高壓輸電線路電氣設(shè)計(jì)問題及完善對(duì)策探究

中國(guó)電建集團(tuán)江西省電力設(shè)計(jì)院有限公司 王 瓊

1 高壓輸電線路的特點(diǎn)及設(shè)計(jì)過程

高壓輸電就是發(fā)電廠產(chǎn)生的電流，經(jīng)過變壓器把電流的電壓值增大之后通過電纜把電力輸送到需要的地方，然后再通過降壓器把電流的電壓值降低，在輸送到各家各戶，這樣就是我們?cè)谏钪杏玫降碾娏鳌Ｔ龃筝旊姇r(shí)的電壓是為了在保證功率相同，電流越大電壓越小，這樣做不僅可以減少電流傳輸造成的熱損耗，還可以降低輸電的材料成本，節(jié)約電力資源。高壓輸電工程的完善，在很大程度上提高了人們的生活質(zhì)量，也彰顯著我國(guó)電力水平的提高與科學(xué)技術(shù)的發(fā)展[1]。

1.1 高壓輸電線路的特點(diǎn)

高壓輸電線路在電力輸送方面不僅節(jié)省了人力成本和材料成本，也給人們的生活帶來了極大好處，還為我國(guó)的科技發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。高壓輸電被分為直流電和交流電兩種，直流電的電流是一成不變的，無論時(shí)間怎么變電流都不會(huì)變。交流電就是電流不斷的變化，且電流的變化和時(shí)間呈現(xiàn)周期性的變化，交流電是就日常生活中的市電。高壓輸電是一項(xiàng)大工程，它的任何一個(gè)環(huán)節(jié)都不能有任何的失誤。

直流輸電所需要的材料非常少且需要的成本也很低，它只需兩根導(dǎo)線、一根做正極一根做負(fù)極，輸送直流電的線纜可使用很長(zhǎng)時(shí)間且電流的輸送距離可遠(yuǎn)也可進(jìn)。我國(guó)的高壓輸電也有的是輸送交流電，交流電在生活中應(yīng)用十分廣泛。使用交流電的好處就是電壓可以自動(dòng)調(diào)控，交流電的發(fā)電設(shè)備比直流電的發(fā)電設(shè)備簡(jiǎn)單易操作，且交流電的發(fā)電系統(tǒng)完整，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

直流輸電和交流輸電都有一定的缺點(diǎn)。高壓直流輸電的材料成本很高，設(shè)備很多不易操作，設(shè)備造價(jià)昂貴、可靠性不好、直流輸電的滅弧問題解決困難等許多的問題都需要解決。直流輸電的電壓不容易降下來，想要實(shí)現(xiàn)降壓必須使用專業(yè)電子電路才可以，不然就無法降壓成功。不管是直流輸電還是交流輸電都具有兩面性，他們共同為人類發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)，但每年因觸電傷亡的人數(shù)并不少，所以在利用電力的同時(shí)也要注意安全。

1.2 高壓輸電線路電氣設(shè)計(jì)過程分析

高壓輸電前期會(huì)受到很多的因素阻擾，所以在最初的階段要做好所有準(zhǔn)備，從高壓輸電建造前的施工場(chǎng)地的選擇、到材料的選擇一定要細(xì)心謹(jǐn)慎，把好質(zhì)量的關(guān)卡。選擇施工場(chǎng)地時(shí)要根據(jù)實(shí)際的地理情況和天氣狀況，多次對(duì)施工場(chǎng)地進(jìn)行勘察，注意施工場(chǎng)地的每個(gè)細(xì)節(jié)。設(shè)計(jì)施工圖紙時(shí)不僅要有專業(yè)的知識(shí)技能，也要細(xì)心觀察施工地區(qū)的細(xì)節(jié)問題。針對(duì)初期的施工，各項(xiàng)工作的負(fù)責(zé)人員要相互督促、互相學(xué)習(xí)，對(duì)施工問題多次展開討論，完善高壓輸電工程。

