摘要：对于高压输电线路来说，一旦前期的设计过程中出现了任何问题，都会影响到整个电力系统的正常运行，从而给电力企业带来较大经济损失和安全问题。因此，相关人员一定要对高压输电线路电气设计进行科学研究，并解决其中可能出现的问题，使之更好的发展。
关键词：高压输电线路；电气设计；问题；对策
高压输电线路电气设计主要包括电缆输电线路和架空输电线路的电气设计。由于线路类型不同，电气设计的特征也不同。对于高压电缆输电线路电气设计主要是将电缆埋设在地面以下位置进行输电，能够有效节约电网输电空间。架空输电线路电气设计主要是结合输电塔将线路架设在高空进行输电。以上两种电气设计方式均存在优缺点，因此在实际设计期间要求电气人员按照实际工程特点进行设计，全面提升高压输电运行的安全性。
1高压输电线路电气设计步骤分析
1.1前期综合分析
在高压输电线路电气设计工作前，必须加强对相关影响因素的分析工作，尽可能规避后期可能出现的安全隐患。设计者需要综合考虑线路历经地点气候条件、地质条件以及检索材料等，要充分考虑技术指标与经济指标，进而在保障建设质量的同时，提高项目的经济效益。为此，设计人员应该尽可能优化自身的专业能力，并充分借鉴其他工程经验，做好前期资料的收集与可行性评估工作，确保项目建设具有较高的可行性。
1.2初期设计分析
在线路电气设计时，应该预先完成草图绘制工作。设计者应该充分结合施工需求，做好对线路分布的优化与修改，应该重点考虑限制施工的多种因素，做好预先规避工作。应该综合考虑气候因素、路径因素、施工病害以及极端恶劣天气因素等，尤其需要注意的时，线路架设为室外施工，故在环境作用的情况下，可能存在电能流失问题，故有必要从设计角度进行规避。
1.3施工过程分析
高压输电线路的设计与施工均有一定的复杂性，涉及内容较为广泛，故在设计过程中有必要综合考虑设计与施工等多方面因素，要做好设计人员与施工人员的沟通与配合工作，确保双方都能够积极参与到施工过程分析之中，进而更好的完成对原有设计方案的优化。所完成的设计图纸应该做到标志清除，尤其在施工设备及规范要求上，必须做出明确表示，确保成图能够满足国家规范要求。
2高压输电线路电气设计问题
2.1线路路径选择不恰当
高压输电线路路径的选择对后期施工及线路效益都有着直接的影响，如工程造价、施工难度、安全性、线路运营稳定性等。另外，线路的稳定性受环境影响较大，故在设计上必须充分考虑环境因素。但有部分设计人员并未注意到线路路径合理选择的重要性，不少的高压线路直接穿越了城市闹市以及林区等，不光增加了后期施工的难度，也不利于后期维护工作的有效开展，甚至可能引发输电安全事故。
2.2杆塔基础型号选择不当
高压输电线路的杆塔能够实现对输配线路的有效固定，对线路能否长期正常运转有较大影响，对此必须确保杆塔及其基础型号满足线路设计要求。目前国内高压输电线多采用水泥杆与金属杆，型号较多，在杆塔基础的选择上，存在一定难度。部分设计人员在杆塔型号及基础选择时，仅仅从成本角度出发，认为杆塔与基础固定就好，并未充分考虑地基承载力与不均匀沉降等因素，且未对杆塔安置地点的合理性进行充分考虑，这也埋下了一定的安全隐患，不利于输电线路的稳定运转。
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2.3防雷抗冰设计不合理
要切实发挥出高压输电线路的作用，必须确保线路的安全性与稳定性，且在线路架设过程中，也存在一定危险性，如出现漏电问题，将引发严重的安全事故。而极端恶劣天气下，尤其是雷电与冰雹天气，均容易给线路带来不可逆转的损伤，不光不利于线路的正常运转，还会埋下一定的安全隐患。但在实际设计上，虽然已经建立了相应的防雷与抗冰机制，但由于相关规范并不统一，缺乏权威的参考，故在预防措施的设计上仍然存在问题，仍然多集中在事后维修控制。
