探討高壓輸電線路電氣設(shè)計(jì)存在的問題及其措施

摘要：高壓輸電線路是電網(wǎng)的重要組成部分，高壓輸電線路中的各個(gè)系統(tǒng)都有其技術(shù)特點(diǎn)，同時(shí)在設(shè)計(jì)中也存在著一些問題，這些問題往往影響著高壓輸電線路的運(yùn)行狀態(tài)。為了確保高壓輸電線路運(yùn)行的穩(wěn)定性，我們必須在電氣設(shè)計(jì)階段，根據(jù)其各系統(tǒng)的特點(diǎn)，制定相關(guān)問題的解決方案。本文詳細(xì)介紹了高壓輸電線路電氣設(shè)計(jì)中要關(guān)注的技術(shù)要點(diǎn)，同時(shí)針對(duì)電氣設(shè)計(jì)中的現(xiàn)存問題，制定相應(yīng)的解決措施，以供參考。

關(guān)鍵詞：高壓輸電線路;電氣設(shè)計(jì);問題及解決措施

引言：高壓輸電線路在電氣設(shè)計(jì)階段，其設(shè)計(jì)質(zhì)量直接影響著高壓輸電線路的運(yùn)行狀態(tài)，關(guān)系著高壓輸電線路的運(yùn)行穩(wěn)定性與安全性。為了保證整個(gè)電力系統(tǒng)的正常電力輸送，必須關(guān)注高壓輸電線路電力設(shè)計(jì)工作，確保良好的設(shè)計(jì)質(zhì)量，減少線路運(yùn)行故障的發(fā)生，這樣才能降低經(jīng)濟(jì)損失，避免出現(xiàn)安全事故。

1.高壓輸電線的技術(shù)特點(diǎn)

近年來，隨著我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，對(duì)電力的需求量顯著提升，這也促使著電力系統(tǒng)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，其參與著電力輸送工作，高壓輸電線路的電氣設(shè)計(jì)質(zhì)量，直接影響著電力輸送的穩(wěn)定性，設(shè)計(jì)的不合理會(huì)導(dǎo)致電能的大量損耗，造成社會(huì)資源的巨大浪費(fèi)，不利于我國(guó)電力事業(yè)的發(fā)展。高壓輸電線的技術(shù)特點(diǎn)在于，其對(duì)運(yùn)行技術(shù)的要求高，其主要負(fù)責(zé)高壓電能的傳輸，滿足巨大電能的供應(yīng)需求，因此，合理的設(shè)計(jì)選型是設(shè)計(jì)階段考慮的重要因素。另外，由于高壓輸電線路傳輸?shù)碾娏﹄妷焊撸坏┏霈F(xiàn)安全問題，就會(huì)給設(shè)備、人員的安全帶來嚴(yán)重危害，所以對(duì)高壓輸電線路的電氣設(shè)計(jì)，必須建立在保證電力傳輸?shù)姆€(wěn)定性與安全性的基礎(chǔ)之上。高壓輸電線路的安全性，與人們的生活生產(chǎn)緊密相關(guān)，對(duì)其設(shè)計(jì)與施工的質(zhì)量必須加以重視，在規(guī)劃階段注重解決高壓線路的安全問題。最后，高壓輸電線路在電力傳輸?shù)倪^程中，導(dǎo)線始終保持高壓狀態(tài)，對(duì)絕緣子的絕緣要求較高，絕緣子片數(shù)的選擇及絕緣性能的好壞，直接影響著整個(gè)線路的運(yùn)行可靠性。高壓輸電線路在運(yùn)行過程中，還會(huì)受到天氣的影響，其中寒冷的氣候以及雷雨天氣都可能對(duì)高壓輸電線路造成損害，電氣設(shè)計(jì)中必須加入防冰、防雷設(shè)計(jì)。

2.高壓輸電線路電氣設(shè)計(jì)的技術(shù)要點(diǎn)

