高壓輸電線路電氣設(shè)計問題及完善對策

黃雪飛　褚洪雷　王大川　耿偉

摘要：高壓輸電線路相當(dāng)于我國電網(wǎng)的骨骼，近年來，隨著智能電網(wǎng)工程的不斷推進(jìn)，對我國高壓輸電線路電氣設(shè)計也有了更高的要求，其在保障輸電線路運行穩(wěn)定與安全基礎(chǔ)上，還要全面考慮自然環(huán)境因素對線路的影響。但縱觀當(dāng)前的設(shè)計現(xiàn)狀，電氣設(shè)計技術(shù)水平與當(dāng)前社會的要求出現(xiàn)了極大的沖突，因此，探究高壓輸電線路電氣設(shè)計問題與改進(jìn)建議具有重要的現(xiàn)實意義。本文基于高壓輸電線路電氣設(shè)計問題及完善對策展開論述。

關(guān)鍵詞：高壓輸電線路;電氣設(shè)計問題;完善對策

中圖分類號：TM75文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

引言

高壓輸電常見的方式有兩種，一是電纜輸電，二是架空輸電。雖然架空輸電線路的建設(shè)難度大，容易受到自然環(huán)境的影響，不過后期運行維護(hù)較為方便，因此在長距離電力輸送中，架空輸電依然是高壓輸電線路的首選。高壓輸電線路電氣設(shè)計關(guān)系到輸電線路的運行效果，如果電氣設(shè)計本身缺乏合理性，則必然會影響高壓輸電線路整體的運行穩(wěn)定可靠性，必須引起建設(shè)單位的高度重視。

1 高壓輸電線路的特點

高壓輸電線路對運行技術(shù)要求高，在電力系統(tǒng)中高壓輸電線路和普通的輸電線路不同，高壓輸電線路通過高壓來帶動電力供應(yīng)，對高壓輸電線路的導(dǎo)線質(zhì)量具有較高的要求。高壓輸電線路對安全性具有較高的要求，高壓輸電線路的具有很強的電壓，像進(jìn)行快速運動的電池一樣擁有強大的電量。如果高壓輸電線路受到破壞，那么就會造成很大的安全問題，并造成嚴(yán)重的經(jīng)濟損失。高壓輸電線路在設(shè)計的時候要考慮到整體線路的安全承載力，確保高壓輸電線路的安全性。高壓輸電線路主要是在高空進(jìn)行作業(yè)，所以發(fā)現(xiàn)問題進(jìn)行修復(fù)比較困難，而且對施工技術(shù)具有較高的要求。因此，在對高壓輸電線路進(jìn)行設(shè)計的時候要進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計，在電力系統(tǒng)中對高壓輸電線路電氣設(shè)計中出現(xiàn)的問題進(jìn)行有效的解決，排除高壓輸電線路在電氣設(shè)計中可能存在的安全隱患。

2 高壓輸電線路電氣設(shè)計中存在的問題及原因分析

2.1 線路路徑選擇缺乏合理性

高壓輸電線路電氣設(shè)計會受到外界環(huán)境的影響，因此對線路路徑合理的選擇和設(shè)計，直接影響著線路施工的質(zhì)量。在設(shè)計初期要對實際的線路選擇的施工場地進(jìn)行考察，選擇對施工工程具有較小影響的優(yōu)化線路。如果沒有對實地進(jìn)行合理的考察，選擇的線路路徑比較長，那么會導(dǎo)致建立的高壓輸電線路桿塔數(shù)量比較多。不合理的線路路徑可能會跨越森林和自然保護(hù)區(qū)，這樣樹木不能隨意砍伐，導(dǎo)致線路的架設(shè)不能正常施工。如果線路路徑選擇在采礦場附近，那么以后高壓輸電線路的安全穩(wěn)定運行會受到一定的影響。

2.2 防雷接地問題

高壓輸電線路長度長，沿線環(huán)境復(fù)雜，建筑稀少，容易受到雷擊影響。如果在線路電氣設(shè)計過程中，沒有充分考慮上述情況，防雷接地設(shè)計不合理，那么在惡劣天氣的影響下，很容易出現(xiàn)線路短路或者漏電問題，導(dǎo)致設(shè)計成本增加的同時，也會造成后期運行維護(hù)工作量的增加。

2.3 桿塔選型問題

結(jié)合該工程線路沿線的自然條件，高壓輸電線路電氣設(shè)計采用架空敷設(shè)的方式，其中桿塔選型是一個非常重要的環(huán)節(jié)，桿塔型號在保障高壓輸電線路質(zhì)量和安全方面發(fā)揮著非常重要的作用。但是部分設(shè)計人員在桿塔選型過程中，并沒有嚴(yán)格把控好設(shè)計流程，導(dǎo)致桿塔基礎(chǔ)型號的選擇不合理，影響電氣設(shè)計的質(zhì)量和安全。

3 高壓輸電線路設(shè)計問題的改進(jìn)對策

3.1 優(yōu)化路徑選擇

由于赤道幾內(nèi)亞各城市之間的道路較少，基本是城市與城市之間的聯(lián)通公路，主要的居民集中地都分布在公路兩側(cè)，公路兩側(cè)5～10m以外的地方基本都是茂密的熱帶雨林，因此將線路設(shè)置在公路兩側(cè)500m范圍內(nèi)。以工程中的220kV線路BATA～NKUE為例，從BATA變電站220kV門構(gòu)向東出線后，基本沿公路兩側(cè)架設(shè)。沿線經(jīng)過MACHINDA，到達(dá)NIEFANG以后線路轉(zhuǎn)向東北方向，最后從西南方向到達(dá)NKUE變電站220kV門構(gòu)。進(jìn)行前期勘測分析，保障整體線路的安全性、經(jīng)濟性和可靠性。分配綜合評價標(biāo)準(zhǔn)，明確施工方案，確定輔助角和地形施工的標(biāo)準(zhǔn)，有效降低工程的經(jīng)濟成本。

