(中国能源建设集团山西省电力勘测设计院有限公司山西 太原 030001)
摘要：高压输电线路的正常运行是各项事业正常运转的保障,线路电气设计是影响高压输电线路运行的重要因素,在设计的过程中,要综合考虑,实现经济效益和社会效益的统一。电气设计需要以地形地貌和气象条件为依据,需要科学地选择线路路径和杆塔型号,并且做好防雷抗冰设计,简而言之,高压输电线路设计关系到方方面面,需要综合协调考虑到位,才能保障高压输电线路的高效安全运转。本文就高压输电线路电气设计问题及完善建议进行简单的阐述。
关键词：高压输电线路；电气设计；问题；完善建议；分析
电缆线路和架空线路是输电系统中的两类高压输电线路,在实际应用中各有利弊。电力电缆线路受自然天气的影响小，线路走廊较窄，并且能够最大限度地保证了美观性，但电缆线路对地形、地质的要求较高、建设较高，同时运行维护成本和难度较大。而架空线路建设成本交低、路径选择难度较小、运行检修难度较小，但易受到雷击、雨雪、冰雹等自然灾害的破坏。
1高压输电线路电气设计的主要内容
1.1可研设计
工程施工所在地的气候条件、地形地貌以及原材料等都是设计人员应当综合考虑的问题,此外,还需要在控制成本的前提下,确保工程质量,因此,要充分重视实地考察这一步骤,注意根据实地考察的各项记录来开展综合分析,并做好记录和保存工作,保障能切实提高设计内容的科学合理。可研设计需要设计人员拥有过硬的专业知识和熟练的实操技术,并具有一定的设计经验基础,从而能够最大限度地预测到可能发生的多种问题,并提出更加详实具体且带有针对性的解决方案,保证施工人员在施工中能够从容不迫,按部就班地解决各项难题。
1.2初步设计
高压输电线路确定了可行性后,接下来就要进入输电线路电气的最初设计阶段,核心内容是选择合理的路径、导地线与气象环境,减少输电线路损耗,从而最大程度地降低其对高压输电线路影响;通过对输电线路途径的地区的气象环境、地形地貌进行综合分析,全面确保输电线路能安全稳定运转,推进线路施工图设计工作的顺利开展;还需要注意的是要做好线路绝缘、防震与防雷方面的设计,杜绝高压输电线路遭受到这些意外损坏的事故发生。
1.3施工图设计
高压输电线路施工图阶段的电气设计涉及到方方面面,各种客观因素会对输电线路造成影响,另外各种客观因素及突发状况均会对线路施工产生的影响。为了避免这些客观因素的影响,在施工图设计阶段设计人员需逐基到位，现场勘查线路塔位及沿线地形和障碍物拆迁情况。在施工过程中，设计人员应积极做好工代服务工作,一起参与到施工阶段的分析环节中,并第一时间根据实际情况对已有的实施方案进行调整和更换,从而确保工程顺利开展。在设计图纸的过程中,相关规定和说明必须包含施工材料供应、施工工艺等方面的要求。此外,在这一阶段工作中,设计人员与施工人员应严格规范行为,确保所有操作达到设计图纸要求和国家制度的规范。
2高压输电线路电气设计中存在的主要问题
2.1路径选择不合理
合理的路径选择是减少高压输电线路电气设计投入成本的重要基础，路径的选择受到气候温度的影响较大。由于高压输电线路具有一定的危险性，其路径的选择还会受到周围建筑物或者居民居住的影响。我国的高压输电线路电气设计工程中，存在着路径选择不合理的现象，增加了占地费用的赔偿和技术施工开展的难度，导致高压输电线路电气设计工作的投资负担加重，为成本估算工作人员的工作带了十分大的困难，进而往往会造成成本超预算等不良现象。
2.2杆塔型号的选择不合理
杆塔型号的选择不够合理也是高压输电线路电气设计面临的主要问题。杆塔的应用主要是为了对高压输电线起支撑固定作用，进而确保高压输电线可以远离地面，与周围导体建筑保持一定的距离。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但由于不同地理位置、工作环境的影响，不同型号的杆塔在使用条件上存在着一定的差异。工作人员在杆塔型号的选取中仅仅考虑杆塔的投入成本，不能根据线路特点和地理位置合理的选择杆塔型号，对于高压输电线路的安全可靠设计、成本投入的合理估算是极其不利的。