2.1高壓輸電線路設(shè)計(jì)前的勘測(cè)工作

對(duì)高壓輸電線路的設(shè)計(jì)是要在多個(gè)設(shè)計(jì)方案中進(jìn)行優(yōu)選，如果不能掌握施工區(qū)域的實(shí)際情況，就會(huì)讓設(shè)計(jì)方案的選擇缺乏科學(xué)依據(jù)，進(jìn)而讓設(shè)計(jì)與施工出現(xiàn)偏差，不僅影響高壓輸電線路的施工質(zhì)量，還會(huì)降低高壓輸電線路的運(yùn)行安全性與穩(wěn)定性，進(jìn)而讓高壓輸電線路存在更多的故障隱患。因此，在設(shè)計(jì)前必須做好對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)及周邊區(qū)域的實(shí)地勘測(cè)工作，這是進(jìn)行高壓電力線路電氣設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)條件，我們必須加以重視。

2.2高壓輸變電桿塔的設(shè)計(jì)

高壓輸變電桿塔是搭載高壓輸電線的重要構(gòu)件，而在設(shè)計(jì)階段，也必須關(guān)注對(duì)高壓輸變電桿塔的設(shè)計(jì)，同時(shí)還要考慮日后維護(hù)的方便性。在設(shè)計(jì)高壓輸變電桿塔時(shí)，應(yīng)該對(duì)其機(jī)械性與絕緣性進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)搭建高壓輸變電桿塔的材料質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格把控，確保材料強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求。另外，設(shè)計(jì)中還要考慮施工地點(diǎn)的地理環(huán)境、氣候環(huán)境以及水文條件等因素，讓高壓輸變電桿塔的設(shè)計(jì)更符合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，確保高壓輸變電桿塔布置的合理性，也能為高壓輸電線路的施工成本大大降低。

2.3架空線路路徑的設(shè)計(jì)

由于高壓輸電線路的工程規(guī)模較大，工程可能會(huì)遇到不同的地理環(huán)境，如不能充分考慮地理環(huán)境以及交通環(huán)境的實(shí)際情況，就難以保證線路設(shè)計(jì)的合理性。為此，在規(guī)劃架空線路路徑時(shí)，必須盡可能的選擇施工難度較低的路徑，同時(shí)還要考慮線路的長(zhǎng)度，這樣才能盡可能的控制施工成本，讓施工難度、施工成本得到有效降低，同時(shí)也有利于縮短施工周期。

3.高壓輸電線路電氣設(shè)計(jì)中的現(xiàn)存問題及解決措施

3.1防雷及抗冰設(shè)計(jì)不合理

現(xiàn)階段，影響高壓輸電線路運(yùn)行質(zhì)量的主要問題就是電氣設(shè)計(jì)中防雷與抗冰設(shè)計(jì)不合理的問題。由于高壓輸電線路的布置路徑多選擇在空曠的地點(diǎn)，這些地區(qū)往往存在惡劣的氣象條件，雷雨、霜凍的天氣都會(huì)對(duì)輸電線路造成較大的影響，所以在設(shè)計(jì)中必須加入防雷裝置及低溫保護(hù)裝置。但是在實(shí)際設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員往往只關(guān)注了對(duì)線路、桿塔的設(shè)計(jì)，卻忽略了天氣對(duì)線路的影響。沒有做好對(duì)當(dāng)?shù)貧庀髼l件的考察工作，防雷、抗冰設(shè)計(jì)不合理，在實(shí)際應(yīng)用中就會(huì)出現(xiàn)防護(hù)漏洞，進(jìn)而影響電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。有研究表明，目前在高壓輸電線路的運(yùn)行過程中，雷擊是一種危害較大的天氣影響因素，特別是在一些山地區(qū)域，輸電線路受到地形的影響，雷電活動(dòng)頻繁，土壤中電阻率較高引起接地電阻難以降低，這都影響了防雷的效果。在某電力工程項(xiàng)目中，由于雷擊造成的輸電線路故障比較頻繁，高壓輸電線路故障統(tǒng)計(jì)如表1所示。

