高压输电线路电气设计问题及改进对策

高压输电线路电气设计问题及改进对策

马川棋

国网内蒙古东部电力有限公司赤峰供电公司 大板输变电工区 内蒙古赤峰 024000

摘要：随着可持续用电需求的增加，高压输电线路的安全性与稳定性受到了更大的重视，作为高压输电线路中重要的组成部分，电气设计的科学合理与安全有效性一直备受关注，然而现阶段的线路电气设计中还存在着一些问题亟待解决，这对于高压输电线路的安全稳定性运行有着一定的阻碍作用。

关键词：高压输电线路；电气设计问题；改进对策

1 高压输电线路特点

1.1 安全保障要求高

高压输电线路电压较高，需带动整体的电量，类似高速运转的大型电池，如果出现安全问题，将会带来较大的经济损失，因此高压输电线路对安全保障要求较高。保障高压线路的安全稳定性，可有效促进人们的可持续用电。

1.2 难度大

部分高压线路会建在河域、丘陵与山区等复杂危险的区域，且线路较长，整体铺设开来难度特别大，整体项目突出工艺技术要求高、投资高、施工时间长、施工难度大与施工条件恶劣等。

1.3 高压参数高

高压是输电线路的主要特征，主要是因为高压电缆可维持较高的电压来进行电力的传输，但是若是高压电缆出现问题，维修是一项较为困难与复杂的工程，这需要在建设早期即考虑在内，为后期的维护提供一定的条件。

2 高压输电线路电气设计的现状 

2.1 塔杆选择问题

以实际施工需要作为出发点，塔杆型号的选择是极为关键的一环。目前，我国相关输电线路技术已经处于成熟状态，但是在塔杆选择环节，仍然存在明显的问题。例如，塔杆难以实现与周边环境相协调，造成无法对线路进行有效支撑，对输电线路工程施工造成了严重影响。同时，在塔杆选择过程中，施工地点很容易被忽略，一旦施工位置选择不当，不仅会加剧施工的不稳定性，还会导致输电线路出现运行问题，对区域经济发展十分不利。在输电线路不稳定的情况下，会使塔杆的稳固下降，一旦出现塔杆坍塌事件，维修难度较大。

2.2 设计方案可行性不佳

在新时代环境下，无论是高压输电线路施工技术还是电气设计方案，都应该落实改革创新工作，不能千篇一律地采用统一化设计方案，这样才能保障设计方案的可行性和实用性。但是，由于设计人员专业能力素养的局限，高压输电线路电气设计方案质量得不到保障，缺乏针对性和创新性，无法有效解决高压输电线路电气设计的常见问题，电力运行稳定性较差。例如，杆塔是高压输电线路架空的重要环节，对整体电路运行质量具有非常重要的影响。但是，设计人员在设计杆塔时，只考虑了一些常规的影响因素，忽视与施工现场环境的结合工作，从而造成杆塔型号的选择错误，不仅影响了杆塔与电气设备的协调性，电网的运行质量受到影响，甚至还埋下了一些安全隐患。同时，由于高压输电线路施工技术的局限，电气设计方案也受到了束缚，部分高难度设计方案无法得到落实，导致故障问题遗留，只能采用后期维护的方式解决，电气设计方案可行性较差，后期维护成本也随之增加。

2.3 线路路径选择缺乏合理性

在高压输电工程建造的时候，首先要做的就是规划好线路设计。有些地方不适合高压输电的线路安置，所以在规划线路设计的时候，要实际勘察好线路经过的地方，注意每个细节。有些高压输电线路设计者没有合理的分布线路，导致后期的高压输电工程出现问题的情况很多，也有的高压输电工程线路设计者在设计线路时没有根据当地实际的地理环境和天气状况来设计，就会导致寒冷地方的线路结冰，然后线路上的冰块太大导致电线断裂。为了后期高压输电线路不出现错误的地方，在设计线路时要考虑到材料成本和线路走向，不能为了节省材料而忽略了线路设计的质量。

