高壓輸電線路電氣設(shè)計(jì)中存在問(wèn)題及對(duì)策分析

張 猛

（石家莊電業(yè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，河北 石家莊 050000）

高壓輸電線路主要采用架空線路和電纜線路，電氣設(shè)計(jì)效果容易受到環(huán)境影響，導(dǎo)致線路建設(shè)出現(xiàn)各種問(wèn)題。伴隨著高壓輸電線路鋪設(shè)范圍的不斷擴(kuò)大，還應(yīng)加強(qiáng)線路電氣設(shè)計(jì)問(wèn)題及對(duì)策研究，以便采取科學(xué)措施保證線路設(shè)計(jì)的合理性和科學(xué)性。

1 高壓輸電線的特點(diǎn)分析

1）對(duì)運(yùn)行技術(shù)有著較高的要求。對(duì)于高壓輸電線路而言，其與一般的輸電線路有明顯的區(qū)別，高壓輸電線路具有強(qiáng)大的電壓，可以保證較大的電力供應(yīng)，因此相關(guān)人員需要考慮如何制造更優(yōu)良的輸電導(dǎo)線這一問(wèn)題；2）對(duì)安全有較高的要求。通過(guò)高壓輸電線的名稱即可得知，其擁有較大的電壓，可以帶動(dòng)較大的電量，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(lái)安全問(wèn)題，而且可能給相關(guān)部門造成較大的經(jīng)濟(jì)損失。因此在高壓輸電線路建設(shè)的過(guò)程中，需要保證它的安全承載力，可見(jiàn)，保證高壓線路的安全是不容忽視的一個(gè)問(wèn)題；3）施工難度大，架設(shè)線路長(zhǎng)。在修建高壓輸電線路的過(guò)程中，部分地區(qū)的地勢(shì)較為復(fù)雜，因此高壓輸電線路的建設(shè)環(huán)境較為復(fù)雜。

2 高壓輸電線路電氣設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題

2.1 線路結(jié)構(gòu)不合理

高壓輸電線路的電氣設(shè)計(jì)，首先需要做好路徑選擇，保證形成的線路結(jié)構(gòu)合理?，F(xiàn)階段，線路設(shè)計(jì)通常選擇高效性和經(jīng)濟(jì)性的綜合路徑，在減少占地補(bǔ)償費(fèi)用的同時(shí)，繞開(kāi)人流密集區(qū)域，為線路建設(shè)提供便利。但實(shí)際上，國(guó)內(nèi)高壓輸電線路多為架空線路，需要穿越樹(shù)林、市區(qū)等地區(qū)，給路徑選擇帶來(lái)了較大難度，線路曲折系數(shù)和轉(zhuǎn)角次數(shù)往往較多，施工具有一定的復(fù)雜性。為繞開(kāi)大跨越，將造成施工量增加，線路建設(shè)投資增大。而設(shè)計(jì)的輸電線路過(guò)長(zhǎng)，缺少分流結(jié)構(gòu)，將造成電能大量浪費(fèi)，線路末端輸出電壓下降，給供電質(zhì)量帶來(lái)負(fù)面影響。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(wèn)題。

2.2 桿塔型號(hào)不恰當(dāng)

在高壓輸電線路架設(shè)中，需要依靠桿塔進(jìn)行高壓線的固定。在電氣設(shè)計(jì)過(guò)程中，未能選擇恰當(dāng)?shù)臈U塔型號(hào)，將造成高壓輸電線路運(yùn)行不穩(wěn)。從桿塔結(jié)構(gòu)來(lái)看，需要利用鋼材或鋼筋混凝土完成基礎(chǔ)建造，保證桿塔絕緣強(qiáng)度和機(jī)械強(qiáng)度能夠達(dá)到要求，為桿塔的穩(wěn)定性和抗壓性提供保障。在不同地質(zhì)條件下，需要完成不同基礎(chǔ)型號(hào)的選擇，以便使桿塔保持一定的地基承載力，能夠穩(wěn)定承載線路負(fù)荷，為高壓輸電線路穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。然而在實(shí)踐工作中，電氣設(shè)計(jì)人員未能明確桿塔使用條件，對(duì)線路沿途經(jīng)過(guò)的地區(qū)未能實(shí)現(xiàn)土壤、地貌等條件的綜合分析，以至于選擇的桿塔型號(hào)不恰當(dāng)，將造成桿塔后期承受荷載超出設(shè)計(jì)條件。在桿塔支撐力量不足的情況下，容易發(fā)生傾斜、倒塌等問(wèn)題，從而引發(fā)線路故障。