2.3高压输电线路防雷抗冰设计有待完善
高压输电线中流通的电流十分大，一旦出现漏电、短路现象，造成的影响是巨大的，为了更好的完善高压输电线路电气设计，对高压输电线路的防雷抗冰设计是必不可少的。然而，我国国土辽阔，气候温度条件更是不尽相同，这就导致不同地理位置的高压输电线路设计需要具有不同防雷抗冰能力，特别是微地形、微气象地区的局部防雷抗冰设计。传统的设计中缺乏对防雷抗冰能力的设计，出现雷击冰冻的现象时常发生，相关工作人员只能等到线路受到雷击或者冰冻以后进行维护和修理，而高压输电线路的检修将极大的增加高压输电线路的投资维护成本。
3高压输电线路电气设计的完善建议分析
3.1科学选择路径
在对路径进行合理选择时，要尽量避免人口分布密度大的地方，减小人为因素对高压输电线路造成影响的同时，尽量避免高压安全隐患对居民造成影响。除此之外，路径的选择要尽量避免跨越成片树林，减小树木砍伐量及铁塔高度，减少线路对环境的破坏和建设成本。在选择合理路径时，工作人员应该充分考察材料的运输与存放，因此，路线的设计要秉持转角小，曲折系数小的原则，提升运输线路的便捷性和运输效率。与此同时，施工地点应该与材料资源的距离尽可能小，进而确保材料的获取更加方便。
3.2杆塔型号的选择上做到因地制宜
在进行高压输电线路电气设计的过程中,设计人员一定要深入实际进行考察,避免“闭门造车”式的选择设计,实地根据线路的特点来选择合适的杆塔型号,工程所在地的地形地貌和塔位情况等因素都影响杆塔型号的选择。综合考虑多种因素才能科学、合理地选择对杆塔型号,对工程投资和线路运行安全十分重要，并不是铁塔塔材重量越重越好,杆塔越重往往对应的使用条件越大，但塔材成本相应增加。比如：在杆塔两侧档距较大时，虽然铁塔位置地形为平地，有时会采用同型号的山区塔型达到增加使用条件且成本增加较少的目的。所以,合理工程实际要求和铁塔设计使用条件是保证杆塔型号选择合理性的重要考虑因素。特别重要的一点是，在局部大跨越及大高差等易发生故障的地点，为保证线路运行安全的裕度，可适当提高杆塔型号，从而增加导线的线间距离和铁塔使用条件的裕度。总而言之，在工程设计时，杆塔型号的选择在兼顾工程成本和线路安全的原则上，对于线路的薄弱环节和重要区段可采用增大杆塔的型号来提高线路局部的安全裕度。因而能够在满足控制线路投资成本的基础上，大大提高线路运行的安全稳定性。
3.3进一步完善高压输电线路防雷抗冰设计
在高压输电线路设计的过程中,抗冰设计能提升线路的稳定性,防雷抗冰设计应充分思量当地的气候条件和土壤特性,确保导线材料具有非常高的机械强度,降低恶劣天气对线路造成的不良影响,降低跳闸或短路事故发生的概率,从而保证雨雪天气中线路的正常运行。对于山区大档距、大高差等容易引起雷击或覆冰的地区，重点考虑，按照局部地形和气象条件考虑，重点设计。同时,还要不断深化绝缘子冰闪的使用强度,通过对绝缘子表层涂防水材料,降低闪络现象发生的几率,从而提高线路的整体防雷抗冰能力。
4小结
科学技术的飞速发展，为我国高压输电线路电气设计带来了更多的机遇和挑战。我国的高压输电线路电气设计的发展正处于起步阶段，在其发展体系中还存在着一定的弊端。要想不断完善我国高压输电线路电气设计体系，就必须对高压输电线路电气设计中存在的主要问题进行探讨，并积极寻找相应的解决措施，以求全面推进电气设计在高压输电线路的完善。
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[4]胡陈陈,张振.探析高压输电线路电气设计的问题及对策[J].科技展望,2015,21:105.
论文作者:崔立强,贾丽英
论文发表刊物:《电力设备》2017年第25期
论文发表时间:2017/12/20
标签：线路论文; 高压论文; 杆塔论文; 电气设计论文; 型号论文; 防雷论文; 成本论文; 《电力设备》2017年第25期论文;