浅析高压输电线路电气设计

浅析高压输电线路电气设计
摘要：高压输电线路可分为架空输电线路与电缆输电线路两种，虽然后者是在地下埋设的，能够节省一定的空间，然而却给运营过程中的维护、维修带来一定的问题，因此通常情况下高压输电线路是以架空输电线路的形式存在。

本文通过对高压输电线路电气设计的主要内容以及在实际设计中的关键点进行简单论述。

关键词：高压输电线路；电气设计；关键点
Abstract: high voltage power lines can be divided into the overhead transmission lines and cable transmission line two, although the latter is embedded in the underground, can save a space, but to operations in the process of maintenance, repair bring certain problem, so usually uhv transmission lines overhead transmission lines in the form of existence. This article through to high voltage transmission line the main content of the electrical design and the key points in actual design simple discusses.
Keywords: high voltage power lines; Electrical design; Key point
随着我国社会经济的快速发展，对于电力的需求量也日益增加。

因此，对于电力资源供应的质量与安全性也有了更高的要求。

目前在高压输电线路的电气设计中仍然存在着一定的问题，为了保证高压输电线路电气设计的质量，就先要对高压输电线路电气设计的内容进行分析研究。

一、高压输电线路电气设计的主要内容
高压输电线路电气设计的主要内容可分为三个部分，即可行性分析、初步设计以及施工图设计。

（一）可行性分析
所谓可行性分析就是指全面地从经济上、设备上、技术上分析、调研项目盈利、资金筹备、设备选材、工程规模等各个方面，它主要是预测高压输电线路项目完成后可能产生的社会影响以及经济收益等方面，进而提出相关咨询意见以供施工方案、投资建设等作参考之用。

其中需要注意的是，可行性分析必须严
格按照国家相关政策法规与规定，还必须具备相应的计算图表、实验数据等技术资料，从而保证分析研究的全面性与可靠性。

而可行性分析所得出的报告则由设计方案、报告内容、风险预测、论证结果几部分组成。

设计方案。

由于可行性分析主要针对的对象就是具体设计方案的可行性，因此设计方案的质量是至关重要的。

为保证设计方案的质量，必须对输电线路工程的环境影响、施工技术、主要设备、建设规模等进行全面、详实、可靠的预估。

报告内容。

在可行性报告中所提出的报告内容以及研究试验数据都必须是基于客观、真实的原则之上，缺乏可靠性、真实性的可行性报告将会使输电线路在设计、施工过程中出现不可避免的失误与偏差，从而对工程建设造成极大的负面影响。

风险预测。

可行性报告中的另一项关键内容就是对工程风险的预测，只有在工程建设之前，对项目进行切实、合理的风险预测才能保证工程项目在建设过程中可能出现的因社会、经济、环境等因素而导致的风险得以有效规避。

论证结果。

论证性是可行性报告的最大特点，同时对于论证性的报告来说，其严密性就成了报告质量高低的关键点。

要保证论证的严密性，就必须利用系统性的分析措施，即对于高压输电线路建设过程中的各方面影响因素都要系统地、全面地进行分析论证。

（二）初步设计
初步设计就是指高压输电线路设计项目的初期草图，即以输电线路在实际设计、施工中的要求为依据并将各类技术资料整理齐全后，提出多种设计思路，而后经过反复论证、研究，再将最为合适、经济的设计方案选出作为最终方案。

其中的主要内容包括：
路径、导线与环境因素。

周边环境因素对于高压输电线路导线的参数有着较大的影响，而导线下方电场如果受到环境因素影响就会使线路的输电性能相应受到影响。

因此必须选择精确、科学的计算方法来使导线电场的计算值尽可能与实际运行环境的真实值近似。

另外，在设计高压输电线路时应尽可能在气象、环境条件较佳的区域进行工程建设，从而有效降低输电线路运行过程中可能出现的损失。

塔杆基础。

高压输电线路重要的组成部分就是塔杆基础，良好的塔杆基础也是使线路运行的安全性与稳定性的保证。

由于在自然环境下，输电线路的电气元件处于外露的状态下，因此电气元件不仅受到机械荷载的影响，而且还会受到地质地形的影响，所以在实际方案设计中，必须对这些因素进行综合考虑并保证施工质量。

