电力工程高压输电线路设计措施

电力工程高压输电线路设计措施

艾士辉

锡林郭勒盟输电工区 内蒙古自治区 锡林郭勒盟 026000

摘要：在社会经济水平显著提升的背景下，电力行业发展迅速，随之而来的是电力工程建设规模不断扩大，这对高压输电线路的设计及管理的要求也在不断提高，以适应电力工程建设的发展。电力工程供电的安全性与可靠性与高压输电线路设计的可靠性、安全性密切相关，安全可靠的线路设计是供电安全可靠性的保障。所以，合理科学地设计电力高压输电线路的施工方案可提高线路安全运行及保证线路供电可靠性。本文重点介绍输电线路的设计要点，以供输电线路设计工作者参考。

关键词：高压；输电线路；设计；措施

引言

高压输电线路是主要的输电载体，故高压输电线路的设计工作在电力工程中十分关键，设计工作的开展情况将直接关系到输电工作的整体质量。高压输电线路设计工作与我国电力行业的发展息息相关，此项工作的开展也满足了人们不断增加的用电需求。科学合理地做好此项工作对于提高电力工程高压输电线路的输电质量及效率意义重大。

1高压输电线路特点

与低压、普压及输电线路相比，高压输电线路的运行要求更高，呈现出如下特点：（1）运行安全性及可靠性要求较高，高压输电线路的容量较大，输送电量较多，是为城市及乡村居民供电的主要途径，一旦高压输电线路出现停电事故，将会影响正常社会生产生活。（2）结构参数较高，高压输电线路的运行需大量的杆塔、绝缘子提供支持，其中，绝缘子串长度大、绝缘子片数量大，在杆塔出现倒塌事故后，绝缘子的修复难度较大。（3）运行参数较高，高压输电线路的额定电压数值较大，会与附近的带电体共同作用，产生电场强度。（4）高压输电线路的输电路途较长，且架空线路会经过峡谷高山等恶劣环境，运维工作难度较大。

2电力工程高压输电线路设计现状

现阶段，我国的各级电力企业在对高压输电线路进行设计时出现了各种各样的问题，这种因设计出现的问题已严重影响了输电线路的运行安全及供电可靠性，进而影响电力企业的整体提升及社会经济的发展。电力企业设计输电线路没有经过全局考虑，没有对线路进行全面的设计，只是单单对某段线路进行设计，对线路设计管理的重要性没引起足够的重视。为此，电力企业必须在思想源头上高度重视输电线路设计的重要性，专业的设计人员需对输电线路设计全面考虑以保证高压输电线路的设计和管理的质量。高压输电线路过程可分为施工前、施工设计的安装、施工设计后这几个重要阶段，暴露最多问题会在具体实施阶段。因此，可分步骤、分阶段的不同实施，通过这样的方式，可提升输电线路设计的质量，有效地改善高压输电线路设计中存在的问题。

3高压输电线路设计要点

3.1输电线路路径的选择

选择路线的主要依据是进出口路线的规划和设计，以确保路线符合国家政策议程和实地条件。选择路线的过程应考虑到经济、安全及便利等方面的因素。在输电线路路径的选择过程中，通过选定的线路地形图（列出了具体路线、终点站及中间点的位置）了解多层面的地形特征，并列出了地理位置图。在输电线路路径的选择过程中，应当尽量避免对城市规划、军事设施、地下采矿及水利设施规划等产生影响，并确保以起点尽可能短的原则顺利完成工程。一旦制定了路线图方案，就必须对跨越该线的地区的地面沉降情况进行研究。

3.2输电线路避雷控制要点

雷电一直是危害电力系统安全运行的重要因素之一。国家电网公司系统历年电网故障情况统计结果表明，电网遭受雷击引起的故障一直占有较大比例，雷击跳闸次数占输电设备跳闸总次数的第１位，造成输电设备非计划停运次数比例占第２位，仅次于外力破坏，严重影响了电网的安全运行和供电用电的安全可靠性。雷击故障主要表现为绕击和反击两种形式。绕击是指幅值不大的雷电绕开避雷线，直接击中导线引起线路跳闸。反击是指幅值较大的雷电流流经杆塔后，导线横担处电压上升，造成导线绝缘子串两端的电压差超过其雷电耐受电压。输电线路在受到雷击后，会造成线路跳闸，绝缘子击穿、炸裂和灼伤，导地线断股甚至断线等严重事故。

3.3正确设计绝缘配合

因为高海拔地区的地理特点和气候变化与低海拔地区存在较大区别，所以在设计电力工程高压输电线路时，绝不要直接套用低海拔地区提供的绝缘配合数据和工艺技术，而是要经过实地试验测量，明确与当地建设相符的绝缘配合参数，只有这样才能保障电力工程高压输电线路中线路运行安全。通常情况下，电力工程高压输电线路中的绝缘配合设计，必须要结合电网中获取的工作电压与过电压、保护设备的特点等进行研究，并整合分析运行维护费用支出、工程投资等方面，以此从基础上实现安全、经济且高质量供电的发展目标。了解当前电力工程高压输电线路中绝缘配合设计情况可知，必须要分析以下两点：①线路绝缘子的型式与绝缘子串中绝缘子片数的选择；②导线对杆塔的空气间隙距离。同时，还要结合正常状态下的工作电压、可能出现的过电压及雷击跳闸率等进行研究，确保其与绝缘水平相符。需要注意的是，设计人员在选择绝缘子或导线对杆塔空气间隙的选择时必须要以工频工作电压为控制因素。另外，高海拔地区的耐雷水平要低于平原地区，而雷击跳闸率却高于平原地区，因此在设计时必须要做好特殊的雷电过电压保护工作。

3.4杆塔设计

（1）在基础设计方面，我国高压输电线路大都以浅基础为主，应用原状土和回填土完成基础施工，常用施工工艺包括剪切法或土重法。在开展基础设计时，设计者需全面考虑高压输电线路杆塔的受力状况，如下压力、上拔力、地耐力等，而高压输电线路的跨越区域较多，不同地区的地理条件与地形地貌相差较大，设计者需结合杆塔受力状况、地基承载能力及塔位地质条件等因素，选择最佳的地基基础施工工艺。（2）在类型选择方面，根据高压输电线路工程的成本、施工条件及运输条件差异，设计人员需选用不同类型的杆塔。如果经济条件允许，在进行新建高压输电线路设计时，设计人员优先选择水泥杆塔作为主塔，在高压输电线路的转角位置或耐张位置，选择角钢塔，这类杆塔配置方式可节约成本，提高施工效率；如果高压输电线路的杆塔需配置多回合线路，设计人员优先选择钢管塔，降低杆塔的占地面积；如果高压输电线路存在较大的转角，设计人员优先选择角钢塔，因为钢管塔易出现变形现象，影响线路正常运行。

3.5气象监测设计

大多数电力输送线路均处于户外，温度、降水等会对电力输送线路产生很大的影响。因而气象监督检测系统发挥着举足轻重的作用。工作人员在设计气象监督检测系统时，应该先对输电线架设地点气候进行深入调查，并选取适当的材料，以便抵御当地恶劣天气对材料的影响。唯有全面考虑了温度、降水等气候因素，才可以建立起符合现实状况的气象监督检测系统。

结语

综上所述，和低压或普压输电线路相比，高压输电线路的运行要求更高，设计注意要点更多。通过本文的分析可知，设计单位需做好路径与导线选择工作，规范开展杆塔设计、防雷设计与防污损设计，提升高压输电线路的设计质量，为后续施工与运行奠定基础，促进电力系统的可持续发展。

参考文献

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