節(jié)能導(dǎo)線在高壓輸電線路設(shè)計中的應(yīng)用

張震 李梓源

（國網(wǎng)江蘇省電力有限公司淮安供電分公司，江蘇 淮安 223000）

一、高壓輸電線路設(shè)計概述

高壓輸電線路建設(shè)工作是極為重要的電力工程，該工程的作業(yè)有效性取決于高壓輸電線路設(shè)計的合理性和可行性，所以高壓輸電線路設(shè)計工作至關(guān)重要。為了能確保設(shè)計方案具有實用價值，在設(shè)計工作中相關(guān)工作人員應(yīng)該遵循實事求是和因地制宜原則。而且，在設(shè)計時應(yīng)該經(jīng)過以下幾項流程：首先，設(shè)計準(zhǔn)備。高壓輸電線路設(shè)計工作具有任務(wù)量大且復(fù)雜性高的特點，在設(shè)計環(huán)節(jié)稍有不慎就容易埋下安全隱患。其次，草圖擬定。設(shè)計工作并非一蹴而就，在高壓輸電線路設(shè)計方案定稿前必然會經(jīng)過無數(shù)次修改。因此，設(shè)計工作中需要先做好草圖擬定工作，基于現(xiàn)場實際情況開展圖紙和方案修改，便于提高設(shè)計有效性。在此環(huán)節(jié)，應(yīng)著重考慮外部環(huán)境變化所帶來的影響，需重點關(guān)注防雷、防爆、絕緣等方面的優(yōu)化設(shè)計。最后，施工分析。開展高壓輸電線路設(shè)計的根本目的，是為高壓輸電線路架設(shè)工作提供依據(jù)，所以在設(shè)計時還需要考慮設(shè)計圖紙和方案的可操作性。為此，在實踐作業(yè)環(huán)節(jié)相關(guān)工作人員需要嚴(yán)格開展施工分析，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)計中的不合理之處并立即進行修改，并開展全過程管理，為提高設(shè)計有效性奠定基礎(chǔ)。

二、電力系統(tǒng)中高壓電纜輸電線路設(shè)計流程

高壓電纜輸電線路具有容量大、輸送距離長等特點，在線路設(shè)計方面容易受到各種復(fù)雜因素影響，給線路安全運行帶來威脅。因此在線路設(shè)計方面，應(yīng)做好準(zhǔn)備工作，使線路設(shè)計得到完善。在前期工作中，還應(yīng)加強線路環(huán)境、地區(qū)地形等各方面的勘查，在加強科學(xué)技術(shù)運用的同時，結(jié)合經(jīng)驗提出完善設(shè)計方案，加強線路設(shè)計可行性研究。通過深入調(diào)查，對線路建設(shè)使用的各種設(shè)備和材料展開分析，完成最佳方案的選擇，能夠使線路建設(shè)和使用風(fēng)險得到降低。在實踐設(shè)計工作中，還應(yīng)加強線路設(shè)計過程管理，確認(rèn)前期準(zhǔn)備工作情況，并做好通信技術(shù)文件修訂和管理，使線路潛在風(fēng)險得到全面把控。通過綜合分析，提出科學(xué)設(shè)計辦法，能夠使線路操作具有科學(xué)性。