防雷、绝缘与防振。

高压输电线路中的绝缘子的作用是导线支撑以及防止电流出现回地现象，在整个输电线路网络中，设计绝缘子必须使其能够充分发挥其
作用与功能。

而雷击则是影响输电线路正常、安全运行的重大自然隐患。

因此在方案设计过程中，应结合高压输电线路所在区域的实际环境情况与雷击伤害原因来制定相应的防雷击措施。

另外，高压输电线路在运行过程中，导线不可避免地会产生一定的振动应力，进而也会导致高压输电线路因振动而产生故障，所以应采取相应的防振措施使导线的振动情况得以减少或消除。

施工图设计。

这个阶段的内容主要包括杆塔与基础施工图、机电安装施工图、杆位断面图与杆塔明细表、路径平面位置施工图以及概预算报告书。

二、电气设计关键点探讨
（一）路径的选择
高压输电线路设计的关键之一就是路径的选择，为了给输电线路施工与运行维护提供良好的基础条件，应在路径选择时，对水文、地质、气象等沿线自然条件进行综合考虑，同时将输电路径与周围的环境保护、资源开发与其他设施间的关系妥善协调好。

另外，选择的路径应严格以国家现行法律法规为依据，经过反复论证后，选择最切实可行的方案。

路径选择应遵循的原则：尽可能选择路径最短的，其中的曲折系数越小越佳；尽可能选择直线线路，防止出现的转角太多与转角过大；尽可能选择平坦的区域来设置转角点，转点距离应较大；尽量选择交通便利的区域；尽量选择良好地质条件的区域，防止因自然灾害影响线路；尽量少占地，注意对农田作物与名胜古迹的保护；尽可能避开障碍物，要与铁路、航空、通信等部门进行充分协调。

总之，在选择路径时应对工程可行性与经济性进行兼顾，对占地赔偿等进行综合考虑，同时最大限度使电网系统的需求得到满足。

（二）杆塔基础的选择
高压输电线路杆塔是其主要的结构之一，它是以绝缘强度与机械强度为依据，并由钢材或钢筋混凝土为材料建造的。

选择杆塔形式应根据实际地质地形情况来确定，尽量做到因地制宜。

针对我国多样的地基形态，如岩体地基、冻土地基、黄土地基、软土地基等，因此，为保证杆塔结构的稳定与安全，应选择最为适宜的杆塔基础形式，如人工斜挖原状土形式的承载力较高，不易产生变形，同时节约了材料，开挖工作量较小，适用于较厚覆盖层、可塑性粘土。

而软土地复合式的小桩基础则为斜桩与直桩分布成网状，从而使得设施所受水平力与上拔力朝下发展，以得到较大的承载力等。

（三）抗冰设计
在高压输电线路的设计中，还要特别注意的就是根据不同区域的气候条件，进行抗冰性设计，力争在节省工程造价的同时对线路运行的安全与稳定有所保证。

由于我国各区域的气候条件不尽相同，因此可能造成的凝冰程度也存在差
异。

因此在冰厚设计上应基于实际情况，同时综合分析研究输电线路所在区域的湿度、风向与地质地形状况，从而使抗冰设计值科学、合理。

通常情况下，加强导线与重型抗冰塔是目前输电线路抗冰最为普遍的设计方法。

如果输电线路在重冰区域，则应间隔一段距离就进行一个基抗串耐张塔的设置，而导线材质则应选择机械强度大的，同时为避免导线因脱冰震动或不平衡张力而产生损害，应利用预绞丝护线对导线进行保护。

除此之外，防止绝缘子冰闪也是抗冰设计的重要内容，而使绝缘子串长度与爬电距离增大就能使绝缘串伞型结构得以改善。

将防水材料涂于绝缘子表面则能够从一定程度上使覆冰缘子产生漏电的可能降低。

结语：综上所述，对于高压输电线路的设计来说，应根据其所在地区的实际情况，在充分分析研究设计项目的可行性报告的基础上，选择最为合理的线路设计方案，从而保证高压输电线路在设计、施工与运行过程中的安全、稳定。

参考文献：
[1] 周芳金.高压输电线路电气设计分析.[J].技术与市场.2011,18(10)
[2] 刘兴伟.浅析高压输电线路设计中的防雷措施.[J].北京电力高等专科学校学报:自然科学版.2012,29(1)
[3] 罗希.高压输电线路设计与施工技术探析.[J].中国集体经济.2011(22)。