確定好施工的場(chǎng)地后，就要規(guī)劃高壓輸電的線路，這個(gè)步驟對(duì)整個(gè)輸電工程十分重要。在確定線路走向時(shí)要考慮線路經(jīng)過地方的地理環(huán)境和天氣狀況，確保輸電線路不會(huì)受到天氣的影響。做好線路的防潮和防凍及絕緣工作，保護(hù)線路增加線路的使用年限。施工的過程中要努力做好每一個(gè)步驟，輸電工程的負(fù)責(zé)人要監(jiān)督好每一個(gè)步驟，不能出現(xiàn)一絲一毫的失誤。考慮到外界因素對(duì)線路的影響，努力把外界的因素的影響降到最低點(diǎn)。輸電工程的負(fù)責(zé)人員要有專業(yè)的知識(shí)和高超的技能，這樣有利于加快輸電工程施工的效率。

2 高壓輸電線路電氣設(shè)計(jì)中存在的問題及原因分析

高壓輸電雖然在我國(guó)分部廣泛，但它存在的問題尚未解決，高壓輸電工程是一項(xiàng)非常龐大的工程，有許多細(xì)節(jié)需注意，任何一個(gè)不起眼的細(xì)節(jié)都有可能對(duì)輸電工程造成很大的影響。目前首要做的就是找出高壓輸電線路電氣設(shè)計(jì)上的不足之處，然后想辦法解決存在的問題[2-3]。

2.1 線路路徑選擇缺乏合理性

在高壓輸電工程建造的時(shí)候，首先要做的就是規(guī)劃好線路設(shè)計(jì)。有些地方不適合高壓輸電的線路安置，所以在規(guī)劃線路設(shè)計(jì)的時(shí)候，要實(shí)際勘察好線路經(jīng)過的地方，注意每個(gè)細(xì)節(jié)。有些高壓輸電線路設(shè)計(jì)者沒有合理的分布線路，導(dǎo)致后期的高壓輸電工程出現(xiàn)問題的情況很多，也有的高壓輸電工程線路設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)線路時(shí)沒有根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際的地理環(huán)境和天氣狀況來設(shè)計(jì)，就會(huì)導(dǎo)致寒冷地方的線路結(jié)冰，然后線路上的冰塊太大導(dǎo)致電線斷裂。為了后期高壓輸電線路不出現(xiàn)錯(cuò)誤的地方，在設(shè)計(jì)線路時(shí)要考慮到材料成本和線路走向，不能為了節(jié)省材料而忽略了線路設(shè)計(jì)的質(zhì)量。

2.2 防雷和抗冰設(shè)計(jì)不合理

每年在我國(guó)發(fā)生的線路故障，大多是天氣寒冷或電線結(jié)冰對(duì)線路造成的破壞，我國(guó)每年都會(huì)發(fā)生電線上結(jié)冰過厚而導(dǎo)致線路斷裂的現(xiàn)象，每一次對(duì)線路的維修都極其困難，工人們要爬上距地面幾百米的高空中維修，非常困難，如果對(duì)高壓輸電線路進(jìn)行合理的規(guī)劃，就會(huì)避免這種情況的出現(xiàn)。武漢曾因下冰雹造成很多電路跳閘的現(xiàn)象。在2013年成都遭受雷暴導(dǎo)致58高壓線嚴(yán)重受損，不僅對(duì)政府工作人員帶來極大壓力，也對(duì)人們?cè)斐珊艽蟛槐恪Ｈ绻邏狠旊娋€合理安排就不會(huì)出現(xiàn)這種情況。有些地方的高壓輸電線路因沒有做好防雷措施引發(fā)觸電事故造成人員傷亡，可見高壓輸電線路防雷措施的重要性。

3 高壓輸電線路電氣設(shè)計(jì)改進(jìn)措施研究

3.1 高壓輸電線路路徑優(yōu)化

高壓輸電線路路徑優(yōu)化對(duì)電力發(fā)展有重要作用，只有選擇好路徑才能避免線路發(fā)生許多問題。在選擇路徑的工作基礎(chǔ)上要提前選擇好施工人員，確保施工人員工作的高效率，了解施工場(chǎng)地的詳細(xì)信息，熟悉施工流程的每一個(gè)步驟，施工任務(wù)精確到每一位參與者，確保施工的順利進(jìn)行。