三、高壓輸配電線路線纜選型分析

在電力系統(tǒng)中，設(shè)計高壓電纜輸電線路還應(yīng)做好線纜選型。主干線路多采用軟鋁絞線，具有較高導(dǎo)電率，能夠使線路損耗得到降低。在架空線路中，多采用損耗低、電阻小的同心絞線，擁有良好自阻尼性能。該類導(dǎo)線為密閉結(jié)構(gòu)，能夠避免鋼芯被破壞，在惡劣環(huán)境中得到了廣泛運用。在資金充足的情況下，可以采用復(fù)合絞線，擁有較強抗拉伸性能、抗扭轉(zhuǎn)能力，并且熱膨脹系數(shù)較低，綜合性能優(yōu)良。針對重要線路，還要使用單芯電纜，使接頭數(shù)盡可能減少。在交流系統(tǒng)中，需要采用隔磁處理鋼絲鎧裝電纜。結(jié)合線路氣候、地理等條件，可以完成相應(yīng)規(guī)格線纜選擇。如在高溫、高濕環(huán)境中，可以采用乙丙橡膠絕緣電纜，不僅擁有良好電氣性能，同時機械性能較強。從電纜載流量上來看，管徑達到50mm以上的管壁薄，容易出現(xiàn)冷彎變形問題。在室外環(huán)境中，電纜多明敷架設(shè)，容易受土壤水分遷徙因素影響，出現(xiàn)濕度和熱阻系數(shù)變大問題。根據(jù)電纜溫升、電壓損失等因素，長電流回路應(yīng)做好電纜截面選擇，加強電流密度校驗，保證線路運行安全性。在同一供電回路中，采用不同電纜應(yīng)保證芯截面相同。為保證電纜安全運行，設(shè)計時還應(yīng)保證電纜額定電壓比安裝點供電系統(tǒng)額定電壓大，持續(xù)允許電流不小于負(fù)載電流，芯截面則需要達到線路短路時的穩(wěn)定性要求。此外，還應(yīng)加強長度驗算，保證電壓降、末端最小短路電流等達到要求，使電纜擁有良好耐放電性能。

四、導(dǎo)線在設(shè)計過程中的應(yīng)用要點

（一）合理選擇的導(dǎo)線

首先，研發(fā)人員可以從用戶使用和工廠成本兩個角度進行切入，全面升級導(dǎo)線的橫截面，確定一個最合理的導(dǎo)線橫截面數(shù)值，盡最大可能地降低配電過程中的能耗，降低成本，提高效益。其次，可采用架空中間絕緣導(dǎo)線的方法，降低高壓配電線路中的能耗。一方面可以保障輸配電線路中設(shè)備的安全性和可靠性，降低線路與線路間發(fā)生斷路的概率，另一方面能較大程度地降低線路操作時的停電頻率。最后，可以采用單芯的絕緣性導(dǎo)線。

（二）線材價格

就實踐經(jīng)驗而言，電網(wǎng)建設(shè)成本費用的50%以上集中于各類設(shè)備及原材料采購，因此，線材的價格因素成為電網(wǎng)項目成本控制的關(guān)鍵點。在線材設(shè)計選型過程中，設(shè)計師需在滿足項目使用需求的基礎(chǔ)上盡可能地縮減線材成本，以保證項目實際成本小于項目預(yù)算成本。在選材過程中，設(shè)計人員需優(yōu)先考慮導(dǎo)線的單位價格以及線材密度。

（五）項目建材損耗

在桿塔鋼材損耗方面，影響塔型以及耗鋼量的因素較多，主要因素有線材荷載、橫擔(dān)規(guī)格、線材弧垂等參數(shù)。在對某項目的11mm冰區(qū)導(dǎo)線數(shù)據(jù)進行系統(tǒng)性分析后得知，鋼芯類鋁絞線的高導(dǎo)電型與普通型在線材張力、垂直荷載以及風(fēng)偏角度等機械指標(biāo)方面具有一定的相似性，在建材損耗數(shù)量方面兩者大致相當(dāng)，但對比其他類型節(jié)能導(dǎo)線損耗則處于劣勢。

五、結(jié)語

在高壓電纜輸電線路設(shè)計中，還應(yīng)實現(xiàn)線路合理規(guī)劃，科學(xué)完成路徑和線纜選擇。實際在線路設(shè)計過程中，還應(yīng)掌握線路設(shè)計要點，合理進行接地、防雷等各環(huán)節(jié)設(shè)計，以便取得理想設(shè)計效果，使電力系統(tǒng)運行質(zhì)量得到提高，為人們安全、可靠用電提供保障。