陈小明
河南通绘电力设计有限公司 462000
摘要：高压输电线路是由诸多的系统组合而成的，不同的系统存在不同的特点。在开展高压输电线路电气设计工作时，需要对每一个系统的特点进行分析，这样才能保证高压输电线路电气设计的科学性。高压输电线路作为国内主要的输电形式，还应保证线路电气设计的科学性。文章以高压输电线为研究对象，围绕其线路电气设计展开探究。通过分析高压输电线路电气设计要点，深入探究了高压输电线路电气设计存在的突出问题，并在以上研究的基础上，提出了高压输电线路电气设计改进建议。
关键词：高压输电线路；电气设计；改进建议
高压输电线路具有独特性，设计人员在开展线路电气设计工作时，需要针对其独特性把握线路电气设计要点，以此来确保设计的科学性。具体如下：1）注重技术的运用，面对高压输电线路强电压的现实情况，为确保其电力供应，应加强高质量高压导线的技术研究，增加其技术含量。2）注重线路运行的安全性。高压输电线电压较大，能够带动较大电量，可以将其看作快速运行的巨大电池，如果高压输电线发生了意外，不仅会带来安全问题，而且可能给相关部门造成巨大经济损失。3）注重施工难度的掌握。高压输电线铺设线路较长，并且在铺设过程中需要经过复杂的地理环境。尤其是面对恶劣环境的线路铺设施工作业，作为设计者而言，更是要在准确评估施工环境的基础上，对其施工难度做出充分掌握，以确定施工资金、技术、人员投入情况科学设定施工时间。
1高压输电线路电气设计中存在的问题
1.1线路结构不合理
高压输电线路的电气设计，首先需要做好路径选择，保证形成的线路结构合理。对于路径选择的适用性来说，其对高压输电线建设的可靠性以及经济性具有决定性的作用，在选择路径的过程中，并未有效地避开地质条件差、居民区以及覆冰区等，在一定程度上增加了施工成本。由于高压输电线路路径的选择缺乏科学性，导致高压输电线路建设的运行条件以及经济效益受到了不利影响。现阶段，线路设计通常选择高效性和经济性的综合路径，在减少占地补偿费用的同时，绕开人流密集区域，为线路建设提供便利。但实际上，国内高压输电线路多为架空线路，需要穿越树林、市区等地区，给路径选择带来了较大难度，线路曲折系数和转角次数往往较多，施工具有一定的复杂性。未绕开大跨越，将造成施工量增加，线路建设投资增大。而设计的输电线路过长，缺少分流结构，将造成电能大量浪费，线路末端输出电压下降，给供电质量带来负面影响。在线路结构不合理的情况下，高压输电网难以与中压电网相互配合，导致线路出现两个电源“手拉手”问题，出现变电站分布比例失调、线路运行不稳等问题，一旦遭遇电路故障则容易引发大范围停电事故。
1.2杆塔型号不恰当
在高压输电线路架设中，需要依靠杆塔进行高压线的固定。在电气设计过程中，未能选择恰当的杆塔型号，将造成高压输电线路运行不稳。从杆塔结构来看，需要利用钢材或钢筋混凝土完成基础建造，保证杆塔绝缘强度和机械强度能够达到要求，为杆塔的稳定性和抗压性提供保障。在不同地质条件下，需要完成不同基础型号的选择，以便使杆塔保持一定的地基承载力，能够稳定承载线路负荷，为高压输电线路稳定运行提供保障。然而在实践工作中，电气设计人员未能明确杆塔使用条件，对线路沿途经过的地区未能实现土壤、地貌等条件的综合分析，以至于选择的杆塔型号不恰当，将造成杆塔后期承受荷载超出设计条件。在杆塔支撑力量不足的情况下，容易发生倾斜、倒塌等问题，从而引发线路故障。
1.3防雷抗冰设计不良
