輸電線路建設和運行中的制約與技術創新

【摘要】隨著我國經濟的發展和電網改革的推行，輸電線路也取得了較大的發展成就。下文中筆者將結合自己的工作經驗，對輸電線路的建設以及運行問題進行分析，文中筆者將從存在的主要制約因素、解決制約因素的技術創新、結論分析等幾個方面，談談對該問題的～AiT，，希望以此為促進我國的輸電線路的建設和發展做出貢獻。

【關鍵詞】線路建設；線路故障；走廊；造價；新型輸電線路；新技術；新材料；運行維護

【中圖分類號】TM621.5 【文獻標識碼】A 【文章編號】1672-5158（2012）09-0103-01

1、存在的主要制約因素

1.1 線路走廊問題

所謂線路走廊問題，就是指在輸電線路的建設的過程中，根據實際的施工情況，來選擇合適的走廊寬度。在走廊寬度的設計的過程中，應該充分考慮的因素有地面電場、無線電干擾以及可聽噪聲等電磁環境水平等，根據我國的有關技術執行標準和要求，500kV輸電線路走廊上的房屋，與導線之間的距離不得小于五米。

1.2 運行環境問題

高壓輸電線路作為電網運行的一個重要組成部分，具有配網數量大、分布范圍廣、線路的布設距離長等特點，并且在運行過程中容易受到各種客觀環境的影響，如雷擊、冰閃，污閃、風偏放電以及鳥害問題等等，這種情況下，有關部門應該加強對線路的運行環境的控制，避免以此導致的各種高壓輸電事故的發生，危害人民的財產和生命安全。

1.2.1 風偏放電問題

在輸電線路的運行過程中，由于風偏閃絡導致的運行故障的發生率有上升的趨勢，因此應該引起有關部門的重視。就現在應用中的輸電線路的設計，220～330kV電壓的線路運行的速應該控制在23.5m/s以下，而500至750kV輸電線路的風速則應該控制在27m/s及以下，從風速的控制標準上看，220至500kV的要相對寬松，但是從實際的故障發生幾率來看，220至500kV要遠遠的高于500至750kV輸電線路。

1.2.2 冰害問題

所謂冰害問題，就是指在輸電線路的運行過程中，由于覆冰導致的系統運行故障。覆冰故障對于運行中的線路的危害形式有倒塔、斷線、金具損壞、絕緣子閃絡等形式，其中危害最大的有跳閘和斷線倒塔，嚴重的將會導致供電區域的大面積停電，并會引起局部的電網解列，不僅影響用戶的正常用電，還會引發嚴重的安全故障，所以應該引起有關部門的重視。值得注意的是，要嚴格的控制線路的冰載，一旦其超過桿塔的荷載的最大限度，就會引起大面積的倒塔，并伴隨線路的斷線。就目前掌握的研究結論顯示，由于冰害導致的倒塔故障較多的發生在海拔較高的山區，這種地理環境以及持續的低溫和雨雪冰凍天氣給原有的搶修工作增加了很大的負擔。

2、解決制約因素的技術創新

上文中筆者分析了影響輸電線路運行的因素，希望能夠引起有關部門的重視，并制定針對性的措施予以解決。下文中筆者將根據自己的工作經驗，談談對以上的制約因素的解決措施的技術創新。

2.1 應用新型輸電線路

2.1.1 在認真的考察我國的現有用電情況的基礎上，根據電力資源的分布以及負荷中心的分布情況，制定一個具有長遠的規劃意義的大容量輸電網絡布設。

2.1.2 實踐中我們發現，在同—個電線桿塔上采用多種回路的組合形式，可以有效的增強輸電線路的緊湊度，實現更好的交流電的輸電效果，尤其是對于塔500kV以上的輸電線路來說，同塔雙回以及同塔四回同常規性的桿塔連接方式相比，不僅能夠有效的節約走廊面積，還能提高輸電能力。

2.2 應用新材料、新工藝改進線路的運行質量

2.2.1 從導線的選擇上來看，截面越大的導線的截流量越高，因此輸送的電力容量也就越大，所以應該盡量的應用大截面的導線來布設高壓輸電線路。

2.2.2 實踐證明，耐熱導線的截流能力要遠遠大于常規的導線，因此也是材料選擇過程中的一個重要的考慮因素。

2.2.3 碳纖維導線作為—種新型導線，相對于常規的導線在應用中具有重量輕、強度大以及線損低的優勢。

2.2.4 擴徑導線相對于常規導線更加適合于海拔較高的地區，由于其鋁截面較小，不僅可以有效的節省材料，還具有重量較輕，便于施工等特點，另外從工程的成本上看，也有利于降低線路的投資。