2.3 防雷抗冰不達(dá)標(biāo)

高壓輸電線路通常處在惡劣的環(huán)境中，所以需要做好防雷抗冰設(shè)計(jì)。實(shí)際在電氣設(shè)計(jì)中，人員未能對(duì)地區(qū)氣候條件進(jìn)行充分考察，使得防雷抗冰設(shè)計(jì)不達(dá)標(biāo)，將導(dǎo)致線路輸出電量質(zhì)量受雷雨天氣、冰凍天氣等惡劣氣候條件的嚴(yán)重影響，造成線路出現(xiàn)雷擊、冰閃等事故，給線路運(yùn)行帶來(lái)較大安全隱患。近年來(lái)，高壓輸電線路因防雷抗冰問(wèn)題發(fā)生事故的情況屢見(jiàn)不鮮，在給電力部門帶來(lái)巨大損失的同時(shí)，也給人民生命財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)了威脅，使得線路電氣設(shè)計(jì)可靠性受到了質(zhì)疑。

3 解決高壓輸電線路電氣設(shè)計(jì)問(wèn)題的有效策略

3.1 加強(qiáng)線路抗冰防舞動(dòng)能力

為了確保高壓輸電線路的安全運(yùn)行，設(shè)計(jì)人員需要將高壓輸電線的抗冰防舞動(dòng)能力逐步提高。在進(jìn)行高壓輸電線路電氣設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員需要充分分析高壓輸電線路途經(jīng)地區(qū)的地質(zhì)條件、覆冰情況、舞動(dòng)情況和濕度情況等，并結(jié)合電網(wǎng)舞動(dòng)分布圖、電網(wǎng)冰區(qū)分布圖，調(diào)查建設(shè)區(qū)域內(nèi)輸電線路因覆冰舞動(dòng)跳閘的發(fā)生情況，對(duì)線路的舞動(dòng)等級(jí)以及覆冰厚度進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上，制定科學(xué)有效的設(shè)計(jì)方案。在高壓輸電線路建設(shè)過(guò)程中，選擇線路時(shí)應(yīng)避免易舞動(dòng)區(qū)、重覆冰區(qū)，如果難以避開(kāi)，可以根據(jù)相關(guān)規(guī)定開(kāi)展抗冰防舞動(dòng)設(shè)計(jì)。有效措施如下：在易舞動(dòng)區(qū)、重覆冰區(qū)開(kāi)展高壓輸電線路的建設(shè)工作時(shí)，需要將檔距縮小，控制桿塔的高度，如果使用的是鐵塔，應(yīng)該使用雙帽防松螺栓；利用相間間隔棒、預(yù)絞式防振錘、阻尼間隔棒等，通過(guò)以上方式可以將線路抗冰防舞動(dòng)能力逐步提高。

3.2 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(guó)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。

3.3 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(kāi)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。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，高壓輸電線路設(shè)計(jì)需要充分考慮地質(zhì)、氣候等條件給電氣設(shè)計(jì)效果帶來(lái)的影響，保證線路設(shè)計(jì)的安全性、穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。通過(guò)實(shí)現(xiàn)線路結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)和做好桿塔選型，同時(shí)加強(qiáng)線路防雷抗冰設(shè)計(jì)，能夠使線路維持高效安全運(yùn)轉(zhuǎn)。