電力工程高壓輸電線路設(shè)計(jì)要點(diǎn)解析

周騰

摘 ?要：近些年，在我國社會發(fā)展下，帶動(dòng)了電力界各樣的進(jìn)步?，F(xiàn)階段，電力工程在社會發(fā)展進(jìn)程中扮演著重要角色，并且在社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的推動(dòng)下，其建設(shè)規(guī)模和數(shù)量不斷擴(kuò)增。而高壓輸電線路設(shè)計(jì)及施工是電力工程中的重要內(nèi)容，其職能主要體現(xiàn)在傳輸電能方面，因此，高壓輸電線路設(shè)計(jì)水平高低直接影響著輸電質(zhì)量，同時(shí)也關(guān)系著電力工程的良好發(fā)展，這就要求設(shè)計(jì)人員結(jié)合電力工程的實(shí)際建設(shè)情況，運(yùn)用科學(xué)的設(shè)計(jì)理念和方法，以提升輸電質(zhì)量和效率為核心目標(biāo)，最大程度地保證高壓線路設(shè)計(jì)的合理性，使輸電能效得到充分發(fā)揮，為電力行業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展提供支撐。

關(guān)鍵詞：電力工程;高壓輸電線路;設(shè)計(jì)要點(diǎn)

引言

隨著國家用電需求的快速增長，清潔能源發(fā)電的網(wǎng)絡(luò)地域差異問題日益突出。具有容量大、占地省、損耗低等優(yōu)勢的高壓交流輸電成為了我國電網(wǎng)和能源發(fā)展的重要選擇之一。高壓輸電線路運(yùn)行后，由于多種線路之間的電磁耦合和靜電耦合而產(chǎn)生的感應(yīng)電壓和感應(yīng)電流會隨輸電線路電壓等級的升高而顯著增強(qiáng)，甚至在不利氣象條件下會出現(xiàn)超過國家電磁環(huán)境控制標(biāo)準(zhǔn)限值的現(xiàn)象。此外，高壓輸電線路表面過高的感應(yīng)電場強(qiáng)度所產(chǎn)生的電暈放電和高頻脈沖電流造成不必要的能量損耗、減弱輸電系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及對附近居民的生理和心理造成危害，更重要的是對無線電通信、電視信號傳輸?shù)入娦旁O(shè)施產(chǎn)生強(qiáng)烈干擾。因此，高壓輸電線路運(yùn)行時(shí)，采取相應(yīng)的措施降低感應(yīng)電壓和感應(yīng)電流顯得是極為重要。

1電力工程高壓輸電線路設(shè)計(jì)管理的意義所在

高壓輸電線路在整個(gè)電力系統(tǒng)中占據(jù)著舉足輕重的地位，其線路設(shè)計(jì)品質(zhì)與電力工程建設(shè)質(zhì)量密切相關(guān)，設(shè)計(jì)人員必須要采取科學(xué)手段，保證線路設(shè)計(jì)的合理性，迎合電力工程的建設(shè)需求，為人們打造安全穩(wěn)定的用電環(huán)境。因此，進(jìn)行設(shè)計(jì)高壓線路設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)注重以下方面：首先，設(shè)計(jì)人員應(yīng)對施工現(xiàn)場的環(huán)境進(jìn)行全面勘查，掌握施工區(qū)域的氣候環(huán)境、自然條件等因素，以保障電力工程建設(shè)質(zhì)量;其次，全面勘查高壓輸電線路的安全性，為設(shè)計(jì)工作做好鋪墊，最大程度地保證施工安全性，維護(hù)后期高壓線路運(yùn)行的穩(wěn)定性。只有充分做好準(zhǔn)備工作，才能規(guī)避施工安全風(fēng)險(xiǎn)，對施工人員及周邊環(huán)境起到保護(hù)作用，另外，應(yīng)提前制定突發(fā)狀況的處理措施，提前預(yù)判可能出現(xiàn)的安全問題或其他問題，保障高壓輸電線路運(yùn)行成效。