3.2防雷設(shè)計(jì)的優(yōu)化措施

為了更好的保障高壓輸電線路的良好運(yùn)行狀態(tài)，降低雷擊故障的發(fā)生幾率，必須在電氣設(shè)計(jì)中加強(qiáng)對(duì)防雷設(shè)計(jì)的優(yōu)化，根據(jù)高壓輸電線路的具體防雷形式，做好相應(yīng)的設(shè)計(jì)。對(duì)無(wú)避雷線的設(shè)計(jì)，要計(jì)算感應(yīng)過電壓，在國(guó)家規(guī)程吉安一中，雷擊點(diǎn)與輸電線路之間的距離S>65m時(shí)，導(dǎo)線上產(chǎn)生的感應(yīng)過電壓數(shù)值即為;在公式中，為導(dǎo)線上產(chǎn)生的感應(yīng)過電壓最大值，為雷擊點(diǎn)與導(dǎo)線間的垂直距離;為導(dǎo)線懸掛高度;為電流的幅值。因此，在設(shè)計(jì)高壓輸電線路時(shí)，硬件線路高度提高至65m以上，這樣有助于提升線路的防雷效果。

而當(dāng)線路設(shè)計(jì)有避雷線時(shí)，受到雷擊的次數(shù)與避雷線數(shù)量以及線路經(jīng)過的地形有直接關(guān)系，在設(shè)計(jì)中，通過降低接地電阻的防治，提高導(dǎo)線與輸電線耦合系數(shù)，就能達(dá)到較好的防雷效果，而設(shè)計(jì)中必須根據(jù)高壓輸電線路的等級(jí)，滿足相應(yīng)的各級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，高壓輸電線路耐雷水平的標(biāo)準(zhǔn)如表2所示。

3.3抗冰設(shè)計(jì)的優(yōu)化措施

為了減少霜凍對(duì)高壓輸電線路的影響，在設(shè)計(jì)中必須做好抗冰設(shè)計(jì)，這樣才能保證高壓輸電線路的正常運(yùn)行。進(jìn)行抗冰設(shè)計(jì)時(shí)，要考慮地質(zhì)、水流，溫度以及冰層對(duì)高壓輸電線路的影響，確保線路設(shè)計(jì)的合理性與安全性，對(duì)線路質(zhì)量、絕緣度以及溫度的適應(yīng)度進(jìn)行嚴(yán)格控制，以此提升輸電線路的可靠性。

3.4對(duì)高壓輸電線路路徑設(shè)計(jì)的優(yōu)化措施

在進(jìn)行高壓輸電線路路徑設(shè)計(jì)時(shí)，要做好對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的實(shí)地勘察，對(duì)高壓輸電線路的影響因素進(jìn)行綜合考量，這樣有助于優(yōu)選出安全性最高的路徑。對(duì)林地、鬧市地區(qū)加以規(guī)避，這樣也能避免雷雨天氣下，樹木、高空落物對(duì)線路造成的危害。合理設(shè)計(jì)線路的角度，減少轉(zhuǎn)角數(shù)量，這樣也能減少高壓輸電線路的運(yùn)行故障。

結(jié)束語(yǔ)：綜上所述，在高壓輸電線路電氣設(shè)計(jì)中，我們要針對(duì)高壓輸電線路電氣設(shè)計(jì)的特點(diǎn)以及現(xiàn)存問題，加強(qiáng)相關(guān)研究工作，以求制定更有針對(duì)性的應(yīng)對(duì)策略，確保電力事業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展。

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作者簡(jiǎn)介：羅開權(quán)，男 ，1986年10月，貴州貴陽(yáng)， 布依族 ，大學(xué)本科 ， 初級(jí)職稱 ，電力工程設(shè)計(jì)方向。