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摘要：高压输电线路的电气设计对电力系统的安全稳定的运行至关重要，设计方案只有客观、合理并且科学才能保证输电工作有效的实施，所以高压输电线路的设计工作不能一蹦而就。由于现在高压输电线路的电气设计工作仍然存在一些问题，所以需要严格考察铺设线路地区的综合情况，包括环境条件和地质地形条件等，解决这些问题，这样才能满足电网的发展。因此，本文针对电力系统中高压电缆输电线路设计进行了分析。
关键词：电力系统；高压电缆；输电线路；设计
一、高压电缆与电力系统的连接及绝缘配合
1.1连接方式
电缆进线段方式是指变电站出线间隔采用高压电缆，敷设一段电缆后，再采用架空线的方式与对端变电站相连，这是一种非常常见的电缆应用方案。
①电缆进线段方式，应用高压电缆作为变电站的出线间隔，完成某一段落电缆敷设工作之后，在电缆终端杆塔电缆引上采用架空线方式连接对端变电站，该种电缆方式应用比较普遍；②将高压电缆线路融入电力线路中，城市中架空线路路径选择难度较大，可将电力电缆应用到架空线路中，将架空线路作为电缆的两端；③变电所全段采用高压电缆。
1.2系统绝缘配介
为防止雷电波损坏电缆设施，一般从两个方面采取保护措施：一是使用避雷器，限制来波的幅值；二是在距电缆设施适当的距离内，装设可靠的进线保护段，利用导线高幅值入侵波所产生的冲击电晕，降低入侵波的陡度和幅值，利用导线自身的波阻抗限制流过避雷器的冲击电流幅值。
1.2.1避雷线配置要求。依据变电所实际情况，对避雷线长度进行合理选择。是高压电缆设计中的主要内容。设计电缆时，要依据绝缘配合要求，在架空线路上对避雷线进行架设，并确定其长度。针对改扩建工程，如果原架空线路中不包含避雷线，要采用新型线路方式，落实避雷线架设工作。
1.2.2避雷器配置要求。电缆进线段10～220kV电力电缆线路，应在电缆线路与架空线路连接处装设避雷器。而发电厂和变电所的35kV及以上电缆进线段，无论电缆长度是否超过50m，如果装设一组阀式避雷器可满足保护要求，只装一组即可。
二、中高压电缆的主要技术特点
2.1电缆金属护套或屏蔽层接地方式
对于三芯电缆，应在线路两终端直接接地，如在线路中有中间接头者，应在中间接头处另加设接地。而对于单芯高压电缆的接地方式则较为复杂，包括一端接地方式、线路中间一点接地方式、交叉互联接地方式及两端直接接地方式。
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2.2电缆金属护套或屏蔽层接地方式选择分析
具有一定长度的供电电缆线路以直埋或管路敷设方式时，沿纵长每隔适当距离需要设封闭式工作井，城市内布置接头工作井一般比较困难，例如110kV双回电缆接头井的长度约12m，宽约2m布置，难度可想而知。单芯电缆长度较短时，优先考虑采用一端接地。安装接地线时，先将铜屏蔽地线与铠装地线连接，再将接地线与主地线连接。一端接地时，按规范（GB50217―2007）要求，在交流系统中单芯电缆金属层正常感应电势容许最大限值（Esm）不大于300V。采用两端直接接地方式，需敷设回流线，同时，需要经过计算，以保证两端直接接地方式的电缆金属护套在正常负荷电流时必须符合规范允许值。此外，为方便工程今后的维护测试，对于110kV及以上电缆，其金属护套直接接地端一般需经接地箱接地。交叉互联方式适用于较长的电缆线路，且将线路全长均匀地分割成3段或3的倍数段。使用绝缘接头把电缆金属护套隔离，并使用互联导线把金属护套连接成开口三角形，电缆线路在正常运行状态下流过3根单芯电缆金属护套的感应电流矢量和为零，就能避免电缆负载能力受流过金属护套的循环电流引起发热的影响。
三、设计高压输电线路电气设计过程
高压输电线路电气设计主要包括前期进行分析、初期的设计工作、施工进行三个过程。下文我们将这三个过程进行具体的分析。
3.1前期进行分析
高压输电线路的电气设计具有工程量大、设计复杂等特点。设计过程存在安全隐患，因此前期准备工作过程应对设计过程和设计所需条件进行分析。另外，要对当地地形、设计成本进行正确的选择，以便于选择正确的材料。减少
设计成本也是前期设计中的重点，可有效防止工程浪费。在设计之前要进行全面的实地考察，并进行合理的分析，这样才能确保设计的科学性与合理性。设计人员要具有专业素质，经过分析后确立高压输电线路电气设计的可行性方案，制定
详细的问题解决方案，以供施工人员参考。做到一旦出现问题，能够及时解决。方案的设计还需要设计人员全面考虑，从施工环境、设备和技术上进行综合考虑。
3.2初期设计分析
初期高压电气设计主要是指高压输电线路设计草图。因此，设计初期是指根据施工变化进行电气图纸的修改。其目的是在于为施工过程提供尽量准确的设计方案。此时设计人员的主要工作为：天气条件确定、输电路径的选择、合理的导线的尺寸选择、输电铁塔确认、抗冰和防雷等设施方案的确立。由于高压输电线受外部环境的影响较大，因此电能源流失严重。因此，初期设计阶段，应根据高压线路路径所处的环境进行合理的电量选择。输电铁塔作为完成高压输电的主要组成部分，对整个电路的安全、稳定运行具有直接影响。因此，设计初期阶段，设计人员应充分考虑其影响因素，提出正确的解决方案。为了解决设计过程中存在的问题，还应对设计人员进行培训，使其认识到高压输电线路电气设计的重要性，从而设计出符合条件的高压线路，确保其正常运行。
3.3进行施工阶段分析
由于高压输电线路施工的复杂性，设计过程无法全面考虑施工过程可能存在的问题。因此，设计人员应与施工人员结合，在施工过程中若存在施工变化或者不合理现象，应及时进行方案调整，以确保施工的正常运行。而高压输电线路的电气工程设计，应根据最终的设计图纸进行。施工过程还应落实图纸的线路设计和对设备及施工流程的规定。
四、结语
随着改革开放和经济的不断发展，人民生活水平不断提高，用电量也大幅提升，对电网供电安全性、可靠性提出了越来越高的要求。输电线路作为电网的重要环节，由于受各种因素的影响比较多，在其运行维护中存在着许多困难，因此应该注意提高输电线路的运行维护质量，从而确保电网的安全运行。
参考文献：
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论文作者:陈体亮
论文发表刊物:《电力设备》2017年第29期
论文发表时间:2018/4/11
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