220 kV输电线路设计的重要环节分析

刘文峰

摘 要：当前，我国的地区电网主网络线路主要是由220 kV输电线路构成，该电压等级的输电线路担当着各地方电能输送的主要任务，而且输电线路的可靠性能够直接关系到电能输送的稳定性和安全性。文章主要介绍了220 kV的输电线路具有的特点，在介绍其特点的基础上针对220 kV的输电线路设计的重要环节进行剖析，以供读者借鉴。

关键词：220 kV输电线路；可靠性；安全性

中图分类号：TM751 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）29-099-02

1 220 kV输电线路的基础设计

220 kV输电线路主要由接地装置、杆塔和拉线、地线、导线等等一系列的部件组成。当前我国的地区电网主网络线路主要是由220 kV输电线路构成，该电压等级的输电线路担当着各地方电能输送的主要任务，而且输电线路的可靠性能够直接关系到电能输送的稳定性和安全性。220 kV输电线路的基础设计会受到许多条件的影响，例如：地质条件、地形等因素，同时杆塔在设计的时候要根据当地的实际情况和导线的性质决定，只有每一个设计条件符合科学规则，杆塔才能够正常应用。

2 220 kV输电线路的特征

与现有的输电线路相比，220 kV输电线路存在以下特征。

2.1 能够适应复杂的地理环境

延长线较长同时线路能够适应复杂的地理环境，220 kV输电线路需要穿山越谷，并且当线路损坏时维修工作也面临着巨大的挑战。

2.2 需要很高的参数

输电线路在运行当中需要很高的参数，220 kV输电线路运行时需要者很高的额定电压，这会使得周围存在着非常强的电场强度。

2.3 吨位大

一般情况下，输电线路有着非常大的吨位，这就给安装工作带来的许多的麻烦，所以会给安装的准备工作提出了高要求。

2.4 可靠性

输电线在安全运行的条件下需要具有很高的可靠性，所以220 kV输电线路具有输送很大的容量，电源点和负荷中心的输送电源的路线有着很非常重要的地位，如输电线路出现了故障，会对整个社会带来巨大的经济损失。

3 220 kV输电线路设计过程的注意事项

3.1 输电线路避雷设施

若出现雷雨天气，有时雷电会产生上万伏的高电压，雷电产生的高电压会对输电线路造成巨大的伤害，同时还能够将绝缘设备击穿以及使相应的设备发生短路的情况，甚至更危险的会发生爆炸。与此同时雷电还会产生巨大的电流，电流会激发出大量的热能，这些热能会使输电线路的金属熔化，甚至还会引起火灾，所以必须要做好防雷设计。除了常规的架设架空地线外，还应注意做好以下几点：

①必须保证良好的接地，保持铁塔的接地电阻处于良好水平；

②在雷害高发区可使用避雷针、避雷器等措；

③对于同塔架设的多回输电线路，应注意做好差异化防雷措施，通过对不同回路采取不同的绝缘子片数、加装耦合地线等措施，尽可能减少雷电压造成同塔多回线路同时跳闸。

3.2 220 kV输电线路拓扑设计

通常的状况下，220 kV的输电线路的导线之间的相互距离一般情况下是由输电塔之间的距离决定的。但是在一些其他的状况下，规定了许多不尽相同的摆动角。其中影响因素主要由以下几点：

①为了避免导线与导线之间出现相互垂直和降低震动的现象，那么使中间横担的距离要比其他两个横担之间的距离要长。还能够增长导线与导线之间的水平距离，以上因素都能够决定输电线路距离的长短。如果输电线路在丘陵地带，导线的档距往往非常的长，所以如果导线的水平和垂直距离已经达到最小值之后，还需要给导线预留一定的振动长度。

②铁塔的外部会有障碍物，这就会使得其与构件会产生相当大的倾角，这是导线也会相应的增加距离，这样既能保证导线之间的规定距离，又能够使相导线之间的水平距离增加。

③顶部所连接处与底部的构件之间的连接处也存在着很大的倾角，这样的目的是为了能够使得导线与导线之间的距离增大，在输电线路的设计当中，任意的两个横担之间都会有垂直距离增大的现象，这样能够使得导线之间的垂直距离有所增加。如果遇到需要在高山的情况下进行建设输电线路时，就需要在设计的初期，判断和确定好输电线路所需的拓扑结构，也就是导线与导线之间的水平和垂直距离。

3.3 基础设计

在220 kV输电线路当中塔杆基础是其重要的组成部分之一。塔杆基础所消耗的劳动量和工期造价占了整个工程的很大一部分。同时建设塔杆基础会消耗将近一半以上的工期，其运输量达到整个工程的2/3，总花销占了整个工程总支出的1/3。

就目前而言，我国大部分的220 kV输电线路都是采用以浅基础最为建设基础的类型，主要包含了两大类：回填土、原状土。它们分别按照土重法以及剪切法计算。在220 kV输电线路的塔杆基础设计中，其中受力方面的设计与其他的建筑有着非常大的区别，最大的区别是输电线路除了会受到一个向下的外力外，还会受到一个上拔力的作用，并且还会受到相应的水平力作用。而且许多的建筑物拥有着较大的体型，一般情况下只 会受到一个向下的作用力，很少会受到一个向上的作用力。

在设计220 kV输电线路的时候应该考虑到下压力以及上拔力两种情况进行设计。不仅可将将自身的重力与向上的作用力持平，还能够利用土壤自身的耐力来承受相应的压力。杆塔基础还存在一个非常明显的特点，其内径较为分散，同时周围的地质条件和力学性质存在着很大的差异。所以需要在对输电线路设计时，要充分考虑施工的方法、地基的承载能力等多方面的影响因素。

3.4 路径优化的选择

施工路径应该避开不良的地段，能够抵抗自然灾害和突发事故的发生，并且降低路径的建设对于当地的规划以及其他建筑的负面影响，尤其是尽可能的避免建设在采矿的区域，使得整个线路能够安全可靠的运行。在当前各方面允许的情况下，建设的线路最好能够与已经建设好的线路进行平行建设，这样能够降低建设所需的成本，并且能够有效地较少交叉和跨越。将输电线路对于环境的影响降到最低，对于地质灾害评估、环境影响评估、文物调查评估等相关单位批准后，该项工程才能够进行施工。

220 kV输电线路在建设的过程中，选择合适的路径尤为重要，一个优秀的、可实行的方案对于线路的运行、技术的要求等都起到了重要的作用。所以在整体的设计过程当中需要了解当地的基本情况，如：地质条件、天气气候、人文条件，结合当地的特色，选择一个合理的路径进行建设。

4 结 语

220 kV输电线路它是我国电路系统当中的顶梁柱，它的作用就是将电能输送到祖国的各个地方，它也是变电站的重要枢纽。当前我国的地区电网主网络线路主要是由220 kV输电线路构成，该电压等级的输电线路担当着各地方电能输送的主要任务，而且输电线路的可靠性能够直接关系到电能输送的稳定性和安全性。220 kV输电线路的稳定运作能够影响到整个电网的稳定以及用户的运点。所以在对输电线路设计的时候，要充分的考虑各方面的因素，争取建立稳定、安全、可靠的输电线路，为我国电力部门的发展提供良好的基础。

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