高壓輸電線路電氣設(shè)計(jì)的問題及改進(jìn)方法探討

林培銀

【摘? 要】隨著我國科學(xué)技術(shù)以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，目前社會(huì)各個(gè)行業(yè)以及各個(gè)領(lǐng)域用電量逐漸的增加，這樣就導(dǎo)致了當(dāng)前的高壓輸電成為了一種比較常見形態(tài)，但是在這種常見形態(tài)當(dāng)中還是存在著諸多問題需要解決，還需要相關(guān)人士加強(qiáng)對(duì)于電氣線路的優(yōu)化設(shè)計(jì)工作，只有這樣才能夠提高高壓輸電線路電氣設(shè)計(jì)質(zhì)量以及水平。本文主要是關(guān)于高壓輸電線路電氣設(shè)計(jì)的問題及改進(jìn)方法研究，以供相關(guān)專業(yè)人士進(jìn)行參考和借鑒。

【關(guān)鍵詞】高壓輸電線路;電氣設(shè)計(jì);問題;改進(jìn)方法

高壓輸電當(dāng)中，通常對(duì)于線路主要采取架空輸電或者是電纜輸電的方式。在架空輸電方面，搭設(shè)具有比較大的難度，線路特別容易受到風(fēng)雨或者是雷電的侵蝕，但是，架空輸電相對(duì)而言后期維護(hù)比較簡(jiǎn)單以及便捷。另外電纜輸電主要就是在地下進(jìn)行線路鋪設(shè)，保障了形態(tài)美觀性，同時(shí)還可以有效減少架設(shè)線路空間，但是在地下搭設(shè)線路，后期維護(hù)相對(duì)比較困難，所以對(duì)于目前企業(yè)而言應(yīng)當(dāng)結(jié)合自身的實(shí)際需求以及現(xiàn)實(shí)的情況設(shè)計(jì)出科學(xué)合理的電氣設(shè)計(jì)，只有這樣才能夠切實(shí)地滿足各方面需求。

一、高壓輸電線路電氣設(shè)計(jì)過程之中存在的主要問題

在電氣設(shè)計(jì)的過程之中應(yīng)當(dāng)切實(shí)做好高壓輸電線路設(shè)計(jì)工作，提升輸電線路設(shè)計(jì)水平以及設(shè)計(jì)質(zhì)量，但是，目前相關(guān)人員在高壓輸電線路設(shè)計(jì)之中還是存在諸多的問題，其中，高壓輸電線路電氣設(shè)計(jì)過程之中存在的主要問題包括了路徑選擇缺乏合理性、桿塔基礎(chǔ)型號(hào)選擇缺乏合理性、缺乏良好的防雷以及抗冰設(shè)計(jì)、重要的交叉夸越問題，特別是輸電線路的“三跨”該類問題如處理不當(dāng)，將可能導(dǎo)致發(fā)生較大的公共安全和電網(wǎng)安全事件，故針對(duì)輸電線路的“三跨”區(qū)段設(shè)計(jì)，值得引起高度重視。

（一）路徑選擇缺乏合理性

針對(duì)于高壓輸電線路進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程當(dāng)中相關(guān)的工作人員應(yīng)當(dāng)充分意識(shí)到目前在電氣設(shè)計(jì)過程當(dāng)中還存在著路徑選擇缺乏合理性的問題，這主要就是由于工作人員沒有針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行科學(xué)研究以及科學(xué)考察導(dǎo)致，沒有對(duì)于線路以及路徑進(jìn)行合理選擇以及合理優(yōu)化導(dǎo)致設(shè)計(jì)成本增加，同時(shí)難以切實(shí)保障設(shè)計(jì)整體質(zhì)量。

（二）缺乏良好的防雷以及抗冰設(shè)計(jì)

我國大多數(shù)地區(qū)地理環(huán)境都比較復(fù)雜，尤其是一些比較開闊地區(qū)經(jīng)常存在著冰雹、雷雨，但是，相關(guān)的設(shè)計(jì)人員缺乏對(duì)于上述情況充分考慮，這樣就導(dǎo)致項(xiàng)目在惡劣的天氣之下容易出現(xiàn)漏電問題或者是線路短路問題。

（三）忽視對(duì)輸電線路的“三跨”區(qū)段設(shè)計(jì)

隨著電網(wǎng)及交通基礎(chǔ)設(shè)施的不斷升級(jí)、建設(shè)，輸電線路“三跨”相關(guān)問題日趨頻繁，該類問題如處理不當(dāng)，將可能導(dǎo)致發(fā)生較大的公共安全和電網(wǎng)安全事件，故針對(duì)輸電線路的“三跨”區(qū)段，從建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)等方面須從嚴(yán)控制;

