高壓輸電線路電氣設(shè)計(jì)問(wèn)題及完善對(duì)策

蘇志龍 郭志杰

內(nèi)蒙古超高壓供電局，中國(guó)·內(nèi)蒙古 呼和浩特 010080

高壓輸電線路；電氣設(shè)計(jì)問(wèn)題；對(duì)策

1 引言

電路設(shè)計(jì)對(duì)高壓輸電系統(tǒng)具有至關(guān)重要的作用，直接關(guān)系到電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性與安全性。隨著中國(guó)電力行業(yè)的迅猛發(fā)展，高壓輸電線路的電氣設(shè)計(jì)也逐漸得到了優(yōu)化和進(jìn)步，改善了高壓輸電線路電氣運(yùn)行不穩(wěn)定以及波動(dòng)大的問(wèn)題，提高了電氣運(yùn)行效率以及運(yùn)行價(jià)值。但是，從高壓輸電線路電氣設(shè)計(jì)實(shí)際情況來(lái)看，仍然存在各種各樣的問(wèn)題，制約著高壓輸電線路的工作質(zhì)量。因此，需要加強(qiáng)對(duì)電氣設(shè)計(jì)問(wèn)題的研究，采取針對(duì)性的措施保障電氣設(shè)計(jì)的科學(xué)性。

2 高壓輸電線路電氣設(shè)計(jì)相關(guān)問(wèn)題

2.1 線路路徑選擇不合理

對(duì)路徑的合理選擇是進(jìn)行高壓線路設(shè)計(jì)工作的前提，路徑選擇是否科學(xué)合理直接影響高壓輸電線路的最終的工作質(zhì)量。因此，必須要加強(qiáng)對(duì)高壓線路路徑選擇的重視，并結(jié)合高壓輸電線路的工作要求以及工作特點(diǎn)選擇適合的路徑方案，綜合考慮電氣系統(tǒng)施工作業(yè)各個(gè)方面的影響因素，采取系統(tǒng)、科學(xué)的技術(shù)保證高壓線路路徑選擇的精確性。但是，從當(dāng)前高壓線路路徑實(shí)際選擇的過(guò)程來(lái)看，通常不會(huì)存在很大的跨越，這就會(huì)造成高壓輸電線路設(shè)計(jì)與施工存在著很多的挑戰(zhàn)與問(wèn)題，包括民事占地費(fèi)用賠償問(wèn)題以及氣候條件問(wèn)題等。所以，在高壓線路路徑選擇時(shí)需要綜合考慮經(jīng)濟(jì)性、便捷性、安全性以及穩(wěn)定性等相關(guān)特征[1]。

2.2 輸電線結(jié)構(gòu)混亂

輸電線路結(jié)構(gòu)故障將會(huì)造成大范圍的停電情況，影響整體高壓輸電系統(tǒng)運(yùn)行效率以及運(yùn)行質(zhì)量。大范圍的輸電線路故障停電現(xiàn)象往往是由于輸電線路結(jié)構(gòu)不科學(xué)不合理所導(dǎo)致的，當(dāng)輸電線路過(guò)長(zhǎng)并沒(méi)有分流結(jié)構(gòu)時(shí)，在電流運(yùn)輸過(guò)程中會(huì)造成大量的電力浪費(fèi)，線路末端輸出電壓的降低會(huì)影響供電質(zhì)量及供電電壓，干擾輸電線路輸電工作的正常開(kāi)展。若是輸電線路網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不科學(xué)將會(huì)造成高壓輸電線與中壓電網(wǎng)之間的無(wú)效配合，會(huì)出現(xiàn)多個(gè)輸電線路電源短路問(wèn)題，造成運(yùn)行成本高、供電質(zhì)量差以及變電站分布比例失調(diào)[2]。