2高壓輸電線路設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1不斷優(yōu)化避雷裝置的設(shè)計(jì)工藝，科學(xué)選用避雷裝置

優(yōu)化設(shè)計(jì)工藝，合理設(shè)置和選用避雷線、避雷器等避雷裝置是一種可行性較高的重要措施。首先，在高壓架空輸電線路中設(shè)置避雷線，不僅可以對輸電線路中的自然雷電進(jìn)行分流，降低其侵害作用，還能夠充分利用導(dǎo)線的耦合作用，使流經(jīng)線路合成絕緣子的電壓大幅度降低。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步利用導(dǎo)線的屏蔽功能，使感應(yīng)過電壓不會擊穿線路中的元器件。其次，在設(shè)計(jì)線路時(shí)，技術(shù)人員應(yīng)充分了解桿塔的高度、架設(shè)區(qū)的自然情況，確保避雷線時(shí)刻處于導(dǎo)線的上方。最后，對線路進(jìn)行定期維護(hù)，及時(shí)排查安全隱患也具有重要意義。

檢修人員對架空地線的運(yùn)行情況和防雷能力進(jìn)行確認(rèn)時(shí)，由于地線支架上的活動(dòng)范圍有限（一般最多只能同時(shí)允許2名人員進(jìn)行作業(yè)），加之受力點(diǎn)難以掌控，一旦出現(xiàn)大風(fēng)或其他惡劣的自然氣候，就很可能威脅到檢修人員的生命安全。為解決該類問題，可采用高壓架空輸電線路直線塔地線提升方式。該方式的主要特征如下：第一，在支架的頂面額外開設(shè)容納槽，在其內(nèi)設(shè)置固定的螺母，并配合設(shè)置絲杠;第二，絲杠兩端伸出支架，在上部安裝棘輪扳手，下端連接吊鉤（借助軸承），在地面設(shè)置平行的夾緊槽，分別安裝第一、第二兩個(gè)螺栓。采用高壓架空輸電線路直線塔地線提升方式可以大幅度提高檢修人員在進(jìn)行線路維護(hù)時(shí)的安全性，有助于其在一次檢修時(shí)發(fā)現(xiàn)并排除更多的防雷安全隱患，進(jìn)而達(dá)到提高防雷工作質(zhì)量的目的。

2.2分裂導(dǎo)線自身半徑的影響

以550kV單回輸電線路為研究對象，布線方式為正三角布線方式，選取分裂導(dǎo)線數(shù)為4根、分裂導(dǎo)線的幾何間距0.2m、導(dǎo)線離地高的距離18.0m等條件為模型參數(shù)。改變不同的分裂導(dǎo)線自身半徑以研究其對感應(yīng)電場強(qiáng)度的影響，其中分裂導(dǎo)線自身半徑分別選取為0.01m、0.02m、0.03m、0.04m、0.05m，研究結(jié)果如圖1所示。由圖可知，分裂導(dǎo)線自身半徑由0.01m增加到0.05m時(shí)，最大電場強(qiáng)度由3.371kV/m上升至3.754kV/m，均滿足4kV/m標(biāo)準(zhǔn)限值。分裂導(dǎo)線自身半徑每增加0.01m，電場強(qiáng)度增加約0.09kV/m。根據(jù)上述變化情況可知，分裂導(dǎo)線自身半徑對感應(yīng)電場強(qiáng)度影響較小，這是由于分裂導(dǎo)線自身半徑變化對各相導(dǎo)線截面積貢獻(xiàn)較小，導(dǎo)線表面聚集電荷數(shù)基本不發(fā)生變化。綜上所述，分裂導(dǎo)線自身半徑與感應(yīng)電場強(qiáng)度的相關(guān)性較小，在設(shè)計(jì)階段可忽略該因素的影響。

2.3進(jìn)行避雷線設(shè)計(jì)