我國(guó)高壓電線路基本都在地面，依靠桿塔彼此鏈接，塔桿的大小粗細(xì)對(duì)高壓線路的穩(wěn)定性有很大影響。每根塔桿間的電線基本都經(jīng)過空曠的地區(qū)，也有經(jīng)過深山密林。這樣的安排方式可能會(huì)節(jié)省材料，但沒有考慮到施工和維修問題，在森林中各種動(dòng)物可能會(huì)破壞線路表面的絕緣體，沒有絕緣體的線路在下雨時(shí)很容易發(fā)生事故，而且對(duì)后期的維修也造成了困難。電路設(shè)計(jì)要避免曲曲折折、不方便施工和維修，對(duì)于塔桿的大小也要適中，要讓它有足夠承受重力的能力。

3.2 對(duì)防雷抗冰進(jìn)行有效的設(shè)計(jì)

我國(guó)四季氣候變化明顯，在實(shí)行高壓電線路設(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)地理位置和氣候的變化，盡量避免一些高寒地區(qū)，選擇較短的路線設(shè)計(jì)，進(jìn)行線路走向時(shí)要做好線路的防潮和防寒。為避免漏電問題的發(fā)生可采取以下的措施預(yù)防：首先在塔桿上安裝好防雷裝置或安裝避雷針，連接地線埋入地下。定期對(duì)高壓輸電線路進(jìn)行檢查防患于未然，對(duì)于地下線路要做好防潮措施，在線路表面做好絕緣措施。下降接地電阻、架設(shè)避雷線、安裝避雷器、設(shè)置接地裝配等都是非常有用的防雷措施。對(duì)于高寒地區(qū)線路問題，就是要對(duì)線路進(jìn)行抗冰設(shè)計(jì)，研發(fā)抗冰的線路設(shè)備，減小冰凍對(duì)線路的壓力，增加線路的使用年限。如：在絕緣子冰閃表面涂放高質(zhì)量的防水材料可避免電線漏電問題；保持電線較高的機(jī)械強(qiáng)度可在出現(xiàn)雷電冰雹時(shí)保持良好狀態(tài)，減少線路問題。

3.3 提高高壓輸電線路電氣設(shè)計(jì)人員的專業(yè)素質(zhì)

高壓輸電線路電氣設(shè)計(jì)人員的專業(yè)素質(zhì)對(duì)高壓輸電工程的發(fā)展有很大影響，他們熟知高壓輸電相關(guān)知識(shí)，有很好的專業(yè)能力，是國(guó)家電力發(fā)展的動(dòng)力。高壓輸電線路工程是我國(guó)電力發(fā)展的重要工程，參與人員要有豐富的專業(yè)知識(shí)和強(qiáng)大的工作能力，這樣才能保證高壓輸電工程的進(jìn)步。有些設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)不認(rèn)真，沒有及時(shí)發(fā)現(xiàn)不合理的地方并及時(shí)改正，這不僅浪費(fèi)了其他人的勞動(dòng)成果，也讓自己的工作變得毫無意義。在電氣設(shè)計(jì)的過程中，設(shè)計(jì)圖紙要做到絕對(duì)的精確，過程要嚴(yán)格按照合理的要求來實(shí)施，監(jiān)督者要嚴(yán)格把控好施工質(zhì)量的關(guān)卡，及時(shí)指出并糾正施工時(shí)的錯(cuò)誤之處。要徹底的改善這個(gè)問題，要加大對(duì)施工人員的要求，對(duì)每一個(gè)步驟都要做到完美，及時(shí)解決施工時(shí)存在的問題。

綜上，雖然現(xiàn)在高壓輸電工程還存在圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的不合理、高壓線路的規(guī)劃不合理、防雷和抗冰不到位等問題，但我國(guó)的技術(shù)人員已投身于高壓輸電工程中，推動(dòng)著祖國(guó)的電力發(fā)展。