2.3 高壓輸電線路避雷問(wèn)題

高壓輸電線路雷擊問(wèn)題一直以來(lái)是影響高壓輸電線路工作穩(wěn)定性的重要因素。因此，必須要加強(qiáng)高壓輸電線路的防雷工作以及避雷工作。從當(dāng)前高壓輸電線路避雷電氣設(shè)計(jì)過(guò)程中來(lái)看，仍然存在一定的局限性，導(dǎo)致避雷效果不佳，雷擊事故頻發(fā)。由于雷電具有頻繁性和隨機(jī)性的特征，尤其在夏季雷雨較多季節(jié)來(lái)說(shuō)，雷電發(fā)生基本沒(méi)有規(guī)律可循，對(duì)于雷電的預(yù)防相對(duì)比較困難，工作人員難以準(zhǔn)確判斷出輸電線路中的閃絡(luò)類型，從而無(wú)法高效開(kāi)展預(yù)防工作以及修復(fù)工作，造成大面積停電現(xiàn)象，影響工業(yè)發(fā)展以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)的建設(shè)。各個(gè)地區(qū)氣候條件自然環(huán)境的差異對(duì)高壓輸電線路的防雷設(shè)計(jì)有著不同的要求，設(shè)計(jì)水平和設(shè)計(jì)方案也有著較大的差異。所以，在進(jìn)行線路設(shè)計(jì)時(shí)需要綜合考慮當(dāng)?shù)氐母鞣N自然因素的影響，并結(jié)合相關(guān)環(huán)境因素進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)。但是，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，很多設(shè)計(jì)人員通常會(huì)忽略自然因素的影響，在設(shè)計(jì)時(shí)未能充分考慮到土壤中的接地電阻或者土壤的電阻率，必然會(huì)導(dǎo)致輸電線路被雷擊的概率大大增加，影響輸電線路運(yùn)行的安全性。另外，防雷設(shè)計(jì)方面的問(wèn)題也會(huì)造成輸電線路焊接質(zhì)量問(wèn)題，隨著時(shí)間的推移而引發(fā)一系列的故障引起跳閘行為，影響供電的持續(xù)性[3]。

2.4 抗冰設(shè)計(jì)不合理

中國(guó)很多地區(qū)的高壓線路電氣設(shè)計(jì)所遭遇的環(huán)境地質(zhì)條件比較復(fù)雜，而且絕大多數(shù)的施工現(xiàn)場(chǎng)是在空曠的區(qū)域，容易在運(yùn)行過(guò)程中受到冰雹和冰凍等環(huán)境的影響而引起斷電現(xiàn)象。電氣設(shè)計(jì)工作人員在設(shè)計(jì)方案的制定過(guò)程中需要綜合考慮當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件，制定對(duì)應(yīng)的抗冰設(shè)計(jì)措施，避免由于冰雹天氣的影響造成的短路和漏電行為，提高高壓輸電線路運(yùn)行的安全性。但從當(dāng)前抗冰電氣設(shè)計(jì)來(lái)看，覆冰厚度設(shè)計(jì)不合理，塔材指標(biāo)以及塔形選擇不合理，都會(huì)造成后續(xù)的高壓輸電線路應(yīng)用問(wèn)題，在線路結(jié)冰之后塔桿容易出現(xiàn)倒塌現(xiàn)象。

3 高壓輸電線路電氣設(shè)計(jì)問(wèn)題的完善對(duì)策

3.1 加強(qiáng)輸電線路路徑的優(yōu)化設(shè)計(jì)

選擇適合的可行的輸電線路路徑是保證高壓輸電線路能夠持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)營(yíng)的重要因素。因此，工作人員必須要加強(qiáng)對(duì)相關(guān)路徑的選擇優(yōu)化，保證電氣設(shè)計(jì)的水平以及質(zhì)量。工作人員在高壓輸電線路路徑設(shè)計(jì)之前，需要對(duì)高壓輸電線路經(jīng)過(guò)的地區(qū)的具體環(huán)境進(jìn)行全面的考察，明確施工城市、山區(qū)森林等區(qū)域的實(shí)際情況，并將可能影響線路設(shè)計(jì)的因素綜合考慮進(jìn)來(lái)，選擇最優(yōu)化的線路架空模式。在高壓輸電線路假設(shè)與設(shè)計(jì)的過(guò)程中，需要盡可能地避開(kāi)林區(qū)、自然保護(hù)區(qū)以及鬧市區(qū)等環(huán)境，提高高壓輸電線路設(shè)計(jì)的水平，工作人員需要結(jié)合施工的實(shí)際情況設(shè)計(jì)出轉(zhuǎn)角和曲折系數(shù)比較小的方案，保證該輸電線路設(shè)計(jì)的科學(xué)性，提高電氣設(shè)計(jì)質(zhì)量[4]。

