高压输电线路电气设计的问题及改进建议

左玲娜 陈敏 王海波 李强 王晋强 吕海霞

【摘  要】随着人们生活水平的提高，人们对电的的需求越来越大，架空线路和电缆线是输电系统中常用的高压输电线路，但是，选择使用哪种方式需要综合考量其利弊。架空线路布线存在较大的难度，而且还存在被雨雪袭击或者雷电击中的危险。相反，地下敷设电缆具有更加显著的优势，不仅能够节省布线空间，还美观整洁，但是，这种方法的缺陷就是增加了电缆线的维修难度。所以，不难发现高压输电线路在实际设计过程中需要综合考虑各种影响因素，结合高压线路状况，选择有效科学的设计方案，并对方案不断改进和完善。

【关键词】高压输电线路;电气设计;问题及改进建议

引言

高压输电线路相当于我国电网的骨骼，近年来，随着智能电网工程的不断推进，对我国高压输电线路电气设计也有了更高的要求，其在保障输电线路运行稳定与安全基础上，还要全面考虑自然环境因素对线路的影响。但纵观当前的设计现状，电气设计技术水平与当前社会的要求出现了极大的冲突，因此，探究高压输电线路电气设计问题与改进建议具有重要的现实意义。

1高压输电线路电气设计过程概述

①前期分析，高压输电电气设计具有工程量大、设计复杂的特征，在实际设计过程中还存在一定的安全隐患，所以，设计人员需要对当地地形科学勘察，合理控制设计成本，从根本上降低前期设计的不必要投入，提升电气设计的水平和质量[1]。例如科学选择电气设计材料，避免出现工程材料浪费现象，让电气设计达到合理性、安全性的要求;其次，高压输电线路电气设计工作人员需要具备较高的专业素质，对线路架设状况进行实地分析和考察之后，还需要对高压输电线路各种设计方案进行对比和分析，针对其存在的问题提出相应的解决措施。例如从应用技术、施工环境、设备选择等角度加以考量，提升设计方案的水平和质量。②初期设计，高压输电线路电气设计之前，要拟定设计草图，结合设计状况来进行改进和完善，保证电气设计施工顺利准确完成[3]。所以，设计工作人员要能够针对高压输电线路设计地区的综合环境进行考量，还要能够兼顾应用导线尺寸、输电线路、防雷抗冰施工方案。因为输电设备线路质量、外部环境都会对输电线路最终设计水平和质量产生直接影响。所以，输电企业需要做好设计工作人员综合素质培养工作，让他们在思想深处都能够认识到电气线路合理设计的必要性和重要性，让电气线路得到优化，设计水平得到提升。③施工设计，高压输电电气设计期间，工作人员需要在施工过程中积极配合，针对施工期间存在的各种不合理问题要能够采取相应对的解决措施，针对不满足施工需求的方案加以调整，从而保证施工工作顺利进行，通过对施工流程进行优化、提升设计人员综合素质，保证施工顺利进行。

2高压输电线路电气设计的问题及改进建议

2.1路径选择不合理和改进措施

在进行高压输电线路电气设计施工的时候，比较容易受到外界因素的影响，所以，路径选择的合理性会直接给工程施工的质量造成较大影响。但是在进行工程施工的时候，有部分需要穿越闹市和林区，若是设计的不够合理，不但施工的时候难度比较大，还会给后期线路运行可靠性造成影响，并且出现的现场事故也直接证明了路径选择合理性的重要性。想要解决这个问题，设计人员在设计前便必须做好施工环境和施工地点的考察工作，对各种限制因素进行分析，选择给工程安全性造成影响最小的线路。并且，还应该尽量的避开林区和闹市，避免在出现雷雨的时候，树木或者高空坠落的物体损害线路。并且，在进行线路设计的时候，也必须考虑到效率和便捷性，设计的科学性需要确保曲折系数和转角比较少，这样不但能够保证现场施工更好的进行，还能够让施工更顺利。

