高壓輸電線路電氣設(shè)計(jì)的問題及改進(jìn)建議

張瑞 焦科達(dá)

摘要：高壓輸電線路系統(tǒng)組成較復(fù)雜，為確保高壓輸電線路電力傳輸效果，在開展設(shè)計(jì)工作的過程中，要針對(duì)不同高壓輸電線路系統(tǒng)的獨(dú)特性來開展設(shè)計(jì)工作。確保高壓輸電線路設(shè)計(jì)的科學(xué)性，保障電力的穩(wěn)定傳輸。伴隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，高壓輸電線路鋪設(shè)范圍逐漸擴(kuò)大，鋪設(shè)難度也在逐步增加。一旦線路電氣設(shè)計(jì)出現(xiàn)問題，將為高壓輸電線路的安全運(yùn)行埋下巨大的隱患。為此，作為一名行業(yè)從業(yè)者，有責(zé)任也有義務(wù)圍繞高壓輸電線路電氣設(shè)計(jì)工作的有效實(shí)施展開深入探討。

關(guān)鍵詞：高壓輸電線路;電氣設(shè)計(jì);措施

1高壓輸電線路電氣設(shè)計(jì)要點(diǎn)

高壓輸電線路具有獨(dú)特性，設(shè)計(jì)人員在開展線路電氣設(shè)計(jì)工作時(shí)，需要針對(duì)其獨(dú)特性把握線路電氣設(shè)計(jì)要點(diǎn)，以此來確保設(shè)計(jì)的科學(xué)性。具體如下：1）注重技術(shù)的運(yùn)用，面對(duì)高壓輸電線路強(qiáng)電壓的現(xiàn)實(shí)情況，為確保其電力供應(yīng)，應(yīng)加強(qiáng)高質(zhì)量高壓導(dǎo)線的技術(shù)研究，增加其技術(shù)含量。2）注重線路運(yùn)行的安全性。高壓輸電線電壓較大，能夠帶動(dòng)較大電量，可以將其看作快速運(yùn)行的巨大電池，如果高壓輸電線發(fā)生了意外，不僅會(huì)帶來安全問題，而且可能給相關(guān)部門造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。3）注重施工難度的掌握。高壓輸電線鋪設(shè)線路較長，并且在鋪設(shè)過程中需要經(jīng)過復(fù)雜的地理環(huán)境。尤其是面對(duì)惡劣環(huán)境的線路鋪設(shè)施工作業(yè)，作為設(shè)計(jì)者而言，更是要在準(zhǔn)確評(píng)估施工環(huán)境的基礎(chǔ)上，對(duì)其施工難度做出充分掌握，以確定施工資金、技術(shù)、人員投入情況科學(xué)設(shè)定施工時(shí)間。

2高壓輸電線路電氣設(shè)計(jì)工作內(nèi)容

2.1環(huán)境參數(shù)的獲取和融合。在環(huán)境參數(shù)的獲得過程中，要求完成的分析項(xiàng)目可以實(shí)現(xiàn)對(duì)各類環(huán)境參數(shù)的統(tǒng)籌調(diào)配，之后從中選擇對(duì)于各類參數(shù)的分析水平，并且確定各類電子器件的行管參數(shù)。比如在高壓輸電線路電氣設(shè)計(jì)工作中，發(fā)現(xiàn)當(dāng)?shù)氐目諝庹w較為潮濕，同時(shí)該地區(qū)的晝夜溫差較大，在獲得了該參數(shù)之后，變壓器的空氣吸濕裝置要經(jīng)過合理選取。選擇的工作設(shè)備需要可以在長期的運(yùn)行中保持高水平的水蒸氣吸收作用，并且其氣密性不會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的故障。

