高壓輸電線路電氣設(shè)計(jì)的問題及改進(jìn)建議

左玲娜 陳敏 王海波 李強(qiáng) 王晉強(qiáng) 呂海霞

【摘 ?要】隨著人們生活水平的提高，人們對(duì)電的的需求越來越大，架空線路和電纜線是輸電系統(tǒng)中常用的高壓輸電線路，但是，選擇使用哪種方式需要綜合考量其利弊。架空線路布線存在較大的難度，而且還存在被雨雪襲擊或者雷電擊中的危險(xiǎn)。相反，地下敷設(shè)電纜具有更加顯著的優(yōu)勢(shì)，不僅能夠節(jié)省布線空間，還美觀整潔，但是，這種方法的缺陷就是增加了電纜線的維修難度。所以，不難發(fā)現(xiàn)高壓輸電線路在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中需要綜合考慮各種影響因素，結(jié)合高壓線路狀況，選擇有效科學(xué)的設(shè)計(jì)方案，并對(duì)方案不斷改進(jìn)和完善。

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

引言

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(duì)我國高壓輸電線路電氣設(shè)計(jì)也有了更高的要求，其在保障輸電線路運(yùn)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(duì)線路的影響。但縱觀當(dāng)前的設(shè)計(jì)現(xiàn)狀，電氣設(shè)計(jì)技術(shù)水平與當(dāng)前社會(huì)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(jì)問題與改進(jìn)建議具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1高壓輸電線路電氣設(shè)計(jì)過程概述

①前期分析，高壓輸電電氣設(shè)計(jì)具有工程量大、設(shè)計(jì)復(fù)雜的特征，在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中還存在一定的安全隱患，所以，設(shè)計(jì)人員需要對(duì)當(dāng)?shù)氐匦慰茖W(xué)勘察，合理控制設(shè)計(jì)成本，從根本上降低前期設(shè)計(jì)的不必要投入，提升電氣設(shè)計(jì)的水平和質(zhì)量[1]。例如科學(xué)選擇電氣設(shè)計(jì)材料，避免出現(xiàn)工程材料浪費(fèi)現(xiàn)象，讓電氣設(shè)計(jì)達(dá)到合理性、安全性的要求;其次，高壓輸電線路電氣設(shè)計(jì)工作人員需要具備較高的專業(yè)素質(zhì)，對(duì)線路架設(shè)狀況進(jìn)行實(shí)地分析和考察之后，還需要對(duì)高壓輸電線路各種設(shè)計(jì)方案進(jìn)行對(duì)比和分析，針對(duì)其存在的問題提出相應(yīng)的解決措施。例如從應(yīng)用技術(shù)、施工環(huán)境、設(shè)備選擇等角度加以考量，提升設(shè)計(jì)方案的水平和質(zhì)量。②初期設(shè)計(jì)，高壓輸電線路電氣設(shè)計(jì)之前，要擬定設(shè)計(jì)草圖，結(jié)合設(shè)計(jì)狀況來進(jìn)行改進(jìn)和完善，保證電氣設(shè)計(jì)施工順利準(zhǔn)確完成[3]。所以，設(shè)計(jì)工作人員要能夠針對(duì)高壓輸電線路設(shè)計(jì)地區(qū)的綜合環(huán)境進(jìn)行考量，還要能夠兼顧應(yīng)用導(dǎo)線尺寸、輸電線路、防雷抗冰施工方案。因?yàn)檩旊娫O(shè)備線路質(zhì)量、外部環(huán)境都會(huì)對(duì)輸電線路最終設(shè)計(jì)水平和質(zhì)量產(chǎn)生直接影響。所以，輸電企業(yè)需要做好設(shè)計(jì)工作人員綜合素質(zhì)培養(yǎng)工作，讓他們?cè)谒枷肷钐幎寄軌蛘J(rèn)識(shí)到電氣線路合理設(shè)計(jì)的必要性和重要性，讓電氣線路得到優(yōu)化，設(shè)計(jì)水平得到提升。③施工設(shè)計(jì)，高壓輸電電氣設(shè)計(jì)期間，工作人員需要在施工過程中積極配合，針對(duì)施工期間存在的各種不合理問題要能夠采取相應(yīng)對(duì)的解決措施，針對(duì)不滿足施工需求的方案加以調(diào)整，從而保證施工工作順利進(jìn)行，通過對(duì)施工流程進(jìn)行優(yōu)化、提升設(shè)計(jì)人員綜合素質(zhì)，保證施工順利進(jìn)行。