3.2 合理進(jìn)行抗冰設(shè)計(jì)

高壓輸電線路項(xiàng)目設(shè)計(jì)涉及的因素比較多，相對(duì)比較復(fù)雜，是一項(xiàng)綜合性的工程項(xiàng)目。在進(jìn)行高壓輸電線路項(xiàng)目設(shè)計(jì)時(shí)，需要綜合考慮各方面的影響因素，在滿足性價(jià)比要求的前提下，保證高壓輸電線路能夠正常穩(wěn)定的運(yùn)轉(zhuǎn)，科學(xué)合理地進(jìn)行抗冰設(shè)計(jì)。考慮到地質(zhì)相關(guān)條件以及濕度和風(fēng)向等情況的影響，嚴(yán)格控制氣候方面帶來(lái)的變化，加強(qiáng)導(dǎo)線和抗冰塔的設(shè)計(jì)與應(yīng)用，從而提高高壓輸電線的抗冰能力。通過(guò)使用強(qiáng)度比較高的導(dǎo)線可以避免導(dǎo)線損傷情況，并針對(duì)導(dǎo)線展開(kāi)一些保護(hù)措施，減少絕緣子漏電現(xiàn)象的發(fā)生，避免高壓輸電線路危險(xiǎn)行為的出現(xiàn)，提高高壓輸電線路運(yùn)行的可靠性。

3.3 合理選擇桿塔基礎(chǔ)規(guī)格

設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行高壓輸電線路電氣設(shè)計(jì)的過(guò)程中，一定要深入現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行考察，避免閉門造車的行為，根據(jù)線路的運(yùn)行特點(diǎn)及運(yùn)行要求選擇合適的桿塔型號(hào)以及基礎(chǔ)，明確工程所在地的地形地貌特征。首先，在施工工程項(xiàng)目施工過(guò)程中，軟土地基與黃土地基穩(wěn)定性和承受能力相對(duì)比較差，因此需要應(yīng)用適合的桿塔型號(hào)進(jìn)行線路的固定，必須要結(jié)合地基的特征選擇對(duì)應(yīng)的桿塔型號(hào)，避免桿塔在應(yīng)用過(guò)程中出現(xiàn)倒塌現(xiàn)象，保證桿塔鋼材與混凝土的質(zhì)量能夠滿足施工的需求，并結(jié)合具體的工程項(xiàng)目施工特點(diǎn)，適當(dāng)?shù)卦鰪?qiáng)桿塔的絕緣性以及機(jī)械性，延長(zhǎng)桿塔的使用壽命。其次，電氣設(shè)計(jì)還需要滿足地質(zhì)特征以及路徑地形的方面的要求。結(jié)合不同的地形地貌合理的選擇電氣設(shè)計(jì)方案，采取適合的施工方式。最后，對(duì)于土層厚實(shí)的區(qū)域，在保證桿塔穩(wěn)定性的基礎(chǔ)之上適當(dāng)降低土方的開(kāi)挖量，節(jié)省能源資源。對(duì)于土質(zhì)相對(duì)比較松軟的區(qū)域，可以采取交叉網(wǎng)狀的固定方式以及布局方式，加大桿塔支撐的力量，同時(shí)能夠控制建設(shè)成本，提高電氣設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)效益。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，高壓輸電線路電氣設(shè)計(jì)問(wèn)題一直以來(lái)制約著高壓線路工程項(xiàng)目建設(shè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。論文主要針對(duì)高壓輸電線路電氣設(shè)計(jì)普遍存在的問(wèn)題進(jìn)行探究，指出具體的解決對(duì)策以及完善方法，希望能夠促進(jìn)高壓輸電線路持續(xù)穩(wěn)定的供應(yīng)。