高压输电线路通常处在恶劣的环境中，所以需要做好防雷抗冰设计。实际在电气设计中，人员未能对地区气候条件进行充分考察，使得防雷抗冰设计不达标，将导致线路输出电量质量受雷雨天气、冰冻天气等恶劣气候条件的严重影响，造成线路出现雷击、漏电等事故，给线路运行带来较大安全隐患。
近年来，高压输电线路因防雷抗冰问题发生事故的情况屡见不鲜，在给电力部门带来巨大损失的同时，也给人民生命财产安全带来了威胁，使得线路电气设计可靠性受到了质疑。从国内气候环境来看，各地气候条件存在较大差异，未能对线路的防雷抗冰问题进行充分考虑，导致选择的线路材料无法满足地区电气设计要求，最终将造成线路设计方案不合理，无法为高压线路的安全运行提供保障。
2解决高压输电线路电气设计问题的改进建议
2.1重视防雷抗冰设计
在线路防雷设计上，需要做好地线选择和接地电阻控制。根据高压输电线路电气设计规程要求，需要保证地线安全系数至少达到2.5，应超过导线设计安全系数，地线平均运行应力不超过破坏应力的25%。在各种工况下，应保证档距中央地线弧垂不超过导线弧垂。按照防雷要求，在无冰、风和15℃条件下，导线和地线在档距中央应至少达到（0.012L+1）m间距。结合年均雷电日、地形等条件，可以进行地线截面选择。针对220kV和110kV架空线路，为降低线路累积跳闸率，可以完成双地线的全线架设，并且使地线对外侧导线保护角不超过15°。地线间距不超过地线与导线间距垂直距离的5倍，线路沿线塔位土壤电阻率在50~1000Ω·m之间。杆塔采用水平放射式接地装置，接地体埋深达到0.6m，保证地脚螺栓与基础接地钢筋能够得到牢固焊接。
2.2科学合理的选择路径
相关人员在选择高压输电线路的路径时，需要遵循便捷性、安全性以及高效性的原则。这就要求设计人员保证输电线路的建设工作与国防建设、地方规划发展相互协调，避免高压输电线路的建设工作对途径地区的发展或者途径地区的规划项目产生不利影响。在明确高压输电线的路径选择问题时，需要将沿线收资工作逐步加强，然后利用科学的方式确定线路路径的方案。
2.3保证杆塔选择的科学性
杆塔在高压输电线路的铺设过程中，对线路起到重要的固定作用。在前期的电气设计中，如若不能对杆塔型号做出恰当的选择，将会对高压输电线路的电压稳定性造成一定的影响。对于杆塔的设计来讲，作为高压输电线路电气设计人员除了要对杆塔建造成本进行考量外，更需要对杆塔、环境、线路，三者之间的匹配程度做出充分研究。同时还要结合高压输电线路自身的功能、特点以及杆塔所设位置地势地形对杆塔稳定性与安全性的影响，来决定型号。与此同时，还要在设计中，对杆塔具体的设计规定、原则、施工、运行规范等情况做出明确。以此来为后期施工工作的开展提供必要的建设依据。如杆塔横担下平面材料厚度需≥5mm，杆塔构件厚度要≥3mm；塔全部构件都需要经过热浸工艺来进行镀锌处理，紧固螺栓必须采用等级达到6.8的镀锌粗制螺栓。
3结束语
对于高压输电线路电气设计而言，其是高压输电线路建设的重要组成部分。在高压输电线路电气设计过程中存在诸多问题，这些问题在高压输电线路的正常使用中埋下了安全隐患。而线路电气设计则又属于高压输电线路铺设工作的重要组成部分，关系线路输电效果情况。在今后的工作中，加强对高压输电线路电气设计工作的重视。因此设计人员需要重视高压输电线路电气设计工作，对高压输电线路电气设计存在的问题进行详细分析，根据分析的结果制定有效的解决方案，从而使高压输电线路的运行可靠性以及安全性得到保障，使相关企业的社会效益以及经济效益得到保障。
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