电力工程输电线路设计要点分析

电力工程输电线路设计要点分析

赵凯

51082219841210055X

摘要：高压输电线路设计水平高低直接影响着输电质量，同时也关系着电力工程的良好发展，这就要求设计人员结合电力工程的实际建设情况，运用科学的设计理念和方法，以提升输电质量和效率为核心目标，最大限度地保证高压线路设计的合理性，使输电能效得到充分发挥，为电力行业的稳步发展提供支撑。基于此，本文主要围绕电力工程高压输电线路设计要点解析展开讨论，希望给更多专业人士提供价值性参考。

关键词：电力工程；高压输电线路；设计要点

1高压输电线路的设计流程

首先，前期分析阶段。高压输电线路设计工作具有一定的特殊性，由于工程量大、内容多、涉及因素多，设计存在很多影响因素和安全隐患。所以，设计人员在进行高压输电线路设计的时候，必须认清当前局势，做好充分的准备工作，切实提高高压输电线路的设计水平。首先，根据当前地区的地形地貌及气象环境做好全面地勘察与分析，将勘察结果作为设计的主要依据，确保设计与实际施工的一致性。其次，设计人员运用以往的丰富经验与设计知识，根据勘察结果对方案进行科学规划与优化设计，就方案的可行性开展研究工作，对施工中可能存在的不利因素进行预测，防止风险事故的发生。

其次，初期分析。在设计的初期阶段可以对线路布置进行草图拟定，然后结合施工现场的具体情况对草图进行修改，提高输电线路设计的科学性与合理性。另外，自然环境、天气变化是影响高压输电线路正常运行的主要因素，在设计的前期阶段，应该就当前区域气象状况进行详细地调查，根据现有的输电线路开展合理的布局设计，对工程所需的材料种类、规格、数量进行优化选择。另外，加强防雷工程、抗冰工程的设计，最大限度地降低输电线路安全隐患。

最后，施工分析。输电线路设计的主要目的就是为施工提供良好的依据参考，设计人员除了要对设计负责，还要注意与施工的紧密结合，做好施工阶段的配合工作，对工程施工中存在的问题及时发现，及时解决，如果存在与施工设计不相符合的情况及时进行补救措施，调整施工方案进行变更处理，做好与施工单位之间的沟通和联系，降低问题带来的不利影响。

2高压输电线路设计要点

2.1输电线路杆塔设计

在电力工程系统结构中，输电线路杆塔用于支撑输电线路的上部结构，保证了输电线路在露天运行工况中长期保持的良好稳定性，可以保障输电过程的安全，从而控制电力工程的成本和效益。目前，输电线路杆塔的型号和规格多种多样，设计人员必须合理选取输电线路杆塔的型号和规格。可以使用角钢材质的输电线路杆塔，其能够保障输电线路的稳定性，同时延长输电线路杆塔结构的使用寿命。设计人员应该科学规划输电线路杆塔的结构，提升杆塔基础设施的结构稳定性。需要合理设计输电线路杆塔支撑体系的结构，杆塔地基的图纸方案必须得到严格的审查确认。输电线路杆塔支撑体系的结构会直接关系到输电线路整体的安全稳定效能，要提升杆塔支撑体系的坚固性。杆塔结构应当能够承载指定强度的输电线路运行荷载，维护输电线路的整体安全运行。杆塔结构的设计应当建立在准确判断输电线路张力、杆塔荷载强度、导线预应力和其他因素的前提下。设计人员需要结合杆塔结构的特殊运行环境来进行综合性的杆塔设计，通常需要综合考虑杆塔结构面对的覆冰荷载、风荷载、不平衡张力导致的荷载、振动荷载和输电线路本身的荷载。输电线路的自身重力应当得到合理计算，以充分保障杆塔在特殊运行工况下的荷载强度。设计人员应当通过实施精确的荷载计算来得到杆塔结构的最佳设计数值，同时应该全方位考虑输电线路在不同时段的运行工况，以得到输电线路杆塔的荷载组合最优化设计方案。