2高壓輸電線路電氣設(shè)計(jì)的問題及改進(jìn)建議

2.1路徑選擇不合理和改進(jìn)措施

在進(jìn)行高壓輸電線路電氣設(shè)計(jì)施工的時(shí)候，比較容易受到外界因素的影響，所以，路徑選擇的合理性會(huì)直接給工程施工的質(zhì)量造成較大影響。但是在進(jìn)行工程施工的時(shí)候，有部分需要穿越鬧市和林區(qū)，若是設(shè)計(jì)的不夠合理，不但施工的時(shí)候難度比較大，還會(huì)給后期線路運(yùn)行可靠性造成影響，并且出現(xiàn)的現(xiàn)場(chǎng)事故也直接證明了路徑選擇合理性的重要性。想要解決這個(gè)問題，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)前便必須做好施工環(huán)境和施工地點(diǎn)的考察工作，對(duì)各種限制因素進(jìn)行分析，選擇給工程安全性造成影響最小的線路。并且，還應(yīng)該盡量的避開林區(qū)和鬧市，避免在出現(xiàn)雷雨的時(shí)候，樹木或者高空墜落的物體損害線路。并且，在進(jìn)行線路設(shè)計(jì)的時(shí)候，也必須考慮到效率和便捷性，設(shè)計(jì)的科學(xué)性需要確保曲折系數(shù)和轉(zhuǎn)角比較少，這樣不但能夠保證現(xiàn)場(chǎng)施工更好的進(jìn)行，還能夠讓施工更順利。

2.2不合理的桿塔基礎(chǔ)型號(hào)選擇及改進(jìn)建議

在高壓輸電線路電氣設(shè)計(jì)過程中，桿塔是不可缺少的一項(xiàng)工具，其主要起到固定線路的作用，從而在一定程度上決定了線路是否能夠長時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行，所以，線路與桿塔的匹配度決定了最終的運(yùn)營效果。但是在設(shè)計(jì)過程中，大部分設(shè)計(jì)人員只單純考慮桿塔的成本，忽視了其與電線之間的匹配度，最終對(duì)線路運(yùn)行造成了不利影響。面對(duì)這一問題，設(shè)計(jì)過程中必須對(duì)線路敷設(shè)質(zhì)量進(jìn)行全面的考慮，結(jié)合線路特點(diǎn)、功能以及所運(yùn)行的環(huán)境選擇桿塔型號(hào)，保障其能夠?yàn)榫€路運(yùn)行帶來穩(wěn)固的基礎(chǔ)，而且要考慮到桿塔所設(shè)位置地勢(shì)地形對(duì)桿塔穩(wěn)定性與安全性的影響。需要注意的事項(xiàng)是，強(qiáng)調(diào)對(duì)桿塔的合理選擇，保障桿塔的質(zhì)量與性能并不代表選擇價(jià)格昂貴的桿塔，桿塔只要滿足線路運(yùn)行的實(shí)際需要即可。例如，施工當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件為軟土或黃土，其承載能力與穩(wěn)定性都較差，需要在該區(qū)域選擇不同的情況進(jìn)行線路固定，并且需要對(duì)桿塔進(jìn)行加固處理。