2.2電力理論的選擇和使用。在高壓輸電線路電氣設(shè)計(jì)工作中，要根據(jù)當(dāng)前該系統(tǒng)的運(yùn)行方式和工作要求，嚴(yán)格分析各類電力節(jié)點(diǎn)對(duì)該系統(tǒng)的影響，分析電力理論的具體使用方法，包括電力潮流參數(shù)的計(jì)算、脆弱節(jié)點(diǎn)的選擇、變壓器運(yùn)行功率的分析等。另外對(duì)于電器距離較長的高壓輸電線路電氣系統(tǒng)，要通過對(duì)該系統(tǒng)的進(jìn)一步優(yōu)化和建設(shè)，全面降低線路的本身干擾，比如在長距離輸電工程中會(huì)由于自然環(huán)境干擾、輸電線路系統(tǒng)的本身干擾、電力設(shè)施配置不合理等問題導(dǎo)致在系統(tǒng)運(yùn)行中出現(xiàn)越級(jí)跳閘故障，針對(duì)該問題需要選用的理論知識(shí)為各類電力學(xué)開關(guān)遭受的環(huán)境負(fù)面影響狀態(tài)、輸電線路功率的降低因素等。

2.3施工方案的設(shè)計(jì)和落實(shí)。高壓輸電線路電氣設(shè)計(jì)經(jīng)過科學(xué)合理的設(shè)計(jì)之后，要將該設(shè)計(jì)方案落實(shí)，需要通過使用專業(yè)的施工方案讓該系統(tǒng)可以保持穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)。施工方案規(guī)劃過程首先要分析總工程量，其次要分析工程項(xiàng)目建設(shè)過程需要投入的資源、工作內(nèi)容、施工器械等項(xiàng)目，最后分析在具體施工過程可能產(chǎn)生的工程施工質(zhì)量影響因素。只有所有的工作項(xiàng)目都符合專業(yè)工作指標(biāo)的基礎(chǔ)，高壓輸電線路才可穩(wěn)定運(yùn)行。此外設(shè)計(jì)過程也要考慮該工程項(xiàng)目的允許施工周期、施工過程中投入的總成本量、相關(guān)工程參數(shù)的產(chǎn)生形式等，并應(yīng)用當(dāng)前已經(jīng)開發(fā)出的各類新型工作系統(tǒng)，精準(zhǔn)探討該工程項(xiàng)目的作業(yè)水平。

3高壓輸電線路電氣設(shè)計(jì)存在的問題

3.1路徑選擇缺乏科學(xué)性。對(duì)于路徑選擇的適用性來說，其對(duì)高壓輸電線建設(shè)的可靠性以及經(jīng)濟(jì)性具有決定性的作用，在選擇路徑的過程中，并未有效地避開地質(zhì)條件差、居民區(qū)以及覆冰區(qū)等，在一定程度上增加了施工成本。由于高壓輸電線路路徑的選擇缺乏科學(xué)性，導(dǎo)致高壓輸電線路建設(shè)的運(yùn)行條件以及經(jīng)濟(jì)效益受到了不利影響。

3.2桿塔選擇缺乏科學(xué)性。在高壓輸電線路建設(shè)過程中，桿塔工程造價(jià)占比較大，而桿塔的使用條件決定了桿塔的造價(jià)，因此保證桿塔規(guī)劃的科學(xué)性，可以使輸電線路工程的造價(jià)控制在相應(yīng)的范圍內(nèi)，可見，桿塔的選擇是輸電線路設(shè)計(jì)中的重要內(nèi)容。在高壓輸電線路建設(shè)過程中，存在水文氣象條件復(fù)雜、地質(zhì)條件復(fù)雜和線路路徑長等特點(diǎn)，如果在前期設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)人員沒有對(duì)高壓輸電線路建設(shè)途經(jīng)的地形以及周圍環(huán)境進(jìn)行調(diào)查、分析，并且對(duì)桿塔的規(guī)劃缺乏科學(xué)性，加之工程的工期相對(duì)較緊，導(dǎo)致部分人員在高壓輸電線路建設(shè)過程中使用以小帶大的鐵塔，一定程度上增加了輸電線路建設(shè)的成本。