2.2不合理的杆塔基础型号选择及改进建议

在高压输电线路电气设计过程中，杆塔是不可缺少的一项工具，其主要起到固定线路的作用，从而在一定程度上决定了线路是否能够长时间稳定运行，所以，线路与杆塔的匹配度决定了最终的运营效果。但是在设计过程中，大部分设计人员只单纯考虑杆塔的成本，忽视了其与电线之间的匹配度，最终对线路运行造成了不利影响。面对这一问题，设计过程中必须对线路敷设质量进行全面的考虑，结合线路特点、功能以及所运行的环境选择杆塔型号，保障其能够为线路运行带来稳固的基础，而且要考虑到杆塔所设位置地势地形对杆塔稳定性与安全性的影响。需要注意的事项是，强调对杆塔的合理选择，保障杆塔的质量与性能并不代表选择价格昂贵的杆塔，杆塔只要满足线路运行的实际需要即可。例如，施工当地的地质条件为软土或黄土，其承载能力与稳定性都较差，需要在该区域选择不同的情况进行线路固定，并且需要对杆塔进行加固处理。

2.3防雷和抗冰设计不合理

我国的很多地区的高压输电线路电气设计的环境地形地势都比较复杂，而且很多施工现场都是在空旷的地区，所以高压输电线路运行会受到雷电和冰雹等天气的影响。电气设计的工作人员对这样的情况在设计方案的时候缺乏详细的考虑，这样电气线路受雷电和冰雹等天气的影响，线路会发生短路和漏电等情况，直接影响高压输电线路的设计和维修。设计覆冰厚度不合理，塔型和塔材指标选择不合理，比如设计覆冰厚度较大，那么工程的施工成本过大，会造成严重的经济损失。如果设计覆冰厚度较小，那么线路塔杆强度不足，在线路结冰后塔杆会发生倒塌情况。地区气候特征不同，一些地区地形地貌复杂，雷电和冰冻天气会经常发生，对高压输电线路的设计应用会造成很大影响。防雷抗冰工作对保证高压输电线路电气设计的安全性和质量具有重要的意义。设计人员要根据施工场地气候和地质的實际情况，对线路导线进行科学合理的选择，选择机械强度高的导线可以保证线路运行的稳定性，避免雷电冰雹天气对线路的影响，并减少线路短路情况的发生。高压输电线路设计目标要提高输电线路设计在施工中的水平，保证居民供电的安全性，在绝缘线上涂抹防水材料，这样可以降低高压输电线路发生漏电的情况，保证了电力系统中电能资源应用的安全性。

2.4杆塔选择不合理和解决策略

在高压输电线路的电气设计以及施工的时候，杆塔的作用是很好的固定线路，其是线路能不能长时间运行的重要基础。所以，在进行杆塔型号选择的时候，需要确保其和设计的要求相符，需要根据实际需要来进行杆塔型号和杆塔结构的选择。想要解决这个问题，在进行电气设计的时候，首先便必须做好建设线路考察方面的工作，并根据线路的特点和实际需要来进行杆塔型号的选择，同时考虑在工程施工的时候，地貌和地形也会给杆塔型号选择造成较大的影响。在选择的时候，必须重视选择的合理性，不是杆塔价格越贵越安全。

结束语

随着我国电力事业的不断发展，高压输电线路作为电力系统的重要组成部分，建设规模不断扩大，面对更复杂的运行环境以及更好的功能要求，提升高压输电线路电气设计水平是实现其稳定运行、满足社会要求的根本途径。文章对高压输电线路电气设计进行了具体的论述，并总结了设计中存在的问题，提出了有针对性的建议，以便为设计人员提供有效参考，从而实现设计水平的提升。

参考文献：

[1]洪少渠.220kV高压输电线路导线架设施工方法及技术要点分析[J].电子测试，2017（21）：100-101.

[2]袁贝尔，应展烽，齐保军，等.高压碳纤维复合芯导线输电线路热过载运行的风险评估方法[J].电力系统自动化，2018，42（1）：111-117.

[3]周祥，王玲桃.基于VMD-DE的高压输电线路行波故障定位方法[J].自动化技术与应用，2017，36（12）：85-90.

（作者单位：国网晋城供电公司）