避雷線路設(shè)計(jì)可以有效避免雷擊等自然災(zāi)害的破壞，若果避雷線設(shè)計(jì)不合理，必將造成嚴(yán)重的后果，對此，為了保證避雷線路設(shè)計(jì)效果，應(yīng)按照以下流程：（1）選擇與電力工程建設(shè)需求相符的避雷線，雙避雷線是首選目標(biāo)，能夠抵抗強(qiáng)雷電或降雨天氣的破壞，導(dǎo)線性能不會被影響，從而保證輸配電的穩(wěn)定性;（2）正確安裝避雷針，往往避雷針對保護(hù)線路起到重要作用，主要安裝在桿塔的頂部，通過有效控制雷擊點(diǎn)，能夠大大降低雷擊頻率，起到良好的防雷效果，同時(shí)，要科學(xué)規(guī)劃避雷針與高壓導(dǎo)線的間距。避雷針是科技發(fā)展的重要產(chǎn)物，在科技發(fā)展的推動(dòng)下，具有消雷功能的避雷針應(yīng)運(yùn)而生，大大提升了避雷線路的設(shè)計(jì)水平，使高壓輸電線路被雷擊的可能性顯著降低，以往的高壓輸電線路設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員對防雷線路設(shè)計(jì)不夠重視，不僅是設(shè)計(jì)人員自身問題的體現(xiàn)，也是對公共財(cái)產(chǎn)不愛惜的表現(xiàn)，需要設(shè)計(jì)人員從自身做起，高度重視避雷線路設(shè)計(jì)的全過程，為提升輸配電整體品質(zhì)夯實(shí)基礎(chǔ)。

結(jié)語

綜上所述，電力事業(yè)隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展不斷到達(dá)巔峰狀態(tài)，對電力工程的整體質(zhì)量要求越來越高，高壓輸電線路設(shè)計(jì)作為電力工程項(xiàng)目的專業(yè)領(lǐng)域，發(fā)揮著極其重要的作用，這就對高壓輸電線路的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和要求不斷提升。為了保證高壓輸電線路的供電安穩(wěn)性，設(shè)計(jì)人員應(yīng)不斷提升自身能力和職業(yè)素養(yǎng)，對高壓輸電線路設(shè)計(jì)要點(diǎn)做到心中有數(shù)，根據(jù)高壓輸電線路設(shè)計(jì)要求和流程，最大程度地保證線路設(shè)計(jì)的科學(xué)性，從根本上規(guī)避線路的各種問題產(chǎn)生，從而打造安全可靠的用電環(huán)境，為社會發(fā)展提供充足的電能。從另一視角來看，優(yōu)化高壓輸電線路設(shè)計(jì)也是提升電力工程整體效益的重要方式，結(jié)合電力工程的效益目標(biāo)，對每個(gè)線路設(shè)計(jì)、施工和建設(shè)的每個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行綜合性考慮，以保證高壓輸電線路設(shè)計(jì)效果更加理想，加快社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 杜巍.電力高壓輸電線路設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析[J].科技經(jīng)濟(jì)市場，2019（11）：7，22.

[2] 程曉明.電力工程高壓輸電線路設(shè)計(jì)要點(diǎn)研究[J].通信電源技術(shù)，2019，36（10）：47-48.

[3] 袁琦.高壓輸電線路設(shè)計(jì)控制要點(diǎn)探討與對策[J].電工技術(shù)，2019（20）：75-76，78.

[4] 陳致均，齊德利，王隨繼，等.甘肅平?jīng)鲠轻忌降は嫉孛惨恍﹩栴}的探討[A].旅游地學(xué)與地質(zhì)公園建設(shè)—旅游地學(xué)論文集[C]，2013：184-191.

[5] 李吉均，文世宣，張青松，等.青藏高原隆起的時(shí)代、幅度和形式的探討[J].中國科學(xué)，1979（6）：78-86.