2.3防雷和抗冰設(shè)計(jì)不合理

我國的很多地區(qū)的高壓輸電線路電氣設(shè)計(jì)的環(huán)境地形地勢(shì)都比較復(fù)雜，而且很多施工現(xiàn)場(chǎng)都是在空曠的地區(qū)，所以高壓輸電線路運(yùn)行會(huì)受到雷電和冰雹等天氣的影響。電氣設(shè)計(jì)的工作人員對(duì)這樣的情況在設(shè)計(jì)方案的時(shí)候缺乏詳細(xì)的考慮，這樣電氣線路受雷電和冰雹等天氣的影響，線路會(huì)發(fā)生短路和漏電等情況，直接影響高壓輸電線路的設(shè)計(jì)和維修。設(shè)計(jì)覆冰厚度不合理，塔型和塔材指標(biāo)選擇不合理，比如設(shè)計(jì)覆冰厚度較大，那么工程的施工成本過大，會(huì)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。如果設(shè)計(jì)覆冰厚度較小，那么線路塔桿強(qiáng)度不足，在線路結(jié)冰后塔桿會(huì)發(fā)生倒塌情況。地區(qū)氣候特征不同，一些地區(qū)地形地貌復(fù)雜，雷電和冰凍天氣會(huì)經(jīng)常發(fā)生，對(duì)高壓輸電線路的設(shè)計(jì)應(yīng)用會(huì)造成很大影響。防雷抗冰工作對(duì)保證高壓輸電線路電氣設(shè)計(jì)的安全性和質(zhì)量具有重要的意義。設(shè)計(jì)人員要根據(jù)施工場(chǎng)地氣候和地質(zhì)的實(shí)際情況，對(duì)線路導(dǎo)線進(jìn)行科學(xué)合理的選擇，選擇機(jī)械強(qiáng)度高的導(dǎo)線可以保證線路運(yùn)行的穩(wěn)定性，避免雷電冰雹天氣對(duì)線路的影響，并減少線路短路情況的發(fā)生。高壓輸電線路設(shè)計(jì)目標(biāo)要提高輸電線路設(shè)計(jì)在施工中的水平，保證居民供電的安全性，在絕緣線上涂抹防水材料，這樣可以降低高壓輸電線路發(fā)生漏電的情況，保證了電力系統(tǒng)中電能資源應(yīng)用的安全性。

2.4桿塔選擇不合理和解決策略

在高壓輸電線路的電氣設(shè)計(jì)以及施工的時(shí)候，桿塔的作用是很好的固定線路，其是線路能不能長時(shí)間運(yùn)行的重要基礎(chǔ)。所以，在進(jìn)行桿塔型號(hào)選擇的時(shí)候，需要確保其和設(shè)計(jì)的要求相符，需要根據(jù)實(shí)際需要來進(jìn)行桿塔型號(hào)和桿塔結(jié)構(gòu)的選擇。想要解決這個(gè)問題，在進(jìn)行電氣設(shè)計(jì)的時(shí)候，首先便必須做好建設(shè)線路考察方面的工作，并根據(jù)線路的特點(diǎn)和實(shí)際需要來進(jìn)行桿塔型號(hào)的選擇，同時(shí)考慮在工程施工的時(shí)候，地貌和地形也會(huì)給桿塔型號(hào)選擇造成較大的影響。在選擇的時(shí)候，必須重視選擇的合理性，不是桿塔價(jià)格越貴越安全。

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(kuò)大，面對(duì)更復(fù)雜的運(yùn)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(jì)水平是實(shí)現(xiàn)其穩(wěn)定運(yùn)行、滿足社會(huì)要求的根本途徑。文章對(duì)高壓輸電線路電氣設(shè)計(jì)進(jìn)行了具體的論述，并總結(jié)了設(shè)計(jì)中存在的問題，提出了有針對(duì)性的建議，以便為設(shè)計(jì)人員提供有效參考，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)水平的提升。

參考文獻(xiàn)：

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[3]周祥，王玲桃.基于VMD-DE的高壓輸電線路行波故障定位方法[J].自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用，2017，36（12）：85-90.

（作者單位：國網(wǎng)晉城供電公司）