（辽宁省送变电工程公司 辽宁沈阳 110021）
摘要：输电线路是电网构成的重要部分，对原有的输电线路进行改造一般都是其中的某一段线路工程，在改造的程中，要结合对原有的线路分析，考虑电网的长期规划发展并遵循相应的建设标准开展改造工作，这是一个系统更复杂的过程，主要是需要严格的分析每个环节，避免存在隐患问题。本文就主要依据输电线路改造的流程，从设计的角度分析，以期优化并确保输电线路改造的顺利开展。
关键词：输电线路；改造；设计优化
1输电线路改造的基本情况
一般来讲，三方面的原因引起输电线路需要进行改造工作：①运行的时间长，线路的设备已经老化，达到了使用的寿命，已经无法满足电网正常运行；②在国民经济迅猛增长的发展下，用电量激增，导致部分的线路在输送容量方面承载量堪忧；③国民经济与城市建设并肩发展，道路的建设、工民用设施的建设过程中与现存输电线路相互冲突，为了协调发展的需求，需要对输电线路进行迁改。
2输电线路改造的前期准备工作
输电线路的改造大多是对原有的线路进行改造，虽然能够掌握原有线路相关资料信息，但是，正式改造前，核查现场的情况是必不可少的环节，需要再次核实杆塔的型号、档距及地形的情况，尤其是原线路的重要交叉跨越点。勘探现场的地质情况，为基础设计的型式提供依据，由于线路很多时候都是位于野外和农田中，交通制约和民事沟通给地质钻探带来了一些困难，有些塔位的钻机只能是在塔位的附近100～200m的位置钻探，还有一种人工的勘探方式，采取人工挖电杆坑的方式，掏挖深度约3米以便判断地下的土质和地下水情况。这些信息数据充分掌握后，才能制定合理的线路改造方案。
3输电线路改造的设计优化工作
3.1基础设计的优化
（1）基础型式的选择
依据前期准备工作获取的相关数据信息，选取适合的基础型式。输电线路的改造工程中，线路一般都是利用原线行建设的，基础一般都是建设于原线行线底。受地形的限制，部分的基础建设离原杆塔的基础位置很近，这时要充分的考虑新建的基础施工是否会影响原线路的安全运行。假如采用钻孔灌注桩的形式需要考虑桩基的施工过程中对原导线的距离应满足要求，根据以往的经验，导线对地距离需要在12m以上，这样能够满足钻孔灌注桩的施工需要。挖孔桩的基础占地小，基本不用大型的机械参与施工，主要适用于地质的状况较好，塌方的风险较小的地质中。大开挖的基础型式比较适合地质的条件相对良好和土质一般的情况下，比如有少量地下水的水田，如果土质的达不到需求，可以采取一定的措施，例如在坑底打松木桩或者换填土的方式。
（2）原有水泥杆的保护措施
门型拉线转角水泥杆更换铁塔的工程过程中，新建的铁塔只能建于原水泥杆的位置上，受地形和施工条件的制约，只能采用分腿板式的柔性基础，基础的开挖深度2.8m，地下水位2.5m，有少量的流沙土质，边坡有一定程度的塌方。分坑后4个基坑坑边对原水泥杆最近只有1m的距离，对原水泥杆的安全运行风险较大。针对该情况，在设计阶段就需要考虑方案的可行性，对原水泥杆的加固措施。
开挖前在靠近水泥杆的基坑边沿，打一排松木桩加挡板，松木桩桩头直径大于120mm，桩长5000mm，间距400mm。挡板采用长3500mm、宽1500mm、厚15mm的钢板，每个基坑靠水泥杆侧使用3块。钢板打入地下深度为3500mm，下部主要靠松木桩固定钢板，钢板上部由对侧钢板加钢丝绳紧固，每块钢板紧固2处。
在水泥杆的底部，安装2根#14的槽钢，与原水泥杆通过运用抱箍紧固。在槽钢的下方要敷设垫板，可以采用厚度20mm、宽度1500mm的木板作为垫板，以此加大水泥杆的承载面积，原水泥杆有2块底盘（1.0m×1.0m）的承载面积是2m2，实施该加固方案后的承载面积增加到（12m×1.5m）18m2，是现有承载力的9倍，在没有大面积的基坑塌方的情况下，完全能够满足原水泥杆的安全运行。
3.2塔杆设计优化
