关键词：高压输电线路；电气设计；措施
高压输电线路主要采用架空线路和电缆线路，电气设计效果容易受到环境影响，导致线路建设出现各种问题。伴随着高压输电线路铺设范围的不断扩大，还应加强线路电气设计问题及对策研究，以便采取科学措施保证线路设计的合理性和科学性，继而为高压输电线路的稳定运行提供保障。
1高压输电线路电气设计中存在的问题
从低压输电线路与高压输电线路的对比结果可得出高压输电线路具备以下几个特征，具体有：（1）高压输电线路具有较高的结构参数。高压输电线路具有杆塔高而且串长、绝缘子片数量大、体积较重的特点，因此，增加了输电线路的修复难度。同样的，这也使得高压输电线路所使用的备件备品也需要有很高的质量要求。（2）高压输电线路安全性能要求高，高压输电线路设计的过程中，需要加强对安全性的关注。由于高压输电线路主要是以负荷中心内部能源输送线路为主，所以承担的输电量也比低压输电线路要高，若发生安全事故，便会导致极大的经济、社会损失，可能会对城市运行造成威胁；第三，高压输电线路周围的环境复杂，线路长度长，增加了通车的难度；第四，运行参数值高。高压输电线路的参数值整体来说较高，额定电压会对附近电场强度造成影响，如果不及时加以解决，便会对居民用电造成不利影响。
2高压输电线路电气设计常见问题的解决措施
2.1加强结构优化设计
高压输电线路的电气设计容易受各种客观因素的影响，为保证线路结构的合理性，需要做好线路结构优化设计，消除线路存在的安全隐患。在电气设计前期，需要对工程施工地区的地形地貌、气候条件等进行全面探究，并对实地考察得到的各项记录进行综合分析。在掌握线路走廊沿线地质、植被、资源等情况的基础上，从造价、技术、环境等方面进行考虑，对线路结构设计方案进行反复分析和论证，能够实现线路优化设计。结合线路电气设计方案，需要完成风险分析，对线路建设、运行过程中可能存在的风险展开分析，通过严密论证保证线路结构设计的合理性。在实践设计工作中，需要对地区的交通分布和地理环境进行充分考虑，做到具体问题具体分析。比如在平原地区修建线路能够节约一定成本，在山地地区则施工难度较大，交通发达地区设计线路可以降低修建难度和缩短修建周期，在不发达地区修建高压输电线路将遭遇较多困难。对不同设计方案进行综合技术经济比较，完成线路草图的优化设计，保证输电路径、导线截面、绝缘配合等因素得到综合考虑，完成最优线路架空模式的选择，可以使设计出的高压输电线路尽量避开闹市区、自然保护区等地区，从而使线路结构设计水平得到提高。
2.2杆塔设计
杆塔是高压输电线路中支撑架空输电线路的结构，为基本设备。杆塔的设计包括基础设计、类型选择、材料选择与设计等工序，均会影响高压输电线路的运行效果。（1）在基础设计方面，我国高压输电线路大都以浅基础为主，应用原状土和回填土完成基础施工，常用施工工艺包括剪切法或土重法。在开展基础设计时，设计者需全面考虑高压输电线路杆塔的受力状况，如下压力、上拔力、地耐力等，而高压输电线路的跨越区域较多，不同地区的地理条件与地形地貌相差较大，设计者需结合杆塔受力状况、地基承载能力及塔位地质条件等因素，选择最佳的地基基础施工工艺。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆（2）在类型选择方面，根据高压输电线路工程的成本、施工条件及运输条件差异，设计人员需选用不同类型的杆塔。如果经济条件允许，在进行新建高压输电线路设计时，设计人员优先选择水泥杆塔作为主塔，在高压输电线路的转角位置或耐张位置，选择角钢塔，这类杆塔配置方式可节约成本，提高施工效率；如果高压输电线路的杆塔需配置多回合线路，设计人员优先选择钢管塔，降低杆塔的占地面积；如果高压输电线路存在较大的转角，设计人员优先选择角钢塔，因为钢管塔易出现变形现象，影响线路正常运行。