3高压输电线路电气设计的问题的改进策略
3.1做好线路路径选择与优化工作
在线路路径选择的过程中，需要综合考虑气候、地质以及建筑分布等多方面因素，设计人员应该充分了解到合理选择线路路径的重要意义，加强对线路路径选择要求以及施工要求的了解，尽可能避开人口密集区域与树林密集地点。应该预先完成草图的绘制工作，在基本确定后，需要邀请施工人员对线路设计的合理性进行判定，保障路线合理。要确保所选择路径较多的穿越空旷地点，以避免环境因素对线路的安全性产生干扰，有必要加强对路径环境的考察工作，以此为后期维护工作的开展打下坚实的基础。在线路路径设计上，还需要遵循经济性原则，应该以ZI（投资费用）=（F0（与导线截面无关的线路单位长度费用）+α（与导线截面有关的线路单位长度费用）A（导线截面积））L（线路总长）公式为基础，做好投资预算工作，并尽可能减少线路转角与曲折系数，以此在保障安全性的同时，提高线路经济效益。
3.2落实塔杆基础型号的合理选择
在塔杆基础的选择上，需要预先做好敷设线路的考察与分析工作，要充分结合线路特点进行杆塔与基础的选择。在杆塔的选择上，可做好力学分析模型的设计工作，对金属杆塔可通过有限元分析软件确定其受力性能，对混凝土构件则可利用PKPM进行结构分析，进而通过荷载确定好杆塔类型，确保其承载力满足要求。而在基础的选择上，需要充分考虑建设地点的地质条件。对于无不均匀沉降问题的地质，确定地基承载力满足要求即可，对于存在不均匀沉降问题时，应该通过夯实，增加基地面积或换填土等手段，规避不均匀沉降的风险。在地基承载力确定是，需要充分了解不同区域土壤的物理特性，做好受力性能的评估与分析。同时，还需要充分考虑到气候以及附近环境对土壤承载力的影响。多于多雨地区，承台下应该设置垫层，以提高基础结构的稳定性，通过保障杆塔基础的承载力，切实提高线路的稳定性。
3.3构建系统的线路防雷抗冰机制
极端气候条件对高压输电线路的稳定性与安全性有着直接的影响，故必须从设计角度做好相应的防范机制。应该重点针对雷电与冰雹天气，构建系统的线路防雷抗冰机制。应该从整体规划角度入手，充分了解电气设计的要求，并充分了解各个路段的线路情况，尽可能做好恶劣气候区域的规避工作，确保能够减少穿越自然灾害较多区域的概率。其次，要从材料角度入手，增加输电线路的刚度以及机械强度，提高其抗冰雹侵蚀的能力。在防雷控制上，应该进一步做好线路的绝缘工作，切实提高线路的耐雷水平，塔杆高度超过40米时，应该重点加强防雷措施，可采用增设绝缘子的方法。同时，也可安装线路自动重合闸，提高线路的自动合闸能力。当存在线路交叉情况时，也可结合其跨越情况合理采用防雷措施，必须确保杆塔接地，同时应该及时加装避雷器，并控制好保护间隙，以提高防雷水平。
结语
综上所述，我国电力调度系统在设计与施工上确实存在一定的问题。这些问题也给设备的投入使用带来了不便，影响了电力网络运行的安全性和稳定性。因此，结合输电线路电气设计的工作内容。对于高压输电线路电气设计的方法进行改进，在符合实际情况的条件下，对高压输电线路电气设计方案进行优化。不仅能够提高施工效率和质量，更能有效提高配网运行的安全性与稳定性。
参考文献
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[2]李钢.高压输电线路电气设计分析[J].中国新技术新产品,2014(18):112.
[3]苏雪龙,张瑞春.对高压输电线路电气设计相关探讨[J].科技创业家,2013(13):104.
论文作者:陈岩,涂强
论文发表刊物:《电力设备》2019年第8期
论文发表时间:2019/9/18
标签：线路论文; 杆塔论文; 高压论文; 电气设计论文; 工作论文; 路径论文; 基础论文; 《电力设备》2019年第8期论文;