电力系统中110kV输电线路设计

郑强

摘要：本文主要对１１０ｋＶ输电线路设计施工面临的挑战与问题、设计流程、施工技术要点以及运行故障的修理与维护方法进行了详细的分析与探讨，以供参考。

关键字：电力系统；输电线路；设计；

中图分类号：F407 文献标识码： A

一、１１０ｋＶ输电线路设计施工面临的挑战与问题

社会经济的快速发展有效地推动了输电线路建设的发展，但是同时也给输电线路的设计施工带来了许多挑战，主要有：

1、城市建设的快速发展对输电线路适应性的挑战。近年来，我国城镇规划建设的势头很足，许多城市进行了旧城改造等一系列的城市建设活动，并且这种情况还将持续下去。目前，旧城改造工作中同时会对输电线路进行拆除重建，从而造成大量的资源浪费。因此，这就要求输电线路的建设施工必须能够适应城市的建设规划，这对输电线路的设计施工来说是一大挑战。

2、环境保护理念对输电线路施工生态性的挑战。目前，生态环保理念深入人心，城市建设工程大多按照环境保护理念进行施工。因此，传统的输电线路建设施工方式的某些方面已经不再符合环境保护的要求，这对输电线路的设计施工又是一大挑战。

3、社会用电的高要求对输电线路设计施工技术的挑战。随着城市规模的扩大，人们生活水平的提高，社会生产生活对电力系统的要求也越来越高，再加上城市用电复杂性的增加，从而给输电线路设计施工技术带来了新的挑战。输电线路设计施工面临的挑战众多，因此难免会出现问题，主要存在的问题有：

（１）技术问题。一些输电线路设计施工技术已经无法满足输电线路的建设要求，导致输电线路设计方案无法完全实现，影响了输电线路建设施工的正常进行以及线路的正常使用。另外，１１０ｋＶ输电线路的设计工作需要一定的专业技术，然而由于各种原因，输电线路设计仍然存在一些技术问题。例如：线路相位不对应是线路设计施工中常见的问题，并且不同的情况下相位的对应方式也不同。由此可以看出，设计人员务必要具备相应的专业技术。

（２）环境问题。输电线路施工需要进行土石作业，因此破坏了原有的地表环境，再加上施工企业只破坏不保护，就更加剧了环境破坏。另外，施工企业往往随意丢弃施工废料，这样也会对环境造成严重污染。

（３）设计问题。目前，部分输电线路的设计方案与城市规划建设要求不符，从而导致输电线路建设无法正常进行，影响了城市用电以及电力行业的经济效益。

二、１１０ｋＶ输电线路设计流程

输电线路的设计是一项系统工作，因此设计人员要按照一定的标准流程进行。一般来说，输电线路的设计流程包括前期设计阶段、初步设计阶段以及施工图纸设计阶段。前期设计阶段的主要工作是对线路工程项目进行调研，对项目的可行性进行分析。在这一阶段，设计人员要结合有关材料对项目内容的真实性、可靠性以及准确性进行分析，同时研究工程项目的经济性，从而作出准确的工程决策。初步设计阶段的主要工作是对线路路径进行选择和确定。在这一阶段，设计人员要结合施工要求对施工地区的自然环境、气候变化等进行调查分析，制定多种不同的线路路径方案，然后再从这些方案中选择一条最合适的施工路径。施工图纸设计阶段的主要工作是对具体的施工进行设计准备。在这一阶段，设计人员要对施工流程、施工技术、材料选择等进行研究确定，同时还要完成电塔图、截面图、塔基图等的绘制工作。

在完成以上几个步骤后，输电线路设计施工便可以开始，但相关人员需注意输电线路设计施工的技术要点。

三、１１０ｋＶ输电线路设计施工技术要点

通常情况下，１１０ｋＶ 输电线路的设计施工需要遵循安全性、经济性、技术性等原则，因此在实际设计施工中存在以下几个技术要点：

1、线路路径优化设计。输电线路的路径选择是线路设计工作的重点，关系到一个工程是否能够实施以及是否能够保证经济效益。设计人员一般会实地以及图上勘察，通过对勘察数据进行分析研究，制定多种路线设计方案。然后再经过方案可行性、经济性、安全性以及维护方便性等的分析，确定一条最优施工路径。在这里要注意的是，路线选择设计必须要经过图上以及实地勘察，尽量选择最短的路线，避免路线经过居民密集区或山谷河流。同时，设计路线应避免与其他线路的交叉重叠，并且不要选择地质条件差或者污染严重的地区。另外，所选路线应在最大限度上靠近公路，以便于维护。

2、杆塔的选择与优化设计。杆塔是线路的基础，杆塔施工费用占到整个线路工程费用的１／３，因此杆塔的选择与设计在很大程度上影响着工程的安全性、经济性。首先，设计人员应充分考虑工程线路的施工要求，确保电杆与电塔的数量科学合理。其次，设计人员还要结合工程路线的施工要求选择规格合适的杆塔，以保证工程的安全性以及线路的使用寿命。再次，设计人员要充分结合施工地点的自然环境，选择合适的杆塔。最后，施工方还要考虑到土地资源的节约，尽量选择占地面积较小的杆塔。

