110kV输电线路设计分析

张大帅

摘要：随着我国经济的不断发展，每个地区的电网发展尤为迅速，供电的安全可靠性得到显著的提高。文章对110kV高压电网输电线路进行合理的设计，就要从其实际情况出发进行工程管理，对具体的电路设计要进行合理分析，这样才能大幅度提高输电线路的设计及施工水平。因此110kV输电线路设计是非常重要的研究课题。

关键词：高压电网;110kV;输电线路设计

随着我国经济的不断发展，每个地区的电网发展尤为迅速，供电的安全可靠性得到显著的提高。虽然电网的输送能力不断被提高，但是线路内部及外部的空间却是不断在减小。因此，输电线路的设计变得越来越复杂，如果线路设计不合理，将会严重影响到线路的安全可靠运行，为以后线路的施工带来不必要的麻烦。所以，当前设计部门的主要任务就是在最大程度上将输电线路的设计符合电网设计要求。

一、我国110kV输电线路的现状

我国的110kV输电线路全部采用架空绝缘导体设计，一方面可以在很大程度上提高输电线路的安全性，另一方面，可以显著减少由线路作业引起的停电次数，降低了电力人员的工作量。同时，这样还能够很好地将线路杆塔的构造进行简化，节省线路材料，降低来了生产成本;减少了线路所用的空间，方便在架空线路中通过;缩减了线路电能的损耗，延长其使用周期。

我国现阶段的110kV输电线路有较多的农网线路，树枝型线路占有绝大部分，同时线路之间没有必要的联系，分段开关数量相对较少，而且线路的保护措施还不够完善。

二、高压线路110kV输电线路建设现状

本文通过合理的设计，110kV供电线路的线路杆塔可以进一步简化，节省了建设材料。同时供电线路更小的架空空间方便架空路线在狭小的空间中穿过，有着更高的灵活性，但是高压电网110kV架空电网的缺点也十分明显，各个线路之间的联络较少。

三、高压线路110kV输电线路设计要点

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

110kV架空输电线路地处旷野，线路之间距离较长，容易发生雷击事故，雷击可能造成绝缘子串闪络烧毁、线路跳闸等事故，进行防雷是十分必要的。防雷接地的常规方法是架设避雷线，能够有效防止雷击导线，起到分流的作用，减少杆塔上的雷击电流。同时降低塔顶电位，减少绝缘子电压同时降低导线上的感应过电压。

四、输电线路设计分析

1、路径选择

路径的选择是一项很重要的工序，需要结合交通条件和地质地形情况进行设计，要求沿线要有比较便利的交通条件，方便施工运行，但不能为了追求便利的交通条件而过分增加线路成本，会带来成本的增加。由于目前施工对大型机械的依赖程度很高，不便利的交通会影响施工进度的正常进行，条件允许时尽量选择最短的路径，要求转角小、角度小，特殊路段少并且有着较好的水文地质情况。

2、线路设计

（1）输电线路材料的选择

110kV输电线路本身存在着很多危险因素，延长其使用寿命需要对材料选择重视起来，按照导线在电网中的作用来确定电线材料。通常情况下都选择耐热性高导电率高的材料，钢、铝、铜等材料中铝的性能最佳，有着较高的导电性，同时还有着较长的使用寿命，对这几项要求都能够很好的解决。

（2）架空线间距。

目前，使用杆型的有角钢塔、钢管杆、上字型直线铁塔、猫头型直线铁塔和钢管电杆等。设计水平档距为300m，垂直档距离为400m，主杆离心制造，主杆接头用焊接连接，壁厚为50mm，采用C40级别混凝土和Ⅱ级钢筋。

（3）绝缘子串设计

发电厂变电站各级电压配电装置中高压电器的连接固定和绝缘通过导电体和绝缘子等实现，选择绝缘子要保证其拥有足够的绝缘强度，耐热耐高温。结合绝缘子的受力特点，在直线型杆塔上形成悬垂串，耐张杆塔上组成耐张串。选择户外绝缘子时增长沿面放电距离，使其雨天阻断水流，保证绝缘子能够在恶劣气候环境中也能保证良好的工作状态。

（4）支撑线路的杆塔设计

110kV输电线路占比例最大的支撑形式就是杆塔，设计线路桿塔时要对线路自身条件进行考虑，对杆塔的分段模式、横膈面分段模式以及传力等因素进行调查。杆塔结构中最常用的是斜材结构，并在通电线路杆塔本身的节点之间增加断角铜，能够有效提高杆塔结构对外界因素的抗性，提高稳定性。

3、参数设计

负荷量计算。是供电设计中基本的数据。载荷数值的准确性对导线选择和电器的选择都有着重要的意义。计算结果偏大会导致导线和电器选取过大，造成有色金属的浪费和投资的浪费。同时过小的计算结果会造成导线的过早老化和电器烧损，造成更大的损失。因此保证负载量的正确性合理性对主干线布置和电器布置十分重要。

4、输电线路防雷设计

110kV线路本身分布广，线路总长较长，遭受雷击烧损设备的可能性较大。需要对高压线路进行防雷设计。进行设计要注意输电线路周边环境，包括花草树木和房屋建筑等，对可能导电造成累计的因素进行排除，提高避雷线的性能，把避雷线外移，保证线路和避雷线直接的标准距离，并且和垂线方向保持一定距离。

五、结束语

随着我国国民经济的不断发展与进步，高压电网输电线路逐渐向距离远、容量大的方向发展。而我国的绝大部分供配电网采用110kv的输电线路，其输电线路的稳定性与我国电能输送的进展息息相关，直接影响我国供电系统的可靠性。因此，我国要高度重视高压电网110kv输电线路的设计要求，保证其供电过程的安全性。

参考文献

[1]王江斌.浅谈110kV输电线路施工应注意的问题及对策[J].中小企业管理与科技，2009（33）.

[2]丁士昭.输电线路工程施工设计与施工工艺[M].中华建筑工业出版社，2007（05）.

（作者单位：江苏金易电力工程设计有限公司）