高压架空输电线路电气设计要点分析

高压架空输电线路电气设计要点分析

何名川

国网四川省电力公司广元供电公司四川广元628000

摘要：高压输变电系统的主要作用是在电力运输过程中对电压进行转换并对输送电系统进行保护，实现电力的安全传输和和合理化分配，高压输电线路的合理设计是电网正常、安全运行的基础保障。文章主要对高压架空输电线路电气设计进行了简要分析，以供参考。

关键词：电力；输电线路；设计

引言

随着当前我国社会的不断发展，相应电力系统的布置复杂性正在不断提升，其涉及到的电力输送需求也正在不断增加，进而也就必然会对于高压输电线路的布置提出了更高的要求。结合这种高压输电线路的具体布置而言，其需要重点把握好各个方面的电力能源需求，促使其能够具备更为理想的电力供应效果，与此同时，整个电力高压输电线路运行的安全性同样也需要得到较好保障，尽量避免电力线路输送过程中出现的各类问题和故障，并且还需要考虑到整个高压输电线路运行的经济性效果。由此可见，这种高压输电线路电气设计的难度是比较大的，需要从各个角度进行全方位优化控制。

1高压架空输电线路电气设计的主要内容

高压输电线路电气设计的主要内容包括前期考察、相关理论设计以及实际施工三个部分。前期考察是指相关工作人员对施工场地进行全面的考察，考察内容包括高压输电线路建设场地的温度、湿度以及地理位置等，从而对施工情况进行全面了解，有利于施工计划的制定与实际施工的顺利开展。相关理论设计是指工作人员在对高压输电线路的施工要求进行详细调查的基础上，制定切实可行的高压输电线路施工计划，明确施工规范和施工标准，并且绘制相应的施工图纸，严格按照计划进行施工操作。实际施工则是指施工人员根据理论设计中的施工计划建设高压输电线路，在实际操作过程中，应当严格按照相关规定执行操作，及时发现施工计划中存在的问题并进行改进，确保高压输电线路的建设顺利开展。

2高压架空输电线路电气设计要点分析

2.1恰当选择路径

对于高压输电线路的路径进行恰当选择可以说是整个设计环节中比较核心的一个方面，其需要重点围绕着整个高压输电线路运行的各个区域进行详细分析，不仅要了解其各个区域的基本供电需求，还需要与当地电网规划、政府建设规划相结合，从而才能对线路选择和应用进行较好明确。结合这种线路选择工作的有效执行，其必须要重点考虑到整个施工操作的各个方面，比如对于经济性，就需要加强优化力度，促使其相应线路的选择能够尽量缩短（降低曲折系数），避免因为线路过长而影响到高压输电线路后续能耗损失;而从具体区域地质状况角度进行详细分析同样也是比较关键的一环，其需要切实了解该区域地形状况，尽量选择一些平坦区域，并且尽量规避一些洪涝灾害频发或者是地震多发带，确保高压输电线路后续安全性水平。

2.2恰当选择杆塔型式

在高压输电线路的电气设计处理中，杆塔同样也是比较重要的一个方面，针对杆塔型式进行恰当选择也就成为了比较重要的设计环节，其需要切实围绕着相应高压输电线路所处环境进行匹配性选择，促使其具备因地制宜的效果，并且能够针对各个不同杆塔型式进行多角度分析，确保其能够自身较为稳定有序。当然，对于杆塔型式的选择还需要重点考虑其自身稳定性效果，对于整个结构的力学属性进行准确计算，确保杆塔能够在后续长期运行中具备稳定性基础，有效缓解外界荷载方面的不利威胁和干扰。此外，对于杆塔的基本材料选择同样也需要进行严格筛选，促使其能够具备稳定效果，降低因为自身承载力不足带来的隐患威胁。再者，在选用新型杆塔时，要组织专家对其进行科学合理的论证，重点讨论杆塔的技术经济性，在确保安全的情况下，尽量减少杆塔的使用和维护费用，进而为企业营造良好的经济效益。对于新型杆塔中存在的问题，要进行充分的论证，并结合杆塔运行的实际情况，并提出全面的解决措施，进而在实际工作中对其存在的缺陷进行有效的改善，从而为输电线路提供安全稳固的支撑。