3.3線路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在缺陷。目前我國高壓輸電線路多為架空線路，穿越市區(qū)、樹林、田地等。這就無形中增加了線路的曲折系數(shù)，造成線路轉(zhuǎn)角次數(shù)的增多，極大地提升了線路鋪設(shè)的難度。在線路結(jié)構(gòu)不合理的情況下，高壓輸電網(wǎng)難以與中壓電網(wǎng)相互配合，導(dǎo)致線路出現(xiàn)兩個(gè)電源“手拉手”問題，出現(xiàn)變電站分布比例失調(diào)、線路運(yùn)行不穩(wěn)等一系列問題。在此種情況下，一旦高壓輸電線路發(fā)生故障，將高概率引發(fā)大范圍停電事故的發(fā)生。

4高壓輸電線路電氣設(shè)計(jì)改進(jìn)建議

4.1科學(xué)合理的選擇路徑。相關(guān)人員在選擇高壓輸電線路的路徑時(shí)，需要遵循便捷性、安全性以及高效性的原則。這就要求設(shè)計(jì)人員保證輸電線路的建設(shè)工作與國防建設(shè)、地方規(guī)劃發(fā)展相互協(xié)調(diào)，避免高壓輸電線路的建設(shè)工作對(duì)途徑地區(qū)的發(fā)展或者途徑地區(qū)的規(guī)劃項(xiàng)目產(chǎn)生不利影響。在明確高壓輸電線的路徑選擇問題時(shí)，需要將沿線收資工作逐步加強(qiáng)，然后利用科學(xué)的方式確定線路路徑的方案。

4.2保證桿塔選擇的科學(xué)性。設(shè)計(jì)人員保證桿塔規(guī)劃方案的科學(xué)性，可以保證線路的經(jīng)濟(jì)合理性。在選擇桿塔時(shí)，需要對(duì)桿塔荷載進(jìn)行確定，這是開展線路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、桿塔規(guī)劃的基礎(chǔ)，并且有助于控制高壓輸電線路工程投資，使線路的安全運(yùn)行得到保障。因此，設(shè)計(jì)人員需要對(duì)輸電線路工程途經(jīng)地區(qū)的氣候條件、地形情況、河流特點(diǎn)等進(jìn)行充分掌握，科學(xué)的分析桿塔設(shè)計(jì)的各方面要素。然后分析出與輸電線路建設(shè)工程相符的塔型設(shè)計(jì)以及鐵塔系列，在此基礎(chǔ)之上，推導(dǎo)出與本項(xiàng)工程環(huán)境條件相符的塔型高度系列、桿塔設(shè)計(jì)檔距系列、塔頭搖擺角系列等。

4.3完善線路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。線路選擇作為線路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)內(nèi)容存在，線路選擇的合理性與否直接關(guān)系高壓輸電線結(jié)構(gòu)的科學(xué)性。一般來講，設(shè)計(jì)人員在對(duì)高壓輸電線路進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，通常需要綜合考量鋪設(shè)工程的經(jīng)濟(jì)性、高效性兩個(gè)主要目標(biāo)，由此在盡量繞開人流密集區(qū)域的同時(shí)，減少占地補(bǔ)償支出。并從線路鋪設(shè)環(huán)境、技術(shù)、造價(jià)等方面做出綜合考量，并就線路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案組織行業(yè)專家進(jìn)行反復(fù)論證，以確保線路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)性。此外，針對(duì)高壓輸電線路結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)人員還需要在設(shè)計(jì)方案中明確導(dǎo)線截面、輸電路徑、絕緣配合等，以保證線路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的精確性。

結(jié)論

綜上，高壓輸電線路電氣設(shè)計(jì)中需要投入的工作內(nèi)容為施工方案的建設(shè)、電力理論的合理選擇、當(dāng)?shù)仉娏Νh(huán)境和氣候環(huán)境的全面分析等。在各項(xiàng)工作的落實(shí)過程中，采用的方法包括對(duì)于當(dāng)?shù)毓ぷ鳝h(huán)境的精準(zhǔn)參數(shù)獲得、對(duì)于該系統(tǒng)工作目的內(nèi)容確定后的電力分析方法使用、專業(yè)化施工方案的設(shè)計(jì)等，以確保高壓輸電線路電氣設(shè)計(jì)結(jié)果具有更高水平。

參考文獻(xiàn)

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