常见电力线路设计中的问题分析

常见电力线路设计中的问题分析

齐敦金

（国网北京经济技术研究院徐州勘测设计中心）

摘要：优选线路路径，合理规划杆塔，减小电力线路对当地社会环境和地理环境的影响，保证设计方案的科学性和可行性，本文将针对常见电力线路设计中的问题进行深入的研究分析。

关键词：路径选择；杆塔定位；研究分析

随着我国社会经济的快速发展，电网建设规模不断扩大，合理规划电力线路，保证电网的安全可靠运行也越来越重要。本文依据工程的实际情况深入研究电力线路设计中出现的问题，提出改善电力线路设计质量的有效措施，提高电力建设与社会地理的环境的契合度，实线电力投资的最大价值。

一、电力线路的路径选择

合理的选择输电线路路径，保障线路路径的可行性、经济型，减小其曲折系数，可最大程度节约电力建设成本，提高电力企业的运行效益。随着测绘手段的提高，航拍技术的发展，在进行路径选择时充分利用卫星图、航拍图可充分提高电力选线的效率和准确性。电力线路路径的不合理将导致工程造价的提高，建设工期的延长，影响工程进展。在电力线路的选择上要充分考虑各方面的影响因素。不能一味为降低线路曲折系数而忽略路径的合理性和可行性，以及对当地社会环境和地理环境的影响。

目前，我国220kV及以上电压等级电网一般布置的城市外围，其路径经过地区一般为农村和市郊地区。电网建设从可行性研究阶段至工程开始施工一般需要经过二至三年，随着我国城市化进程和新型农村社区建设的加快，原可研阶段选定线路路径在三年时间内建设环境可能发生很大变化。此外，220kV电力线路设计使用气象条件重现期为30年，500kV电力电路设计使用气象条件重现期为50年，由此可见，提高电力建设与社会地理环境的契合度，有效与远景规划结合至关重要。

设计规范中规定：“路径选择宜采用卫片、航片、全数字摄影测量系统和红外测量等技术；在地质条件复杂地区，必要时宜采用地质遥感技术；综合考虑线路长度、地形地貌、地质、冰区、交通、施工、运行及地方规划等因素，进行多方案技术经济比较，做到安全可靠、环境友好、经济合理[1]”。因此，电力线路设计方案除提请当地规划联席会讨论外，还应保持其前瞻性和时效性。随着地区经济发展日趋加快，很多零星村庄整体拆迁，农村土地规模化经营进程加快，电力线路设计与农村、市郊发展相结合可以有效提高土地利用效率，降低电力线路投资成本，减小施工困难，同时利用无人机等卫星遥感技术[2]，注重电力设计时效性，实现电力建设服务经济建设的效益最大化。

二、杆塔的定位与选择

杆塔定位是电力线路设计过程中重要的工作内容，对于制定好的电力线路要对其进行平断面的测量，并在纵断面上明确杆塔的位置，定位的准确性可以保证电力线路投资节约、施工高效。塔位的选择会影响造价、施工、运输等环节的效率，杆塔工程和基础工程约占据电力线路总投资的的60%-70%，选择合适的塔位可以减少不必要的开销，降低工程成本。常规电力设计方案合理的杆塔选择已经在工程中贯彻执行比较彻底，如在路径开阔地区一般使用角钢塔，路径狭窄的地区一般选择钢管塔，架空线路实施困难地区采用电缆建设方案等。然而，电网建设日趋成熟，电力交跨增多，电力交跨处塔位与塔型选择重要性凸现出来。如某工程采用常规鼓形塔穿越500kV电力线路时，需要进行升高改造4基500kV铁塔，后利用新型220kV钻越塔[3]，只需升高改造1基500kV直线塔即可完成电力线路穿越，节约工程投资约200万费用。

此外，常规电力线路与电铁牵引站供电线路杆塔选择也应注意区分，某工程为常规送电线路，采用了电气化铁路供电工程塔型，杆塔结构设计重要性系数[1]取1.1，造成工程投资增加约1000余万元。

合理的杆塔定位与塔型选择可以有效降低工程成本，减少工程施工困难，提高工程实施和运行安全性。

三、提高电力线路设计质量的措施

（一）优选线路路径

综合考虑线路长度、地方规划、经济发展、社会和地理环境等因素，优选线路路径，同时从技术层面考察地形地貌、地质、冰区、交通、施工、运行等实施条件，结合工程具体情况，积极利用卫片、航拍、现场踏勘等手段进行工程可行性研究。具体设计方案中考虑采用防污闪、冰闪、覆冰、风偏放电、舞动、雷击跳闸等措施。

多方案路径比选，适当结合当前农村土地规模化经营情况，考虑前瞻性与时效性，提高土地综合利用效率。

(二)设计气象条件的选择

为使送电线路的结构强度和电气性能能够很好的适应自然界的气象变化，以保证送电线路的安全运行，在设计过程中，必须对沿线的气象情况进行全面的了解，详细搜集设计所需要的气象资料[4]。

结合具体工程路径走向，搜集沿线路周围各气象台(站)的气象资料[4]，包括历年各月10分钟时距最大风速及其风向；历年各月极端最低气温(℃)及出现日期、历年各月极端最高气温(℃)及出现日期；历年各月降水日数(天)；各月雷暴日数、初终日、累年各月最多、最少日数和最早最晚初终日；历年各月雾日数和累年各月最多、最少日数；冬季覆冰情况，沿线已建线路设计冰厚、抗冰设计措施与运行情况，合理概括出具体工程的气象组合条件。

(三)杆塔选择与造价控制

合理进行杆塔定位与选型，优先进行电力线路与电力线路、铁塔、公路、河流等交叉跨越处方案比选，确定经济合理的设计方案。积极选用先进塔型和相关基建新技术，优化开环点、穿越点等塔位和塔型。为了减轻塔重和减少迎风面积，尽量采用高强钢[5]材料。对于途经道路绿化带等走廊紧张区域的220kV及以上线路工程，若能够满足塔位限制和城镇规划要求，优先采用窄基钢管塔。结合工程具体气象条件，选用电力建设标准化模块，形成规模化经济效益。杆塔定位尽量靠近县乡公路、机耕道路，方便机械进场和工程施工。杆塔结构设计应尽量满足机械化施工的要求，如单个构件长度一般不超过12m，单个构件的单重一般不大月3吨等。

随着社会经济的发展，电网规划设计标准普遍提高，注重提高重要线路设计标准的同时还应区分其与常规线路的区别，保证合理的电网投资。

四、结语

随着现代化水平的提高和电气化进程的加快，经济社会和电力建设和谐发展的要求日益提高，创新电力线路设计方法，结合当前社会经济和地理环境，设计合理的电力线路建设方案，促进电网和谐健康发展。在观念上加深对电力线路设计的重视程度，保障电力线路设计工作的顺利进行，不断提高技术人员的专业知识水平及实践能力。解决电力线路设计中出现的问题，优化设计方案，提高电力线路的设计质量。

参考文献：

[1]110kV~750kV架空输电线路设计规范(GB50545-2010)[S].2010.

[2]利用卫星遥感技术进行电力线路设计[J].张晓东，许邦鑫，黎景良.测绘学报，2005[7]

[3]220kV同塔双回线路钻越500kV线路的方案选择[J].宋岩，王炜，王辉，郭志涛.电力建设，2012(10).

[4]电力工程高压送电线路设计手册(第二版)(M).中国电力出版社，于长春等编著，2003.

[5]高强钢在工程结构中的应用进展[J].罗永峰，王熹宇，强旭红，刘晓.天津大学学报(自然科学与工程技术版)，2015(S1).