2.2.5 使用高強度塔材，降低桿塔重量我國超高壓輸電線路塔材材質，多采用屈服強度為235、345N/ram²兩種強度等級，當線路設計荷載較高時，多采用加大材料規格等方法來提高鐵塔的承載能力，這必然導致鐵塔耗鋼量的增加，而使用強度高、承載能力強的高強鋼可以有效降低桿塔重量。

2.2.6 采用降低鋼材及提升線路美觀性的鋼管塔鋼管塔具有承載力高、穩定性好、外觀美觀、減少占地等優點：

2.2.7 采用復合材料絕緣桿塔，提高線路安全運行水平復合材料具有重量輕、強度大、耐腐蝕、耐高低溫、絕緣性等特點，已廣泛應用于航空航天、汽車、電子電氣、建筑、健身器材等領域。

2.3 在線路設計中，采用新方法、新措施、新思路

2.3.1 提升導線懸掛高度，以高度換寬度，以空間換地面影響線路走廊寬度的各種因素中，電磁環境影響是主要因素之一，計算表明，可以eEngineeringV01.34No.11懸掛方式兩種方案。

2.3.2 加強線路本體設計，提高安全運行水平對于網架中十分重要的骨干線路，則應考慮到嚴重的自然災害和十分不利的運行條件，選擇設計參數應使線路本體具有抵御百年一遇自然災害的能力。

（1）降低線路污閃、冰閃。通過對輸電線路污閃、冰閃故障的調研表明，選用自潔性較“I”型絕緣子串好，同時，傾斜方式在覆冰時不易形成導電通道。

（2）無風偏。與“I”型串相比，“v”型絕緣子串不存在風偏，“Y”型絕緣子串風偏較小，可以有效控制導線與桿塔之間的距離，使線路不易發生風偏放電，同時還控制了導線風偏對線路通道周圍樹木、建筑物等的距離，減少了線路運行維護的工作量。

（3）減少線路走廊寬度。在線路建設中，對于走廊費用較高地區可以降低線路整體造價。

（4）增加線路風偏間隙設計裕度。使得線路在大風作用下，塔頭間隙小于設計值。

2.4 在運行維護中采用新技術

2.4.1 采用新作業方法，帶電作業間隙不成為塔頭尺寸的控制因素目前，在我國相當一部分線路的塔頭設計中，加裝保護間隙后，不僅使緊湊型等線路的帶電作業實現可行，保證了作業人員的安全。

2.4.2 采用柔性交流輸電技術，提高線路的穩定性目前，串補和可控串補、靜止無功補償技術等柔性交流輸電技術已成功應用于輸電線路。

2.4.3 對線路進行全方位監測，提升輸電線路的運行維護水平實時監測技術及預警技術，是線路遭受污穢、覆冰、雷雨大風等惡劣自然條件時，及時啟動應急機制和適時采取防災決策的基礎。

2.4.4 建設數字化電網，實現對輸電線路全面、高效的管理輸電線路在勘測設計中已利用衛星、航測技術替代傳統的電網勘測手段，大大縮短了勘測設計時間。

3、結論

結合工程實際情況推廣應用技術創新由于我國線路分布廣泛，各地區土地資源、氣候條件等復雜多樣，決定了在輸電線路建設時應積極采用技術創新，合理的進行規劃，科學的利用技術創新。

a）電網的快速發展使輸電線路在走廊、運行環境等方面受到的制約日益嚴重，提升線路單位走廊輸送能力、增強桿塔本體抵御自然災害的能力、提高線路運行維護水平應成為輸電線路建設的方向。

b）特高壓、同塔多回、緊湊型線路單位走廊面積輸送容量大，在節省走廊、減低造價等方面具有技術優勢。

c）為增大線路本體的輸送能力，可采用大截面、耐熱、碳纖維、擴徑等導線，為提高線路本體的機械強度，可采用高強鋼材料、鋼管塔等，應通過采用新材料、新工藝制造的線路設備來提高線路本體強度。

d）提升導線懸掛高度以高度換寬度、以空間換地面，有助于解決線路在建設中面臨的走廊征地、房屋拆遷、樹木砍伐的賠償和電磁環境糾紛等問題。