二、提升高壓輸電線路電氣設(shè)計(jì)水平主要方法

為了切實(shí)保障高壓輸電線路的安全性以及可靠性，應(yīng)當(dāng)要優(yōu)化選擇輸電線路路徑、合理選擇桿塔基礎(chǔ)型號(hào)、加強(qiáng)防雷以及抗冰設(shè)計(jì)、加強(qiáng)輸電線路“三跨”設(shè)計(jì)。

（一）優(yōu)化選擇輸電線路路徑

相關(guān)設(shè)計(jì)人員在針對(duì)于高壓輸電線路進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)注重對(duì)于輸電線路路徑進(jìn)行優(yōu)化選擇，切實(shí)保障設(shè)計(jì)的質(zhì)量及水平。第一，對(duì)于目前設(shè)計(jì)人員而言，需要針對(duì)于山區(qū)、城市鬧區(qū)、林區(qū)等進(jìn)行全面考察，還應(yīng)當(dāng)針對(duì)于各種對(duì)于線路設(shè)計(jì)工作造成負(fù)面影響的因素進(jìn)行考慮，只有這樣才能夠選出最為科學(xué)合理的線路架構(gòu)模式，要盡量避免鬧市區(qū)以及林區(qū);第二，結(jié)合設(shè)計(jì)實(shí)際情況進(jìn)行分析，為了切實(shí)保障高壓配電線路電氣設(shè)計(jì)整體質(zhì)量以及水平，同時(shí)為了切實(shí)保障設(shè)計(jì)安全性及可靠性，設(shè)計(jì)線路不要存在著過多轉(zhuǎn)角;第三，還需要相關(guān)設(shè)計(jì)人是充分發(fā)揮能動(dòng)性，切實(shí)保障施工現(xiàn)場(chǎng)交通便利性，只有這樣才能夠提升輸電工程應(yīng)用效益以及應(yīng)用價(jià)值。

（二）合理選擇桿塔基礎(chǔ)型號(hào)

設(shè)計(jì)人員在針對(duì)高壓輸電線路進(jìn)行設(shè)計(jì)工作的過程當(dāng)中應(yīng)該明確桿塔重要意義，桿塔主要功能就是能夠?qū)?xiàng)目進(jìn)行良好的固定，切實(shí)保障線路質(zhì)量以及安全性，但是在傳統(tǒng)的模式之下，相關(guān)的設(shè)計(jì)人員沒有充分注重桿塔作用，忽視對(duì)于桿塔型號(hào)的合理選擇，這樣導(dǎo)致桿塔設(shè)計(jì)方面成本較大，還會(huì)對(duì)于整體施工造成影響，直接影響到輸電工程應(yīng)用價(jià)值以及應(yīng)用質(zhì)量，因此，對(duì)于目前的電氣設(shè)計(jì)人員而言，就應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)于線路專業(yè)化以及科學(xué)化考察，結(jié)合項(xiàng)目的實(shí)際特點(diǎn)加強(qiáng)對(duì)于桿塔型號(hào)的選擇，還應(yīng)當(dāng)注意成本控制，避免產(chǎn)生過多成本。

（三）加強(qiáng)防雷以及抗冰設(shè)計(jì)

我國面積比較廣大同時(shí)各個(gè)區(qū)域存在不同類型地形地貌以及氣候特征等等，某些地區(qū)氣候變化快，同時(shí)經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生雷電以及冰凍天氣，勢(shì)必會(huì)對(duì)于線路造成較大的影響，所以這需要企業(yè)加強(qiáng)防雷工作，切實(shí)保障線路的安全性及可靠性，第一，對(duì)于目前的電氣設(shè)計(jì)工作人員而言，應(yīng)當(dāng)結(jié)合地質(zhì)特點(diǎn)以及氣候條件等實(shí)際情況針對(duì)導(dǎo)線進(jìn)行科學(xué)結(jié)合選擇，要切實(shí)保障導(dǎo)線具備良好機(jī)械強(qiáng)度，最大程度防止惡劣天氣會(huì)對(duì)于線路造成不良負(fù)面影響，避免線路出現(xiàn)短路問題;第二，工作人員在針對(duì)于線路進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程當(dāng)中，還應(yīng)當(dāng)保障線路具備良好的絕緣性，進(jìn)而為用戶提供穩(wěn)定供電，可以在線路絕緣表面使用防水材料，防止漏電情況產(chǎn)生，進(jìn)而切實(shí)保障線路的可靠性以及安全性。

（四）加強(qiáng)輸電線路“三跨”設(shè)計(jì)