（3）在材料选择与设计方面，杆塔常用混凝土及钢材作为原材料，铁塔斜材的选择，是杆塔材料选择的要点，设计人员需杆塔的长度、荷载抵抗力拒等参数，选择相应的钢材。在布置高压输电线路铁塔时，大都按照斜材交叉方式进行，为进一步强化杆塔的荷载抵抗能力，设计人员可在导线节点位置，安装一根短角钢，将其与横材重点相连，将纵向荷载传递到杆塔塔身，避免杆塔主材与节点位置出现弯曲变形问题。
2.3防雷设计
高压输电线路露天运行，在出现雷雨天气时，可能会出现雷电击穿放电现象，引发停电事故。就此，设计人员需在高压输电线路设计环节，开展防雷设计工作，控制雷电的不利影响。防雷设计的注意要点较多，具体如下：（1）避雷线的铺设。避雷线在高压输电线路中发挥分流雷击电流的作用，可降低雷击电流的影响，避免雷击感应电压的出现。同时，避雷线可结合高压输电线路具备的耦合作用，降低绝缘电压，避免了雷电击穿放电现象的出现。（2）接地电阻的控制。高压输电线路的接地电阻关系到其防雷水平，设计人员需尽量降低接地电阻。如果高压输电线路杆塔建设区域的土壤电阻率较大，设计人员可采取延长接地体长度，或应用降阻剂等方式，提高高压输电线路防雷水平；如果土壤电阻率较低，设计人员可采取降低杆塔高度的方式，降低接地电阻。（3）消弧线圈的应用。针对雷电天气频发或接地电阻较高的区域，设计人员可在高压输电线路中应用消弧线圈，避免雷击接地故障的出现。在消弧线圈应用的基础上，如果高压输电线路受到雷击，其三相与二相均出现故障，消弧线圈可保护单相导线，避免跳闸故障的出现。可见，消弧线圈可强化高压输电线路的耦合作用，在雷击引发闪络现象后，可将其看作是接地现象，保障高压输电线路的可靠运行。（4）重合闸的应用。高压输电线路在雷击出现跳闸故障后，雷击产生的工频电弧及冲击闪络，会严重破坏高压输电线路，引发大面积停电事故。针对该现象，设计人员可在高压输电线路中配置单相重合闸，避免单相闪络现象的出现，提升高压输电线路的故障抵御能力，保障供电安全。（5）避雷器的应用。在高压输电线路出现雷击现象后，可出现高电压或绝缘缺陷，设计人员需配置避雷器，将雷击时的高压输电线路调节为零建弧率，避免高电压及绝缘缺陷的出现。为全面保护高压输电线路，设计人员需在变电站进线保护区域、避雷线杆塔及高压线路交叉区域，配置管型避雷器。另外，在高压输电线路防雷设计中，设计人员需提高对线路跨域区域地面条件的重视，如果地面距边相导线38m范围内的地面区域，存在凸出物，设计人员需采取改进措施，降低凸出物的引雷性，如在凸出物顶部安装避雷针，或在高压输电线路铺设旁路避雷线等，将雷电引入地下，避免冲击闪络现象的出现。
3结语
高压输电线路设计需要充分考虑地质、气候等条件给电气设计效果带来的影响，保证线路设计的安全性、稳定性和经济性。通过实现线路结构优化设计和做好杆塔选型，同时加强线路防雷抗冰设计，能够使线路维持高效安全运转。
参考文献
[1]周文池.浅析高压输电线路电气设计存在的问题及其措施[J].环球市场，2016（9）：207.
[2]吴振兴.关于高压输电线路电气设计的研究及探索[J].中国新通信，2017，19（4）：65-66.
论文作者:王建平
论文发表刊物:《中国电业》2019年第21期
论文发表时间:2020/4/15
标签：线路论文; 高压论文; 杆塔论文; 设计人员论文; 避雷线论文; 输电线论文; 电气设计论文; 《中国电业》2019年第21期论文;