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高压输电线路电气设计问题及改进对策张超峰

发表时间：2020/10/10 来源：《基层建设》2020年第17期作者：张超峰

[导读] 摘要：高压输电常见的方式有两种，一是电缆输电，二是架空输电。

        重庆能控动力技术有限公司重庆 400000
        摘要：高压输电常见的方式有两种，一是电缆输电，二是架空输电。虽然架空输电线路的建设难度大，容易受到自然环境的影响，不过后期运行维护较为方便，因此在长距离电力输送中，架空输电依然是高压输电线路的首选。高压输电线路电气设计关系到输电线路的运行效果，如果电气设计本身缺乏合理性，则必然会影响高压输电线路整体的运行稳定可靠性，必须引起建设单位的高度重视。
        关键词：高压输电线路；电气设计问题；改进对策
        一、高压输电线路的特点
        高压输电线路对运行技术要求高，在电力系统中高压输电线路和普通的输电线路不同，高压输电线路通过高压来带动电力供应，对高压输电线路的导线质量具有较高的要求。高压输电线路对安全性具有较高的要求，高压输电线路具有很强的电压，像进行快速运动的电池一样拥有强大的电量。如果高压输电线路受到破坏，那么就会造成很大的安全问题，并造成严重的经济损失。高压输电线路在设计的时候要考虑到整体线路的安全承载力，确保高压输电线路的安全性。高压输电线路主要是在高空进行作业，所以发现问题进行修复比较困难，而且对施工技术具有较高的要求。因此，在对高压输电线路进行设计的时候要进行科学合理的设计，在电力系统中对高压输电线路电气设计中出现的问题进行有效的解决，排除高压输电线路在电气设计中可能存在的安全隐患。
        二、高压输电线路电气设计存在的问题
        2.1路径选择问题
        当前，在不少高压输电线路工程的电气设计中，设计人员没有充分重视路径选择，在缺乏现场考察分析的情况下，很容易影响路径选择的合理性，在提高设计成本的同时，也无法保证工程的安全性。
        2.2杆塔选型问题
        结合线路沿线的自然条件，高压输电线路电气设计采用架空敷设的方式，其中杆塔选型是一个非常重要的环节，杆塔型号在保障高压输电线路质量和安全方面发挥着非常重要的作用。但是部分设计人员在杆塔选型过程中，并没有严格把控好设计流程，导致杆塔基础型号的选择不合理，影响电气设计的质量和安全。
        2.3防雷接地问题
        高压输电线路长度长，沿线环境复杂，建筑稀少，容易受到雷击影响。如果在线路电气设计过程中，没有充分考虑上述情况，防雷接地设计不合理，那么在恶劣天气的影响下，很容易出现线路短路或者漏电问题，导致设计成本增加的同时，也会造成后期运行维护工作量的增加。
        三、高压输电线路设计问题的改进对策
        3.1提出线路防雷
        在为电力工程高压输电线路选择线路防雷方式时，要结合线路具体应用情况和线路电压等内容进行全面分析。由于线路经过的雷电活动会引|发较弱的现象，因此设计人员还要结合所在地区的地理条件、气候变化等内容，了解以往电力工程建设经验和线路工作条件，进行多种技术对比分析，从而持续优化线路防雷工作水平。现阶段，最常见的防雷技术有：①采用架设避雷线的方式；②增强线路的绝缘性质；③塔杆接地的形式；④三角形排列顶线保护线路与自动合闸装置的安装。

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        3.2克服交通运输难题
        以青藏高原为例，在为其设计电力工程高压输电线路时，
        -方面，要在设计阶段，注重控制交通运输带来的不便，如尽量靠近有道路的地方选线，或者设计内容里加入修路的设计；另-方面，若是面对交通困难地区，可以利用现代化科学手段进行线路设计，比如利用航测选线定位等等。在新时代背景下，随着现代化技术理念的推广和应用，促使高海拔地区在设计电力工程高压输电线路时，不会再受以往工作模式的制约。
        3.3合理选择高压输电线路路径
        具体工作分为：①强化线路勘察工作，设计人员要深入施工现场，对其中所处地理条件、地质变化等进行调研分析，以此在全面掌握地表信息的基础上，提出多种设计方案。同时，还要引用合理的评价指标模型对方案设计进行探索，判断已有设计方案的优缺点，并从中选择出最佳方案；②全面融合精细化管理理念，选择地形好、转角少及没有房屋、树木等.位置，这样不仅能控制路径方案的成本支出，而且可以减少对高压输电线路效益的影响。
        3.4正确设计绝缘配合
        因为高海拔地区的地理特点和气候变化与低海拔地区存在较大区别，所以在设计电力工程高压输电线路时，绝不要直接套用低海拔地区提供的绝缘配合数据和工艺技术，而是要经过实地试验测量，明确与当地建设相符的绝缘配合参数，只有这样才能保障电力工程高压输电线路中线路运行安全。通常情况下，电力工程高压输电线路中的绝缘配合设计，必须要结合电网中获取的工作电压与过电压、保护设备的特点等进行研究，并整合分析运行维护费用支出、工程投资等方面，以此从基础上实现安全、经济且高质量供电的发展目标。了解当前电力工程高压输电线路中绝缘配合设计情况可知，必须要分析以下两点：①线路绝缘子的型式与绝缘子串中绝缘子片数的选择；②导线对杆塔的空气间隙距离。同时，还要结合正常状态下的工作电压、可能出现的过电压及雷击跳闸率等进行研究，确保其与绝缘水平相符。需要注意的是，设计人员在选择绝缘子或导线对杆塔空气间隙的选择时必须要以工频工作电压为控制因素。另外，高海拔地区的耐雷水平要低于平原地区，而雷击跳闸率却高于平原地区，因此在设计时必须要做好特殊的雷电过电压保护工作。
        3.5全面处理覆冰事故
        了解当前高压输电线路冰害事故产生的原因可知，主要分为两种，一种为过负载引发的安全事故，另一种为不均衡或不同期脱冰带来的机械和电气等事故。在高海拔地区进行高压输电线路设计工作，要想避免导线因覆冰降低电力工程系统传递电能的效率和质量，必须要提出有效的预防措施，具体分为：①科学管控设计与施工质量。-方面，设计人员要了解工程建设多在地区的风速和覆冰情况，将设计条件最小按照三十年一遇的强冰雪天气进行研究；另一方面，要引用加强型的导线，绝缘子与金具也要考虑加强型，而铁塔要引用呼称高低且受力大的类型。②及时清理线路通道。在工程运输通道中，树木、冰雪等都是影响高海拔地区电力工程高压输电线路设计效果的主要因素，设计人员必须要强化日常管理中的通道清理工作，这样有助于避免在覆冰天气下，大树倒在导线或杆塔.上，对输电工程运行效率产生影响。③若是发现线路下树木生长速度过快，成为超高树，必须要对其进行科学砍伐，以此在保障线路运行安全的同时，降低不良因素的发生概率。
        四、结束语
        总而言之，设计人员应该立足高压输电线路的实际情况，从整体上把握电气设计全过程，做好路径选择、杆塔选型以及防雷接地等设计工作，运用自身掌握的专业知识，提升高压输电线路电气设计的有效性，切实保障高压输电线路电气资源的合理使用，保证输电线路的运行安全。
        参考文献：
        [1]何丰怡.高压输电线路T接方案优化探讨[J].低碳世界，2019（06）：83-84.
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        [3]王茂奎.高压输电线路施工技术与检修方法[J/OL].农村电气化，2019（04）：14-16.