3、导线的选择。导线是实现远距离输电的关键要素，合适的导线不但能满足基本的输电要求，还能有效减少线路损耗，提高线路运行的安全性。在选择导线时首先要考虑的是导线的截面大小。设计人员要根据电力系统提供的技术参数确定应选择多大截面的导线。在截面确定的前提下还要考虑导线选择的经济效益，应尽量选择造价低的导线，以确保导线经济性与技术性的统一。

4、防雷设计。雷击是造成输电线路事故的主要原因之一，因此在设计施工时必须要考虑到避雷设施的设计。通常情况下需要在杆塔上设置避雷线。在进行避雷设计时设计师要考虑电力企业对输电线路的电压要求以及施工地区的气象条件和变化规律，结合以往同类工程的相关经验确定避雷线的数量、保护角度等各种技术参数。另外，还要注意对避雷线的绝缘设计，根据电压荷载选择合适的绝缘子形式与片数。

5、线路施工勘测定位。一般施工勘测主要包括定线测量、平断面测量。定线测量是将输电线路在实地标注出来，并对输电线路的实际长度进行测量；平断面测量是对路线所过地区周围的地貌情况进行调查，并绘制地貌平面图。通常情况下，使用卫星定位技术对路线平断面进行测量。在勘测完成后，施工人员就可对杆塔施工位置进行定位。定位时要尽量避免使用孤立档距以防造成施工困难，同时在结冰严重的地区施工人员要尽量缩小档距。另外，在定位山区杆塔时还应考虑到边坡的稳定性。

6、路线设计的校验。设计人员设计完成施工方案后，需对方案使用的相关技术进行校验。通常情况需要进行的检验有：杆塔与线路结构间缝隙过大会影响线路的正常使用，因此需利用作图法对摇摆角进行检验。同时，受到雨雪等侵袭后，杆塔采用的耐张绝缘子会向上仰，使绝缘效果下降，因此设计师设计耐张绝缘子时应采取倒挂的方式。另外应进行的设计校验还包括直线杆塔上拔校验、杆塔设计参数检查、导线悬挂点应力检验、悬垂角检验、基础倾覆试验、跨越间距检验等。

7、施工现场调整。在正式施工过程中经常存在设计方案无法完全实现的状况，此时就需要施工人员对工程设计进行现场调整。在进行施工现场调整时同样要遵循安全性、经济性以及技术性等原则。

四、110kV电力线路运行故障的修理与维护方法

根据我们之前提到的关于110kV 电力线路的频发故障，电力部门与企业要加强对电力线路的管理与维护， 提高110kV 电力线路的输电能力与质量安全， 主要可以从以下几个方面着手：

1、加强对电力线路的检查工作：

（1）故障巡查。电线路的维修人员在检修电路时对发生故障的线路进行记录并分析其发生的原因，避免下次再发生类似的情况，了解电路发生故障的原因为我们进行电力线路安装工程提供更好的理论依据与技术支持，与此同时，还要做好对发生故障的线路进行监控与管理，杜绝这样的现象再次发生。

（2）夜间巡查。夜晚一般是用电的高峰期，供电部门要对夜间的线路运行情况多加重视，加强在夜间的巡查工作，特别到了每年的10 月，晚上多为阴雨的天气，要加强对电线路连接处的巡视，避免导线发生老化或者是绝缘体受到污染，确保电路的运行效果良好。

（3）特殊巡查。在一些的特殊的自然灾害面前，比如地震、冰雹、洪涝、泥石流等，电线路会负荷过量导致故障，所以我们要对某些容易发生故障的线路进行及时的巡查， 一旦发现电路损坏或者是变形问题立即进行维修。

2、电力部门要对110kV 电力线路制定科学合理的规章制度与技术管理要求。以健全电路的运行管理制度，保证电路在安全平稳的环境中正常运行， 我国对110kV 电力线路的管理模式主要有已下三种：

（1）复合管理模式。就是指将集中管理与分散管理这两种管理模式相互协调相互作用共同管理110kV 电力线路运行方式。这种管理模式集合了集中与分散管理的各个优势， 取长补短，这是我国110kV 电力线路采用的最常用最科学的管理模式。

（2）集中管理模式。在110kV 电力线路的管理模式中，集中型优点就在于可以对线路运行情况进行准确的把握与监控，但是会提高电力线路运行的的成本，增加预算，降低运行效率。所以要因地制宜。不可以全面采用。

（3）分散管理模式。在对110kV 电力线路的管理中，对设备进行分散式管理重点是为了提高工作效率， 降低运行的成本，但是这样管理的结果就会使设备分布杂乱，给施工技术带来阻碍。不利于工程建设。

总之，输电线路设计施工关系到我国电力系统的构建、电力企业的经济社会效益以及电力市场的发展，因此相关人员务必要重视对输电线路设计施工技术要点的研究，并对输电线路中出现的问题进行科学合理的解决，从而促进电力系统的健康发展。

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