线、钢芯高导电率铝绞、钢芯高导电率铝绞线、铝合金芯高导铝绞线、铝合金芯高导铝绞线和中强度铝合金绞线。通过对这几种导线方案的比较分析，要选用最佳的导线。

3.3 输电线路建筑结构设计

输电线路结构分为杆塔部分和基础部分，在输电线路杆塔设计部分，应做到能方便线路选线、排位、组装等。在线路基础设计部分，需要采用相关专业的内容，选配好基础后自动校验杆塔和基础连接，生成全基础模型，方便施工。在确定线路路径后由电气专业提出杆塔设计要求，结构专业确定符合条件的杆塔，并反馈给电气专业配合开展基础设计的工作，对输电线路的杆塔设计，应把握输电线路的基础结构设计，给出相应的结构设计图纸和参数等。随着信息技术和数字化技术的发展，目前可以在输电线路的结构设计领域中采用数字设计技术，提高输电线路结构设计的水平和效率。当在输电线路的结构设计中采用数字技术时，所得到的设计成果也为数据化形式。设计出的数据等信息可以通过设计软件进行读取，数字化结构设计方法也是今后输电线路结构设计发展的重要方向。

3.4 科学合理划分管理重点区域

在对输电网和线路安全运行管理工作的实际开展中，相关的工作人员应结合输电网和线路的位置开展具体的地域分析，然后运用科学合理的方法将重点区域划分出来，这样不但能够确保安全运行管理工作的合理性和科学性，还可同时使安全运行管理工作的质量和效率得到提高。如何科学合理划分出管理重点区域呢？应根据输电网和线路所在地域的地形特点将一个区域合理划分为三种类型，分别是相对较为容易的区域、相对较为困难的区域以及无人区域。又或是根据输电网和线路的性质划分为跨越人口密集的区域、地质灾害的区域等类型，然后其规划成为需要重点加强管理的区域，如此能够使得后期的安全运行管理工作能够有侧重点。通过合理划分管理重点区域，不但可以突破传统安全运行管理方式的限制，还能够有助于管理人员整体工作效率和水平的提升。

4 结束语

输电线路设计人员要从多方面考虑来设计输电线路，根据当地的实际情况进行合理的设计。同时设计人员也要不断地提高自身设计技术，不断向国内其他实力雄厚的设计单位或一些发达国家学习更加先进的设计技术，从而更好地提高我国供电系统的安全性、经济性和可靠性。

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