关于高压输电线路电气设计的研究及探索

詹益

摘 要：在社会电力需求不断增加的背景下，电力输送的安全性、稳定性要求开始变得越来越高，而高压输电线路电气设计作为保证电力输送安全稳定的关键因素，也随之受到了更多的重视。基于此，本文对高压输电线路电气设计的具体内容进行了研究分析，同时提出了一些高压输电线路电气设计需要注意的问题，以期能够对高压输电工作的发展有所促进。

关键词：高压;输电;线路;电气设计

与常规的低压输电线路相比，高压输电线路不仅输送容量更大、结构参数更高，同时还具有着线路长、额定电压高的特点，一旦在运行过程中出现损坏故障或安全事故，其修复难度往往非常之高，对于区域内居民、企业的生生活也会造成极大影响，而要想尽可能避免高压输电线路的损坏故障与安全事故，则需要从高压输电线路的电气设计入手，制定出符合实际输电需求的合理设计方案。

1.高压输电线路电气设计内容

1.1可行性分析

高压输电线路电气设计对于区域内电力输送乃至经济发展都有着非常大的影响，为保证设计的合理性，通常都需要在设计初期对当地电力输送需求、气候环境、地形特征等各方面数据进行调查，同时综合各项数据展开可行性分析，以确定最为合理的高压输电线路电气设计规划。例如从安全性的角度来看，如高压输电线路必须经过大范围空旷区域，通常应在该区域设置合适的防雷装置;而从经济性的角度来看，则需要以满足区域内电力输送需求为前提，对建设规模、设备选用进行严格控制，尽可能降低高压输电线路的建设成本。

1.2初步设计

在确定具有充分可行性与合理性的高压输电线路电气初始设计规划后，还要进一步展开初步设计工作，根据实际环境情况、初期草图及各方面限制性因素，对具体的设计思路进行完善，并对不同设计方案进行筛选、改进融合，以得到最为合适的初始设计方案。例如为避免周边环境因素对输电线路导线的输电性能造成影响，应根据前期勘察数据进行导线电场的计算，并从各区域中选出环境条件最佳、线路导电性能受影响最小的区域作为高压输电线路工程的建设。而对于输电线路运行过程中必然会出现的振动应力，则需要结合线路规格、环境条件等因素来对线路运行阶段的导线振动情况进行预估，之后再根据导线振动程度采取一些针对性的防振措施，以免使输电线路出现故障。

1.3确定施工图纸

确定高压输电线路的初始设计方案后，还要根据区域内高压输电线路的整体思路，对各方面设计细节加以完善，并确定最终的施工图纸，从而为具体施工提供明确指导。一般来说，高压输电线路的施工图纸可分为机电安装图、路径平面图、基础施工图、塔杆断面图等，为了在施工过程中实现对成本的有效控制，还要根据各施工图纸中设计要求制定施工预算书，图纸及施工预算书中的各项设计细节都需要作出明确、具体的描述。例如在避雷针安装图纸中，就应明确避雷针的方向、角度（通常与高压导线垂直），对于避雷针与高压导线间的距离，也同样需要提出明确要求，这样才能够实现防雷效果的最大化，避免高压导线因雷击出现损伤。

2.高压输电线路电气设计需要注意的问题

2.1抗冰性能问题

在高压输电线路的运行过程中，如果空气湿度相对较高，短期内温度变化较大，那么输电线路上方就很可能会因水汽凝结而出现覆冰现象（如图1），并导致塔杆破坏、线路绝缘子冰闪等问题，使正常电力输送受到巨大影响。因此从设计角度来看，高压输电线路的电气设计还需充分考虑到线路抗冰性能问题，根据区域内实际气候条件来采取相应的输电线路抗冰设计方法。例如对一般性的线路覆冰问题，可在设计阶段将常规塔杆、导线更换为耐张塔、重型机械强度导线，以消除普通线路覆冰问题的影响，而对于比较严重的线路覆冰问题，则需要在设计高压输电线路的同时，将覆冰预警系统建立起来，在设计方案中增设各类传感器，以实现对导线张力、塔杆稳定性等方面实时的综合监测，并在覆冰问题超出预警线后由系统自动发出警报，以提醒电力人员及时进行处理。

2.2路径设计问题

由于高压输电线路的覆盖范围较大、路径较长，一旦线路路径设计不合理，无论是建设成本还是线路建设施工的工程量，都会随之大大增加，因此在进行高压输电线路设计时，还需充分考虑到线路路径设计问题，同时以减少线路转角次数少、缩短路线长度、降低曲折系数为核心原则，对高压输电线路的路径进行合理设计与优化，以降低线路工程建设成本，缩短工程施工周期。当然，对于高压输电线路的路径设计还需充分考虑到实际环境情况，而不可盲目为了缩短路线长度、减少转角次数而忽视各区域的实际环境条件。例如在市区内，输电线路应尽量避开繁华街区，以免因高空抛物等因素而使线路受损，而在偏遠地区，则需要尽量避开林地，以免因高大树木的树枝生长而使线路遭到破坏。

结束语：

总而言之，高压输电线路的电气设计虽然相对复杂，各方面设计要求也比较高，但只要能够把握好可行性分析、初始设计、施工图纸设计等各个阶段的设计内容要点，同时在设计过程中注意到线路覆冰、高压输电线路路径设计等方面的问题，并采取针对性的设计方法及应对措施，其设计合理性仍然是能够得到保证的。

参考文献：

[1]王恺. 关于高压输电线路电气设计的研究及探索[J]. 山东工业技术， 2018， 000（012）：169-169.

[2]谷勇， 胡新新. 关于高压输电线路电气设计的研究及探索[J]. 商品与质量， 2017， 000（037）：98-98.

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