2.3架空线路杆塔基础设计

架空线路杆塔基础设计必须在安全、可靠的前提下，坚持保护环境和节约资源的原则。根据线路的地形、施工条件、岩土工程勘查资料，综合考虑基础型式和设计方案，使基础设计达到安全、经济合理的目的。根据沿线地质和水文状况，按照安全可靠、技术先进、经济适用、因地制宜的原则选定常采用的基础型式如下：掏挖式基础、斜柱柔性基础、扩展底柔板斜柱基础、直柱刚性基础、斜柱刚性基础、岩石基础、装配式金属基础，灌注桩等。根据我国目前高压输电线路杆塔基础工程的设计和施工现状，并结合本工程地基及杆塔基础的工程特性，在基础方案选择应采取合理的结构型式，减小基础所受的水平力和弯矩，改善基础受力状态；充分利用原状土地基承载力高、变形小的良好力学性能，因地制宜采用原状土基础。

2.4加强抗冰设计

线路的覆冰情况调查需要我们设计人员进行实地考察，除了收集当地气象台、站的气象资料，也要向当地运行维护部门和当地居民询问往年最大覆冰情况。若当地无气象台、站时，可以参考附近气象台、站的资料。线路覆冰也可以参考临近运行良好的线路进行设计。我国各个地区的气候条件存在很大差异，对于输电线路电气设计需要根据不同的气候特征进行调整，其中，对于输电线路稳定性影响比较大的是雷雨和冰冻天气，会对输电线路的质量造成很大的影响。那么在设计过程中，高压输电线路的防雷防冰冻设计是十分重要的。其中有关线路导线的选择需要考虑气候和地质条件，要保证导线材料的质量，导线材料要有较高的机械强度，能够在恶劣的环境下正常运行。还有线路抗冰能力，在当前使用最多的是绝缘子冰闪，在其表层涂抹防水材料，能够降低漏电发生的几率。线路的风速选择宜采用统计分析和对比观测法，由临近地区气象台、站的气象条件推测山区或者其他地方的基本风速，并结合实际运行经验确定。当无可靠资料时，宜将附近平原地区的统计数值提高来设计。

2.5加强避雷线设计

在高压输电线路设计中，避雷线的设计不容忽视，但很多设计者在线路设计时往往忽略避雷线设计，以致造成了严重的后果。做好避雷线设计，应做到以下几点：①要选择好避雷线。在线路设计过程中，设计者要选择双避雷线，即使雷电交加，也能确保导线不受影响，尽可能有效保护导线。②安装避雷针。一般来说，应将避雷针安装在杆塔的顶端，与此同时，要有效控制雷击点，尽可能减少雷击的次数，提高防雷效果。③避雷针和高压导线间的垂直方向可设置一定的距离。随着社会的发展，一些具有消雷功能的避雷针相继出现，设计水平距离，并科学运用消雷针，能最大限度减少雷击对高压线的危害，确保高压输电线路的科学、高效发挥作用。设置防雷线是进行防雷设计的一个重要途径，但以往的高压输电线路设计中，往往有一些设计师会完全忽略防雷设计，这一方面是对设计本身的不负责任，另一方面，这种做法同样也不利于保护高压导线，以及促使高压导线正常发挥供电、输电功能。

2.6注重防鸟害设计

高压架空输电线路大部分分布在野外，给鸟类的栖息和筑巢提供了条件，鸟类在线路上的活动容易使线路发生短路跳闸或接地故障，并且随着鸟类保护及各地林木保护的发展，鸟类数量逐渐增多，鸟巢、鸟粪引发的输电线路事故也逐年增加，因此高压架空输电线路要注意将防鸟害设计纳入高压架空输电线路设计内容，并将防鸟装置列入工程概算。设计选择的防鸟装置不应存在影响线路安全运行的隐患，尽量不影响线路的维护检修工作，并方便安装固定，不宜采用结构复杂、易损坏的防鸟装置。

结语

综上所述，在我国大力建设电力设施过程中，高压输电线路又是电力系统中重要的组成部分，也是重点的建设环节，因此应当加强对高压输电线路电气设计的重视。高压输电线路电气设计中还存在路径选择不合理，杆塔基础型号选择不科学以及高压输电线路防雷抗冰机制不完善、鸟害问题严重等问题，制约了高压输电线路工程的进一步发展。

参考文献

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