高壓輸電線路電氣設計問題及完善對策

黃雪飛　褚洪雷　王大川　耿偉

摘要：高壓輸電線路相當于我國電網的骨骼，近年來，隨著智能電網工程的不斷推進，對我國高壓輸電線路電氣設計也有了更高的要求，其在保障輸電線路運行穩定與安全基礎上，還要全面考慮自然環境因素對線路的影響。但縱觀當前的設計現狀，電氣設計技術水平與當前社會的要求出現了極大的沖突，因此，探究高壓輸電線路電氣設計問題與改進建議具有重要的現實意義。本文基于高壓輸電線路電氣設計問題及完善對策展開論述。

關鍵詞：高壓輸電線路;電氣設計問題;完善對策

中圖分類號：TM75文獻標識碼：A

引言

高壓輸電常見的方式有兩種，一是電纜輸電，二是架空輸電。雖然架空輸電線路的建設難度大，容易受到自然環境的影響，不過后期運行維護較為方便，因此在長距離電力輸送中，架空輸電依然是高壓輸電線路的首選。高壓輸電線路電氣設計關系到輸電線路的運行效果，如果電氣設計本身缺乏合理性，則必然會影響高壓輸電線路整體的運行穩定可靠性，必須引起建設單位的高度重視。

1 高壓輸電線路的特點

高壓輸電線路對運行技術要求高，在電力系統中高壓輸電線路和普通的輸電線路不同，高壓輸電線路通過高壓來帶動電力供應，對高壓輸電線路的導線質量具有較高的要求。高壓輸電線路對安全性具有較高的要求，高壓輸電線路的具有很強的電壓，像進行快速運動的電池一樣擁有強大的電量。如果高壓輸電線路受到破壞，那么就會造成很大的安全問題，并造成嚴重的經濟損失。高壓輸電線路在設計的時候要考慮到整體線路的安全承載力，確保高壓輸電線路的安全性。高壓輸電線路主要是在高空進行作業，所以發現問題進行修復比較困難，而且對施工技術具有較高的要求。因此，在對高壓輸電線路進行設計的時候要進行科學合理的設計，在電力系統中對高壓輸電線路電氣設計中出現的問題進行有效的解決，排除高壓輸電線路在電氣設計中可能存在的安全隱患。

2 高壓輸電線路電氣設計中存在的問題及原因分析

2.1 線路路徑選擇缺乏合理性

高壓輸電線路電氣設計會受到外界環境的影響，因此對線路路徑合理的選擇和設計，直接影響著線路施工的質量。在設計初期要對實際的線路選擇的施工場地進行考察，選擇對施工工程具有較小影響的優化線路。如果沒有對實地進行合理的考察，選擇的線路路徑比較長，那么會導致建立的高壓輸電線路桿塔數量比較多。不合理的線路路徑可能會跨越森林和自然保護區，這樣樹木不能隨意砍伐，導致線路的架設不能正常施工。如果線路路徑選擇在采礦場附近，那么以后高壓輸電線路的安全穩定運行會受到一定的影響。

2.2 防雷接地問題

高壓輸電線路長度長，沿線環境復雜，建筑稀少，容易受到雷擊影響。如果在線路電氣設計過程中，沒有充分考慮上述情況，防雷接地設計不合理，那么在惡劣天氣的影響下，很容易出現線路短路或者漏電問題，導致設計成本增加的同時，也會造成后期運行維護工作量的增加。

2.3 桿塔選型問題

結合該工程線路沿線的自然條件，高壓輸電線路電氣設計采用架空敷設的方式，其中桿塔選型是一個非常重要的環節，桿塔型號在保障高壓輸電線路質量和安全方面發揮著非常重要的作用。但是部分設計人員在桿塔選型過程中，并沒有嚴格把控好設計流程，導致桿塔基礎型號的選擇不合理，影響電氣設計的質量和安全。

