高压电网110kV输电线路设计

高压电网110kV输电线路设计

刘昊昱

（内蒙古电力（集团）有限责任公司鄂尔多斯电业局内蒙古鄂尔多斯017000）

摘要：110kV供电线路主要使用架空绝缘线，用以提高线路供电稳定性，减小维修的工作量，同时能够提高线路的利用率。市场经济改革在电力企业中的不断深化给电力企业带来了很多变化，对110kV输电线路设计工作提出了很多更高的要求。合理的输电线路设计能够为施工节省成本，使企业能够在激烈的市场竞争中胜出。

关键词：高压电网；110kV；输电线路

一、输电线的设计

1.1主变压器的数量

对于大城市郊区的变电站，在中、低压侧已经构成环网的条件下，装载2台主变压器最好。对于地区相对孤立的大型专用变电站，在设计的时候装载3～4台主变压器为宜。在我国，高压电网110kV的变压绕组都采用Y型的链接结构。城市中新建的高压电网110kV的主变压器的规模都采用3台为准。

1.2负荷量的计算

负荷的计算是供电设计中最基本的数据，计算的负荷值是否合理，将直接影响到导线的选择和电器的选择是不是经济合理。如果计算的结果偏大，就会影响导线和电器的选取过大，造成有色金属和投资的不必要浪费。如果计算的结果偏小，也会影响导线和电器提前老化甚至烧掉，造成的损失将是不可估量的。因此，正确合理的计算负荷量，对于导线和电器的布置尤为重要。

1.3支撑线路的杆塔设计

110kV输电线路最基本也是最重要的支撑结构就是杆塔，在对支撑线路杆塔进行设计的时候，不仅仅要考虑线路本身条件限制的因素，更要考虑杆塔的分段模式、横膈面的杆塔分布，以及传力等诸多因素。常用的斜材构造是交叉型的斜材构造，它属于基本的单位，而为了使得减少杆塔本身受外界因素的影响，则可以在通电线路中杆塔本身的节点之间的位置增加短角钢的应用，这样，就能够有效的稳定其结构。塔身斜材的性能会受到诸多因素的影响进而降低杆塔本身的结构的抗压性能。而影响其性能的因素有：水平面夹角的度数，应以40°～50°之间；还有选材的质量、主体材料本身的长度以及分段等等。

1.4输电线材料的选择

由于110kV的输电线路本身就具有危险因素，因此为了使其性能及使用寿命的延长，则必须在材料的选择上慎重。在设计之初，就要在以此电线在电网中的作用为前提来选择合适的材料电线。为了保证电线的作用的发挥达到设计的目的，一般尽量选择耐热性高、导电效率高这样的材料。当下使用的大多是钢、铝、铜这类的材料，而其中的姣姣者则就是铝了，铝本身的导电性就很不错，而且使用的寿命很长，这就满足了前面所提到的几项要求。

1.5110kV高压输电线路的绝缘设计

输电线路的绝缘性是保证高压输电线路正常工作的关键点，所谓输电线路

的绝缘性主要是指输电线路的电气设备的绝缘和所接触空气的绝缘。上述两种绝

缘操作都是十分有挑战性的，具体说来就是，对电气设备的绝缘操作可能会使得整个高压输电线路出现过电压现象，也可能使得在整个输电线路系统出现电压的最大值。而对与电气设备接触的空气的绝缘可能会出现的现象是但电压值不断的增加时，以及距离不断的加大时，对空气的绝缘强度会出现非线性的饱和。非线性饱和现象的出现为绝缘控制工作带来了很大的难度，此时提升对空气的绝缘效果时非常不容易的。在实际应用中，为了尽量避免出现非线性饱和现象，操作人员通常会适当的减小过电压数值。

1.6输电线路防雷结构的设计

由于110kV线路本身分布广，线路比长的特点，使得受雷击造成的跳闸停电和绝缘子串烧毁的可能性很高，而这样一来高压电路的防雷设计自然就成为了线路设计时的重要问题之一。在110kV的防雷设计则需要考虑诸多因素。第一，输电线路所存在的地方的周边环境：花草树木及房屋建筑等。为了防止对这些因素进行干扰，就要对具有导电致使出现雷害的各种因素进行清除调整；提高避雷线性能，确保材料合格。第二，避雷线本身必须要演变向导线的一侧进行外移，因为避雷线本身可能会对高压线路产生不利的影响。第三，保证线路和避雷线之间的距离标准且垂线的方向要维持一定的间距。

二、110kV高压线路具体设计技术的应用

2.1优化铁塔基础

高压输电线路所处的地理位置和环境对整个输电线路系统的影响是很大的，在输电线路中最容易受到环境影响的就是铁塔基础。季节的交替变化，温度变化对铁塔基础的影响是很显著的，具体说来就是，可以影响其抗压和抗拔性能，还影响其抗剪性能，这些性能的改变使得铁塔基础无法满足设计需求，最终使得整个高压输电线路的正常工作受到影响。为了降低环境对铁塔基础的影响，在输电线路的实际搭建中必须按照设计要求进行，当铁塔所处地区的环境对其影响很大时还需要对铁塔基础进行适当的改进，以保证整个高压输电线路的正常运营。

2.2降低输电线路杆塔接地电阻

为了提升高压输电线路的抗雷击性能，可以采取的有效措施就是减小输电线路中杆塔的电阻。总的说来，高压输电线路中杆塔的电阻是过高的，这是不利于整个输电线路的避雷性能的。因此应该采取适当的措施减小杆塔的电阻值，现阶段常用的方法有两种，分别是将杆塔的电阻深埋入地下，另一种是使得电阻和大地保持水平状态，也就是使得杆塔保持水平的状态。总的说来，这两种方法各有利弊，前一种减小电阻的方法所需成本投入较大，但是整个装置需要的空间较小，后一种方法需要的空间较大，但是需要的成本较小。

2.3减缓电磁影响的控制

高压输电线路具有电磁性，这种电磁性对线路所在区域的环境是有影响的。设计人员应该通过适当的手段减小输电线路的电磁性。影响输电线路电磁性的主要因素有导线弧垂距地高度，导线和周边物体的距离。因此，高压输电线路的实际建设过程中，可以通过适当控制上述两个因素达到减小输电线路电磁性的目的。

三、结语

总之，高压电网输电线路的设计是一项技术含量较高、劳动强度较大、时效性要求很高的野外工作。输电线路设计的正确与否，不仅影响到线路工程建设的技术经济指标，也牵涉到整个电力系统的安全运行。因此，在设计过程中要避免在线路设计中脱离工程实际，一味生搬硬套。要做好高压电网输电线路设计工作，只有结合实际，因地制宜，通过优化方案，不断探索与创新，进一步加深初步设计阶段的设计深度，才能满足建设坚强电网的要求，为我国的电力建设创建优质工程提供指导作用。

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