3 高压输电线路电气设计改进策略

3.1 合理选择高压塔杆

在高压输电线路设计中，塔杆主要起到线路固定的作用，是线路完整性的重要保障。基于传统设计，其将线路固定作为设计的第一要素，对塔杆型号选择重视度不高，一旦塔杆型号选择失误，不仅会增加塔杆设计成本，还会对实际线路效果造成严重影响，为线路后续使用埋下安全隐患。为确保线路设计的优化，工作人员应全面落实塔杆选型工作。（1）在实际路线实施区域系统勘察基础上，做好专业分析，优化塔杆基础型号选择。如果输电路线经过山林区，设计人员应将安全因素作为一项重要内容，保证最终的塔杆设计能够与区域高度契合。（2）不应将价格作为选择塔杆型号的主导因素，应在合理成本范围内做好塔杆费用的分配。在输电路线结构方面，塔杆基础是设计人员需要思考的重要条件。在整个电网建设工程中，工程造价、工期以及劳动消耗量都是极为重要的部分，塔杆基础的施工量和运输量占总工程的50%左右，成本占总成本的1/3，设计人员应高度重视塔杆基础工作，按照原定设计施工基面，完成坑深设计，当设计尚未明确施工基面时，坑深可根据拉线基础中心地面标高确定。

3.2 提升设计方案的质量

根据高压输电线路施工需求，明确电气设计要点和关键部位，做好常见故障的应对防御工作，制定出可行性较高的设计方案。例如，根据以往经验来看，高压输变电杆是比较容易发生故障的部位，所以在设计高压输变电杆时，需要落实设计检验工作，充分考虑杆塔的机械性和绝缘性，优选控杆塔建筑材料。同时，结合杆塔建设的外部环境，如：气候条件、水文条件对杆塔安装的影响，合理规划杆塔布局，既要控制杆塔建设成本，又要保障杆塔建设质量。在设计架空线路的路径选择时，也需要结合施工现场环境，如：地理环境、交通布局等，不能一味模仿以往的设计方案，应该落实具体问题具体分析工作方针，才能保障后期设计落实的有效性。例如，如果高压输电线路施工场所为平地区域，可以先考虑交通布局、社会因素。如果施工场所为山地丘陵、高山峻岭，就应该优先考虑地理因素，克服地势险峻的施工困难。此外，“抗冰”是高压输电线路电气设计的要点，也是高压输电线路的常见故障问题。因此，为了提升高压输电线路的输电安全性，做好抗冰预防和防御工作非常必要，这也是提升电气设计方案可行性的关键。例如，调查高压输电线路施工区域的冰层条件对高腰输电线路的影响，尽量选择具有抗寒保温的线路材料，避免抗冰问题影响电能运输，减少电能的传输损耗量，提升供电的稳定性。

3.3 高压输电线路路径优化

高压输电线路路径优化对电力发展有重要作用，只有选择好路径才能避免线路发生许多问题。在选择路径的工作基础上要提前选择好施工人员，确保施工人员工作的高效率，了解施工场地的详细信息，熟悉施工流程的每一个步骤，施工任务精确到每一位参与者，确保施工的顺利进行。我国高压电线路基本都在地面，依靠杆塔彼此链接，塔杆的大小粗细对高压线路的稳定性有很大影响。每根塔杆间的电线基本都经过空旷的地区，也有经过深山密林。这样的安排方式可能会节省材料，但没有考虑到施工和维修问题，在森林中各种动物可能会破坏线路表面的绝缘体，没有绝缘体的线路在下雨时很容易发生事故，而且对后期的维修也造成了困难。电路设计要避免曲曲折折、不方便施工和维修，对于塔杆的大小也要适中，要让它有足够承受重力的能力。

4 结束语

综上所述，高压供电系统的稳定性和安全性至关重要，应当落实用电控制，优化电气设计质量，降低输电线路故障率，满足人们对电力资源的需求。将质量安全融入电气设计，妥善处理设计图纸和施工技术，专业、规范开展各项工作，提升电网建设水平。

参考文献：

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[2]刘敏,李延珠.高压输电线路电气设计的问题及改进建议[J].电气技术与经济,2020(06):15-16+19.

[3]孙明灵.高压输电线路电气设计中存在问题及对策分析[J].电子技术与软件工程,2020(23):208-209.