林靖凯
云南建源电力设计有限公司 云南 昆明 650206
摘要：随着我国社会经济的快速发展，电力行业信息化已成为不可阻挡的发展趋势。特别是随着现代信息技术和市场经济的发展，必须保证电力企业的整体运行质量。为了保证电网的安全运行，提高高压电缆输电线路维护的周期性效果，降低设备和维护的成本，有必要采用综合信息管理的方法，保证高压电缆输电线路设备的计划性维护，避免重复停电造成的损失，从而提高整体维修水平。
关键词：电力系统；高压电缆；输电线路；设计分析
1高压电缆输电线路设计与管理的主要功能
开发高压电缆输电线路设计与管理系统，必须具有历史参考功能和年度停电分析功能。这些功能的集成，可以保证各单位都能根据实际停电情况报修，不断提高停电检修的质量和水平。要开发一套智能化停电检修综合管理软件，就必须拥有强大的数据库，通过数据库的检索和支持来实现全面的查询功能，不断提高信息化和智能化水平。高压电缆输电线路设计与管理系统设计分为综合查询模块、计划生成与申报模块、数据转换模块等。
1.1综合查询模块
综合查询模块可以对历史维修记录进行综合分析，包括历史维修数据查询、典型设备周期查询等功能。由于可以自动选择不同类型的设备，可以帮助维修人员快速找到符合维修设备要求的记录。
1.2计划生成及申报
计划生成与申报模块可以自动生成申报单，包括年度计划、月度计划、周计划。通过停电维护模式，实现综合管理和智能信息的应用，保证每月对设备状态的判断和评估。通过自动生成评估表，可以定期进行检查功能。在计划申报过程中，应填写设备所需信息，并及时向上级部门提出申请，以减少计划的编制过程。
1.3数据转换
数据转换功能可以将历史维护记录文档直接转换成统一的表单模板，并自动存储相应的表单数据。
2电力系统中高压电缆的优缺点
让空气中的电线进入地面，既能美化城市环境，又能减少停电事故的发生。其优点是：
2.1城市供电更可靠：城市中的裸线容易受到雷电、风雨、盐雾、污染、沿线树木生长和施工机械的破坏，造成停电。埋在地下，虽然有一些东西要割断电缆，但总体上，运行安全性大大提高；
2.2传输能力突出：传统架空线路在一个方向的传输极限是两个较低的通道，它可以容纳多条线路；
2.3为大城市节约土地：大城市的土地值每一寸钱。由于架空线路的空间安全距离比地下管线高，占地面积大。随着城市的快速发展，地上空间变得越来越宝贵，地下电力电缆的增多，城市综合管廊的出现可以节省大量的地面空间电力电缆等管线都敷设在综合管廊内，这将大大提高地下管廊的资源利用率。
2.4高压电缆在实际应用中也存在一定的不足之处，具体分析如下：
2.4.1 电缆入地成本高，投资是架空线路的8～10倍。施工成本高在一定程度上影响电缆施工进度。
2.4.2目前，本市地下资源十分紧张，地下水、燃气、污水等管线林立，这使得电缆隧道的施工难度越来越大。在某种程度上，电力隧道是一次性资源。一旦隧道资源得到充分利用，在相邻道路上修建另一条隧道的可能性很小。
3电力系统中高压电缆输电线路设计要点
3.1路径选择
在高压电缆输电线路的设计中，要做好线路的选线，保证线路的合理敷设。在确定线路起点的基础上，确定交叉口的位置。参照公路、铁路的敷设条件，跨区域收集各种水文、地质、气象资料，避开自然灾害多发区等环境恶劣地区。在选线过程中，应避开采矿、军事设施、水利、水利等特殊地段。沿既有或拟建电力线路布置高压线路，可以控制工程造价，避免交叉问题的发生。在实际工作中，还要加强农林区和房屋建设的信息采集，避免线路敷设对区域生产生活的影响。
在总结分析各种信息，提出多种路径规划方案后，需要对方案进行比较。在1/50000地形图上，可以标注不同的线路方案，并从最短路径、影响最小、施工方便等方面加强评价。保证供电安全可靠是前提，可以选择最佳路径。