3 高壓輸電線路設計問題的改進對策

3.1 優化路徑選擇

由于赤道幾內亞各城市之間的道路較少，基本是城市與城市之間的聯通公路，主要的居民集中地都分布在公路兩側，公路兩側5～10m以外的地方基本都是茂密的熱帶雨林，因此將線路設置在公路兩側500m范圍內。以工程中的220kV線路BATA～NKUE為例，從BATA變電站220kV門構向東出線后，基本沿公路兩側架設。沿線經過MACHINDA，到達NIEFANG以后線路轉向東北方向，最后從西南方向到達NKUE變電站220kV門構。進行前期勘測分析，保障整體線路的安全性、經濟性和可靠性。分配綜合評價標準，明確施工方案，確定輔助角和地形施工的標準，有效降低工程的經濟成本。

3.2 進行有效的防雷抗冰設計

多變的氣候環境對高壓輸電線路有重大影響，所以要保證高壓輸電線路的安全設計，增強防雷抗冰的工作。首先相關電氣設計人員要對每個地區的氣候以及地形特點適當選擇出導線。需要保障導線的機械強度，在雷雨冰雹這種惡劣天氣中運行有較好的狀態，降低短路等運行事故的發生。其次線路設計中，只要改變絕緣子串長度，必須重新進行風偏驗算，防止改造后引發風偏;110kV以下電壓等級應以加大盤徑絕緣子為主，220kV及以上線路的雙串絕緣子配置應盡量采用“V型”或“倒V型”配置。例如，在選擇導線過程中，要充分考慮到氣候災害的影響，對于氣候條件相對惡劣的地區，要進行防雷裝置設計，并且增強導線的機械強度，能夠抵抗冰凍天氣的影響，降低因凍害而發生的短路或漏電問題。此外，利用輔助設備可以幫助線路提升抗病害能力，如絕緣子冰閃的使用，利用防水材料包裹絕緣子表層，增強對導線的防護，使其抵抗外部侵害能力提升。

3.3 增強高壓輸電線路電氣設計人員的培訓

有關高壓輸電線路當中的電氣設計人員要對其專業的培訓，這樣會使其工作中存在的各種問題快速地得到解決，也為使其提高設計的安全質量起到重要作用。其次，有關高壓輸電線路當中的電氣設計人員要充分體現出主觀能動性，需要對這方面的知識進行深層學習，以此提升在設計過程中的技巧，也能夠在之后進行設計中對所學到的知識技巧充分地發揮出其真正的作用。

3.4 對桿塔基礎的型號合理選擇

在整體的高壓輸電線路設計中，桿塔主要就是負責線路的固定。傳統設計中，部分設計人員并沒有注重桿塔的選型，從而使桿塔的設計成本提高，并且影響整體的高壓輸電的質量以及安全。所以首先設計人員要對其線路做出科學的合理分析，根據設計線路的各自特點對桿塔的型號做出正確的選擇。其次，在進行桿塔型號的合理選擇中，要對桿塔成本合理掌控，并不是單純注重價格高。如在軟土或者黃土地基中，因為兩者有不同的承載力以及不同的穩定性，要選出不同的桿塔型號來對高壓輸電線路固定，須通過不同的承載力來驗算從而最終選擇合適的并且最經濟的塔型，滿足使用要求。

3.5 桿塔接地電阻的降低處理過程

在處理高壓輸電線路桿塔接地電阻的問題時，使用深埋和橫向延展的方式確定電阻降低標準。橫向延展接地可以有效抑制接地電阻和沖擊接地電阻，施工經濟成本較低。當土體結構的電阻率特別低時，也可以使用豎井和深埋的方式進行保護。

結束語

隨著我國電力事業的不斷發展，高壓輸電線路作為電力系統的重要組成部分，建設規模不斷擴大，面對更復雜的運行環境以及更好的功能要求，提升高壓輸電線路電氣設計水平是實現其穩定運行、滿足社會要求的根本途徑。文章對高壓輸電線路電氣設計進行了具體的論述，并總結了設計中存在的問題，提出了有針對性的建議，以便為設計人員提供有效參考，從而實現設計水平的提升。

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