（1）線路路徑選擇時(shí)，宜減少“三跨”數(shù)量，且不宜連續(xù)跨越;跨越重要輸電通道時(shí)，不宜在一檔中跨越2條及以上輸電線路，且不宜在桿塔頂部跨越。

（2）“三跨”線路與高鐵交叉角不宜小于 45°，困難情況下不應(yīng)小于30°，且不應(yīng)在鐵路車站出站信號(hào)機(jī)以內(nèi)跨越;與高速公路交叉角一般不應(yīng)小于45°;與重要輸電通道交叉角不宜小于30°。

（3）“三跨”應(yīng)盡量避免出現(xiàn)大檔距和大高差的情況，跨越塔兩側(cè)檔距之比不宜超過 2：1。

（4）“三跨”應(yīng)采用不超過3基直線塔的獨(dú)立耐張段跨越，桿塔結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)應(yīng)不低于 1.1，桿塔除防盜措施外，還應(yīng)采用全塔防松措施;當(dāng)跨越重要輸電通道時(shí)，跨越線路設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)不低于被跨越線路。

（5）對(duì)處于15mm及以上冰區(qū)的“三跨”桿塔，需按照《110kV-750kV架空輸電線路設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50545-2010）10.1.12 條的規(guī)定驗(yàn)算桿塔覆冰荷載。其中，新建線路與高速公路、電氣化鐵路交叉跨越，跨越檔的設(shè)計(jì)覆冰應(yīng)比同區(qū)域的桿塔提高5mm。對(duì)歷史上曾出現(xiàn)過超設(shè)計(jì)覆冰的地區(qū)，還應(yīng)按稀有覆冰條件進(jìn)行驗(yàn)算。

（6）500kV及以下“三跨”線路的懸垂絕緣子串應(yīng)采用獨(dú)立雙串設(shè)計(jì)，對(duì)于山區(qū)高差大、連續(xù)上下山的線路可采用單掛點(diǎn)雙聯(lián)，耐張絕緣子應(yīng)采用雙聯(lián)及以上結(jié)構(gòu)形式，單聯(lián)強(qiáng)度應(yīng)滿足正常運(yùn)行狀態(tài)下受力要求?！叭纭钡鼐€懸垂應(yīng)采用獨(dú)立雙串設(shè)計(jì)，耐張串連接金具應(yīng)提高一個(gè)強(qiáng)度等級(jí)。

（7）“三跨”區(qū)段宜選用預(yù)絞式防振錘。風(fēng)振嚴(yán)重區(qū)、易舞動(dòng)區(qū)“三跨”的導(dǎo)地線應(yīng)選用耐磨型連接金具。

（8）跨越高鐵時(shí)應(yīng)安裝分布式故障診斷裝置和視頻監(jiān)控裝置;跨越高速公路和重要輸電通道時(shí)應(yīng)安裝圖像或視頻監(jiān)控裝置。

（9）“三跨”地線宜采用鋁包鋼絞線（單絲直徑不小于3.0mm），光纜宜選用全鋁包鋼結(jié)構(gòu)的 OPGW光纜。

（10）對(duì)特高壓線路“三跨”，跨越檔內(nèi)導(dǎo)地線不應(yīng)有接頭;對(duì)其他電壓等級(jí)“三跨”，耐張段內(nèi)導(dǎo)地線不應(yīng)有接頭。

（11）750kV及以下電壓等級(jí)輸電線路“三跨”金具應(yīng)按照施工驗(yàn)收規(guī)定逐一檢查壓接質(zhì)量，并按照“三跨”段內(nèi)耐張線夾總數(shù)量10%的比例開展X射線無損檢測(cè)。

結(jié)語

綜上所述，高壓輸電線路電氣設(shè)計(jì)過程之中存在的主要問題包括了路徑選擇缺乏合理性、桿塔基礎(chǔ)型號(hào)選擇缺乏合理性、缺乏良好的防雷以及抗冰設(shè)計(jì)、忽視對(duì)輸電線路的“三跨”區(qū)段設(shè)計(jì)。對(duì)此，應(yīng)當(dāng)要加強(qiáng)防雷以及抗冰設(shè)計(jì)、合理選擇桿塔基礎(chǔ)型號(hào)、優(yōu)化選擇輸電線路路徑，加強(qiáng)對(duì)重要的交叉跨越的認(rèn)識(shí)。只有這樣，才能提升電氣設(shè)計(jì)水平以及質(zhì)量，切實(shí)保障高壓輸電線路的安全性以及可靠性。

參考文獻(xiàn)：

[1]朱曉鋒，岳科宇，李旭，張廣新.以同步相量測(cè)量為基礎(chǔ)的高壓輸電線路故障定位方法[J].電子技術(shù)與軟件工程，2019（04）：216.