3.2线缆选型
在电力系统中，高压电缆输电线路的设计应做好电缆的选择。干线多采用柔性铝绞线，导电率高，可降低线损。在架空线路中，常采用低损耗、低电阻的同心股线，具有良好的自阻尼性能。这种导线是一种封闭结构，可以避免钢芯的损伤，在恶劣环境中得到了广泛的应用。在资金充足的情况下，可采用抗拉扭能力强、热膨胀系数低、综合性能优良的复合材料绞线。对于重要线路，应使用单芯电缆，以尽可能减少接头数量。在交流系统中，需要对钢丝铠装电缆进行磁选处理。结合线路气候、地理等条件，完成相应规格的电缆选型。例如，在高温高湿环境下，可以使用乙丙橡胶绝缘电缆，它不仅具有良好的电气性能，而且具有很强的机械性能。从电缆载流量来看，直径大于50mm的管壁较薄，容易发生冷弯变形。在室外环境中，电缆大多露天敷设，易受土壤水分迁移的影响，导致湿度和热阻系数增大。根据电缆温升、电压损耗等因素，做好长电流回路的电缆截面选择，加强电流密度校核，确保线路运行安全。在同一供电回路中，不同的电缆应保证同一芯段。为保证电缆的安全运行，电缆的额定电压应大于安装点供电系统的额定电压，连续允许电流不小于负载电流，芯线截面应满足线路短路时的稳定性要求。此外，还应加强长度验算，确保端部电压降和最小短路电流满足要求，使电缆具有良好的抗放电性能。
3.3连接设计
采用高压电缆进行输电线路设计，需要保证电缆与电力系统的科学连接。进线段电缆可在变电所出线间隔内敷设，先采用架空接线。如果将线路视为系统的一部分，则可以在两端使用架空线路。此外，变电站内还可使用高压电缆完成所有线路连接。另外，在连接处应加强绝缘配合。采用避雷器降低雷电波幅值，在进线保护段实现高幅值侵入波输入，通过冲击电晕或波阻抑制电流幅值。安装避雷器时，应加强进线架空线路设计。变电所采用组合电器GIS，当接线位置在66kV以上时，完成2km避雷线架设。在开放式变电站，连接位置应大于35kV，避雷线至少1km。对于电力系统改扩建，要注意科学架设避雷线，以免影响系统。采用抑制电流幅值的方法，在进线区段将10-220kv电缆线路接入架空线路，以保证防雷效果。35kV以上进线段，电缆长度不超过50m，需安装两个避雷器。具体来说，在电缆一端与架空线路连接的过程中，如果长度不超过冲击特性长度，则需要在线路两端设置避雷器。
3.4接地设计
在线路接地设计中，电缆接地可采用三芯电缆，电缆接地采用三角形布置，保证三相电流的对称性，避免金属外壳产生感应电流。与变压器绕组类似，当交流电流通过电缆时，周围的磁力线和金属护套会发生铰链，产生感应电压。如果护套两点接地，它将与导体形成回路，促进环电流的产生。在线路正常运行过程中，护套会产生与芯线相同的电流系列，这将加速绝缘层的老化，降低线路的载流能力。因此，在护套接地中，只有一端可以直接接地，另一端可以用限制器接地。所有线路均采用电缆，并加强端子接地。当一端与架空线路连接时，可采用上述接地方式。两端与架空线路连接时，保护套管接地点应设在易受雷击的位置。当线路路径较长时，会产生较大的铁心电流，而护套端的感应电压较高。金属护套和绝缘层通过接头分开，然后分成三等分，可与相邻护套连接。每段三相导线将被连续的电路包围，以达到有效接地的目的。
结语
随着城市土地资源的短缺，高压电缆输电线路的设计和研究必然是大势所趋。设计人员应根据具体的电力工程背景，合理选择电缆材料、连接方式、绝缘处理等，为电力系统提供安全稳定的用电环境，并对实际应用中可能出现的问题采取预防措施。
参考文献
[1]关于高压输电线路电气设计的研究[J]. 张志. 低碳世界. 2020(05)
[2]高压输电线路电气设计问题及完善对策[J]. 笪儒俊. 城市建设理论研究(电子版). 2020(14)