高壓輸電線路電氣設計中存在問題及對策分析

張 猛

（石家莊電業設計研究院有限公司，河北 石家莊 050000）

高壓輸電線路主要采用架空線路和電纜線路，電氣設計效果容易受到環境影響，導致線路建設出現各種問題。伴隨著高壓輸電線路鋪設范圍的不斷擴大，還應加強線路電氣設計問題及對策研究，以便采取科學措施保證線路設計的合理性和科學性。

1 高壓輸電線的特點分析

1）對運行技術有著較高的要求。對于高壓輸電線路而言，其與一般的輸電線路有明顯的區別，高壓輸電線路具有強大的電壓，可以保證較大的電力供應，因此相關人員需要考慮如何制造更優良的輸電導線這一問題；2）對安全有較高的要求。通過高壓輸電線的名稱即可得知，其擁有較大的電壓，可以帶動較大的電量，可以將其看作快速運行的巨大電池，如果高壓輸電線發生了意外，不僅會帶來安全問題，而且可能給相關部門造成較大的經濟損失。因此在高壓輸電線路建設的過程中，需要保證它的安全承載力，可見，保證高壓線路的安全是不容忽視的一個問題；3）施工難度大，架設線路長。在修建高壓輸電線路的過程中，部分地區的地勢較為復雜，因此高壓輸電線路的建設環境較為復雜。

2 高壓輸電線路電氣設計中存在的問題

2.1 線路結構不合理

高壓輸電線路的電氣設計，首先需要做好路徑選擇，保證形成的線路結構合理。現階段，線路設計通常選擇高效性和經濟性的綜合路徑，在減少占地補償費用的同時，繞開人流密集區域，為線路建設提供便利。但實際上，國內高壓輸電線路多為架空線路，需要穿越樹林、市區等地區，給路徑選擇帶來了較大難度，線路曲折系數和轉角次數往往較多，施工具有一定的復雜性。為繞開大跨越，將造成施工量增加，線路建設投資增大。而設計的輸電線路過長，缺少分流結構，將造成電能大量浪費，線路末端輸出電壓下降，給供電質量帶來負面影響。在線路結構不合理的情況下，高壓輸電網難以與中壓電網相互配合，導致線路出現兩個電源“手拉手”問題。

2.2 桿塔型號不恰當

在高壓輸電線路架設中，需要依靠桿塔進行高壓線的固定。在電氣設計過程中，未能選擇恰當的桿塔型號，將造成高壓輸電線路運行不穩。從桿塔結構來看，需要利用鋼材或鋼筋混凝土完成基礎建造，保證桿塔絕緣強度和機械強度能夠達到要求，為桿塔的穩定性和抗壓性提供保障。在不同地質條件下，需要完成不同基礎型號的選擇，以便使桿塔保持一定的地基承載力，能夠穩定承載線路負荷，為高壓輸電線路穩定運行提供保障。然而在實踐工作中，電氣設計人員未能明確桿塔使用條件，對線路沿途經過的地區未能實現土壤、地貌等條件的綜合分析，以至于選擇的桿塔型號不恰當，將造成桿塔后期承受荷載超出設計條件。在桿塔支撐力量不足的情況下，容易發生傾斜、倒塌等問題，從而引發線路故障。

2.3 防雷抗冰不達標

高壓輸電線路通常處在惡劣的環境中，所以需要做好防雷抗冰設計。實際在電氣設計中，人員未能對地區氣候條件進行充分考察，使得防雷抗冰設計不達標，將導致線路輸出電量質量受雷雨天氣、冰凍天氣等惡劣氣候條件的嚴重影響，造成線路出現雷擊、冰閃等事故，給線路運行帶來較大安全隱患。近年來，高壓輸電線路因防雷抗冰問題發生事故的情況屢見不鮮，在給電力部門帶來巨大損失的同時，也給人民生命財產安全帶來了威脅，使得線路電氣設計可靠性受到了質疑。

3 解決高壓輸電線路電氣設計問題的有效策略

3.1 加強線路抗冰防舞動能力

為了確保高壓輸電線路的安全運行，設計人員需要將高壓輸電線的抗冰防舞動能力逐步提高。在進行高壓輸電線路電氣設計時，設計人員需要充分分析高壓輸電線路途經地區的地質條件、覆冰情況、舞動情況和濕度情況等，并結合電網舞動分布圖、電網冰區分布圖，調查建設區域內輸電線路因覆冰舞動跳閘的發生情況，對線路的舞動等級以及覆冰厚度進行分析，在此基礎上，制定科學有效的設計方案。在高壓輸電線路建設過程中，選擇線路時應避免易舞動區、重覆冰區，如果難以避開，可以根據相關規定開展抗冰防舞動設計。有效措施如下：在易舞動區、重覆冰區開展高壓輸電線路的建設工作時，需要將檔距縮小，控制桿塔的高度，如果使用的是鐵塔，應該使用雙帽防松螺栓；利用相間間隔棒、預絞式防振錘、阻尼間隔棒等，通過以上方式可以將線路抗冰防舞動能力逐步提高。

3.2 科學合理的選擇路徑

相關人員在選擇高壓輸電線路的路徑時，需要遵循便捷性、安全性以及高效性的原則。這就要求設計人員保證輸電線路的建設工作與國防建設、地方規劃發展相互協調，避免高壓輸電線路的建設工作對途徑地區的發展或者途徑地區的規劃項目產生不利影響。

3.3 保證桿塔選擇的科學性

設計人員保證桿塔規劃方案的科學性，可以保證線路的經濟合理性。在選擇桿塔時，需要對桿塔荷載進行確定，這是開展線路結構設計、桿塔規劃的基礎，并且有助于控制高壓輸電線路工程投資，使線路的安全運行得到保障。因此，設計人員需要對輸電線路工程途經地區的氣候條件、地形情況、河流特點等進行充分掌握，科學的分析桿塔設計的各方面要素。

4 結語

綜上所述，高壓輸電線路設計需要充分考慮地質、氣候等條件給電氣設計效果帶來的影響，保證線路設計的安全性、穩定性和經濟性。通過實現線路結構優化設計和做好桿塔選型，同時加強線路防雷抗冰設計，能夠使線路維持高效安全運轉。