2.2输电线选型设计

输电线是电力能源传输必不可少的一部分，由于导线与地线长期处于室外状态，经受风吹日晒与寒冰作用，气温剧烈变化下对输电线造成很大影响。与此同时，受到国家政策及相关标准的限制，输电线选型与工程质量、成本费用有直接作用。在设计中，特别是一些大跨越地段，对于导线、地线的选择必须慎重考虑。通常情况下应该满足以下要求：第一，导线材料应该具备良好的导电率，根据实际情况合理控制导线截面，按照经济电流密度或输送容量，结合不同的导线材质及技术经济效益比较分析，最终确定。第二，导线和地线应该具备较强的耐腐蚀性，能够承受外界环境的影响。第三，导线与地线必须具备较高的抗震性和机械强度，可以满足日常供电的多样化需求。

2.3路径设计

在路径设计中，设计人员要减少输电线路对农田的影响，避免将塔位设置在农田、果林和树林中。在确认塔位时，要选择森林覆盖较低的地区，将绿色设计观念落实到路径设计中。在设计过程中要缩短线路路径施工建设的工期，降低线路施工的难度，在提高线路质量的同时，节约电力资源，真正将节能减排落到实处，提高输电线路的整体经济和社会效益。在设计过程中，要对线路路径设计方案进行多方面对比，根据自然因素和人文因素，提高设计方案的科学性和合理性。设计人员在设计前，要对输电线路的施工现场进行全面调研，全面了解施工沿线的自然环境，选择弯道少、长度短、地势变化程度小、分叉数量少的最佳路径。设计人员还要避免在山谷、峡谷和具有较多极端天气的区域施工。同时，设计人员要对施工区域的人文条件进行详细考察，全面掌握区域中的房屋、农田、自然保护区、生态保护区等信息，并结合国家的绿色建设要求，避免在生产季节施工，可以采用高塔跨越设计，减少对生态环境的破坏，实现对线路路径的优化设计，为后期的实际施工打下良好的基础。在明确路径设计方案后，设计人员要与相关单位积极沟通，保证设计方案通过审核。

2.4防雷设计

①避雷线的选择要与输电线路沿线区域的气象需求相吻合，设计人员要遵照相关的规定选择双避雷线，这是因为双避雷线有着较强的避雷能力，能够提升输电线路的防雷面积，扩大线路的保护范围，从而让输电线路在强雷电天气中也能拥有良好的避雷能力，减小雷击对导线的破坏力，促进输电线路稳定、可靠。②设计人员在设计环节就要严格按照间距标准规划避雷线和导线之间的距离。尤其是在雷电高发地区，输电线路受雷电破坏的情况经常发生，科学地设计和安装避雷器，将保护输电线路免受雷电袭击。设计人员要利用科学的计算方法，精准预测雷击点，保证避雷装置安装位置的正确性，从而减少雷电对输电导线的破坏，实现理想的防雷效果。随着社会的发展和科学技术的不断进步，避雷器得到了巨大发展，线路型避雷器成为当前使用最广泛的避雷装置，具有多次灭弧能力的避雷器得到有效使用，极大地提高了输电线路的避雷能力。③在以前的输电线路设计工作中，设计人员没有重视线路的防雷设计，导致线路受雷电破坏的事故经常发生，给公共财产和电力能源都带来了严重损失。基于此，从事电力设计的工作人员要不断提高自身的专业能力，改变原有的思想理念，重视对输电线路的防雷设计，积极利用现代化的电力设备，提升输电线路整体的水平。

结语：

综上所述，新时期发展下，电网建设规模和数量都在不断扩大，高压输电线路作为电力系统的重要组成部分，承担着社会经济发展与人们安全用电等多方面的作用。但是，由于设计过程中存在的影响因素多，经常出现各种问题，相关设计人员应该明确高压输电线路的设计要点，做好线路设计工作，切实提高输电线路的电力传送水平。

参考文献：

[1]宋涛,李丹,路宁.基于分层强化学习的数字化输电线路路径规划研究[J].电测与仪表,2022,59(4):91-97.

[2]盛金马,刘军,谢枫,等.基于双向动态规划的输电线路智能选线方法[J].控制工程,2022,29(3):515-521.

[3]孙东磊,鉴庆之,李智琦,等.源网协调的电力系统均匀性规划[J].山东大学学报(工学版),2022,52(5):92-101,110.