不同的杆塔型式在许多方面都不相同，例如在占地情况、施工方式、运输和运行安全等方面。另外，杆塔工程的费用大概可以站到整个工程的30%～40%左右，因此，合理的选择杆塔型式十分关键。针对多条老线路的运行十几年后出现对地距离不够造成隐患的问题，在新建的线路改造设计中适当选用较高的杆塔并缩小水平的档距可提高导线对地的距离。在线路的加高工程中设计选取占地小、安装便捷的酒杯型（Y型）钢管塔，施工的工期可由传统杆塔的3～5天缩短为1天，可以缩短施工停电的时间。
3.3机电设计优化
（1）导线的选择
对原有的输电线路进行改造时，老旧的输电线路的导线截面普遍都是很小的，比如110kV线路，欠发达地区的导线截面在150mm2左右，较发达地区的导线截面在240mm2左右。在选择的选择过程中，首先需要了解该网络下的用电负荷的具体情况，主要结合以往3～5年的负荷增减情况和现有的实际负荷状况，结合当地的经济发展规划，正确的预测和估算未来的负荷发展空间。另外，还要综合电压的损失、环境的温度、导线的发热和未知机械的损伤等相关因素，分析各种的情况之后进行科学、经济的选择导线截面。一般可用下列方法进行导线的计算选择。
方法1：按照允许电压损失条件选择导线截面S的简化公式进行计算
S=P×L/C×DU
式中P：线路输送的有功功率（kw）；
L：线路的长度，单位（m）；
DU：电压的损失值；一般取7%～10%；
C：电压的损失系数，对于三相四线制铝导线的线路取46，单相铝导线的线路取7.7。
方法2：通过计算负荷电流后与导线容许电流对比来选择导线。
根据公式P=31/2UI×COSφ可计算出配电变压器承载负荷的总电流后，可根据表1进行对比选择。
（1）绝缘配合
首先根据地区的实际情况确定其污秽等级，结合地区未来可能进行大开发建设，设计中提高一级污秽区。耐张串大多选取双联玻璃绝缘子串，悬垂串应选用双串复合绝缘子串。耐张玻璃绝缘子串的片数根据爬电比距计算出片数后，还应考虑零值绝缘子，根据电压等级和运行要求增加1～2片。
（2）金具
少量的不足的部分可以采用非标的金具，但是国标2010年修订的《电力金具手册》是金具产品选取的参照标准，金具产品的安全系数应高于2.5。目前，导地线的耐张线夹均选用液压型的耐张线夹，悬垂线夹为常用的螺栓型的线夹。线路的防震大多选用防震锤，考虑到防振锤的有效保护频率的范围广、电磁的损耗低、防电晕的性能好，具备较佳的节能的性能，另根据运行的经验，一般建议选取节能型的FDY预绞丝防振锤，比螺栓紧固型的安装后的效果更牢固。
（3）防雷接地
在雷电活动频繁的地区，线路的防雷水平需要提高，以降低线路雷击的跳闸率，高压额输电线路需要架设地线，地线的保护角需要参照《110～750kV架空输电线路设计规范》中的具体要求。处于城市规划道路边的线路改造建设中，接地的型式一般不采用放射型得接地方式，多选取垂直接地的方式，接地的材料选用Φ20的铜包钢材料，这是由于此种材料的散流能力强、耐腐蚀度高。
结语：综上所述，近几年来，随着社会用电量的高速增长，输电线路的改造工程原来越多，也就自然成为了当前的重要任务，因此，需要重视起输电线路的改造工程，应根据工程自身的实际特点设计输电线路，再结合实际情况、因地制宜制定和优化设计方案，不断创新，努力提高设计水平和施工水平，避免原有的不足，防止意外的发生，为保证输电线路的安全稳定运行创造条件，为实现电力企业的发展开创全新局面。
参考文献：
[1]温宝.关于输电线路工程施工技术的分析[J].山东工业技术，2016，17：82.
[2]邵长江.城乡35KV农网改造线路设计[J].黑龙江科技信息，2016，32：46.
论文作者:李美云,苏震,董明,王佳男
论文发表刊物:《电力设备》2017年第22期
论文发表时间:2017/12/1
标签：线路论文; 导线论文; 杆塔论文; 水泥论文; 型式论文; 都是论文; 基础论文; 《电力设备》2017年第22期论文;