3.2 進(jìn)行有效的防雷抗冰設(shè)計

多變的氣候環(huán)境對高壓輸電線路有重大影響，所以要保證高壓輸電線路的安全設(shè)計，增強防雷抗冰的工作。首先相關(guān)電氣設(shè)計人員要對每個地區(qū)的氣候以及地形特點適當(dāng)選擇出導(dǎo)線。需要保障導(dǎo)線的機械強度，在雷雨冰雹這種惡劣天氣中運行有較好的狀態(tài)，降低短路等運行事故的發(fā)生。其次線路設(shè)計中，只要改變絕緣子串長度，必須重新進(jìn)行風(fēng)偏驗算，防止改造后引發(fā)風(fēng)偏;110kV以下電壓等級應(yīng)以加大盤徑絕緣子為主，220kV及以上線路的雙串絕緣子配置應(yīng)盡量采用“V型”或“倒V型”配置。例如，在選擇導(dǎo)線過程中，要充分考慮到氣候災(zāi)害的影響，對于氣候條件相對惡劣的地區(qū)，要進(jìn)行防雷裝置設(shè)計，并且增強導(dǎo)線的機械強度，能夠抵抗冰凍天氣的影響，降低因凍害而發(fā)生的短路或漏電問題。此外，利用輔助設(shè)備可以幫助線路提升抗病害能力，如絕緣子冰閃的使用，利用防水材料包裹絕緣子表層，增強對導(dǎo)線的防護(hù)，使其抵抗外部侵害能力提升。

3.3 增強高壓輸電線路電氣設(shè)計人員的培訓(xùn)

有關(guān)高壓輸電線路當(dāng)中的電氣設(shè)計人員要對其專業(yè)的培訓(xùn)，這樣會使其工作中存在的各種問題快速地得到解決，也為使其提高設(shè)計的安全質(zhì)量起到重要作用。其次，有關(guān)高壓輸電線路當(dāng)中的電氣設(shè)計人員要充分體現(xiàn)出主觀能動性，需要對這方面的知識進(jìn)行深層學(xué)習(xí)，以此提升在設(shè)計過程中的技巧，也能夠在之后進(jìn)行設(shè)計中對所學(xué)到的知識技巧充分地發(fā)揮出其真正的作用。

3.4 對桿塔基礎(chǔ)的型號合理選擇

在整體的高壓輸電線路設(shè)計中，桿塔主要就是負(fù)責(zé)線路的固定。傳統(tǒng)設(shè)計中，部分設(shè)計人員并沒有注重桿塔的選型，從而使桿塔的設(shè)計成本提高，并且影響整體的高壓輸電的質(zhì)量以及安全。所以首先設(shè)計人員要對其線路做出科學(xué)的合理分析，根據(jù)設(shè)計線路的各自特點對桿塔的型號做出正確的選擇。其次，在進(jìn)行桿塔型號的合理選擇中，要對桿塔成本合理掌控，并不是單純注重價格高。如在軟土或者黃土地基中，因為兩者有不同的承載力以及不同的穩(wěn)定性，要選出不同的桿塔型號來對高壓輸電線路固定，須通過不同的承載力來驗算從而最終選擇合適的并且最經(jīng)濟的塔型，滿足使用要求。

3.5 桿塔接地電阻的降低處理過程

在處理高壓輸電線路桿塔接地電阻的問題時，使用深埋和橫向延展的方式確定電阻降低標(biāo)準(zhǔn)。橫向延展接地可以有效抑制接地電阻和沖擊接地電阻，施工經(jīng)濟成本較低。當(dāng)土體結(jié)構(gòu)的電阻率特別低時，也可以使用豎井和深埋的方式進(jìn)行保護(hù)。

結(jié)束語

隨著我國電力事業(yè)的不斷發(fā)展，高壓輸電線路作為電力系統(tǒng)的重要組成部分，建設(shè)規(guī)模不斷擴大，面對更復(fù)雜的運行環(huán)境以及更好的功能要求，提升高壓輸電線路電氣設(shè)計水平是實現(xiàn)其穩(wěn)定運行、滿足社會要求的根本途徑。文章對高壓輸電線路電氣設(shè)計進(jìn)行了具體的論述，并總結(jié)了設(shè)計中存在的問題，提出了有針對性的建議，以便為設(shè)計人員提供有效參考，從而實現(xiàn)設(shè)計水平的提升。

參考文獻(xiàn)：

[1]郭昊坤，邵宇峰.高壓輸電線路綜合監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計[J].電子元器件與信息技術(shù)，2019（03）：85-88.

[2]胡發(fā)宏，董鐵柱.電力工程高壓輸電線路設(shè)計要點分析[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2019（01）：6.

[3]趙瑞東，樊志超.高壓輸電線路監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J].電工技術(shù)，2018（24）：96-98.

[4]陳劍鋒.高壓輸電線路設(shè)計工作中應(yīng)注意的要點分析[J].技術(shù)與市場，2018，25（12）：155+157.

[5]李佳雨.高壓輸電線路電氣設(shè)計中存在問題及對策[J].現(xiàn)代物業(yè)（中旬刊），2018（12）：31.