分析高压输变电线路的设计与维护重点

摘 要：高压输变电线路设计与维护是指电力企业在满足经济生产与社会生活的前提下，实现对输变电线路的优化与升级。通过这种方式，不仅能从根本上提升我国电力企业的管理水平，解决其在发展过程中面临的诸多难题，还能实现我国电力机构的优化与升级，促进电力企业的健康发展。对高压输变电线路的设计、维护进行分析与探讨，能够进一步提升我国电力市场的生态环境，保障我国的能源安全，促进我国经济的健康发展。

关键词：高压;输变电线路;设计与维护

一、 设计和维护的原则

高压输变电线路是电能传输、分配的绿色通道，贯穿于输变配电的各个环节，在整个电网系统电压变换和系统安全方面起着承上启下的关键性作用。高压输变电线路的设计和维护应遵循科学性和实用性原则。首先，高压输变电线路设计和维护应当体现科学性原则。设计的科学性要具有统筹性、综合性、人与自然和谐的特点，统筹线路主体结构的可靠性与生产维护的便利性，综合考虑电力系统的近期目标和远景规划，达到输电线路沿线与自然生态的和谐统一。其次，高压输变电线路设计与维护必须遵循实用性原则。实用性原则即是对高压输变电线路的设计和维护进行优化，既降低设计与维护方面的资金投入，又提升项目开发的品质，提质增效。

二、 高压输变电线路设计的重点

（一）规划路径及定位

随着全球定位系统、信息影像技术、遥感技术等现代测量、勘测技术的发展，高压输变电线路路径规划和定位有了更加科学合理的手段。从设计角度看，设计人员在全球导航系统的支持下，借助BAESYSTEM 技术，能够对规划路径周围地理、地貌、气候条件、生态环境等自然条件有一个细致全面的认识，可提高勘测的准确性和科学性，实现规划路径最优。从工程建设角度看，高压输变电线路具有建设难度大、地理环境复杂、建设周期长、危险性高等特点。科学合理的路径规划，可显著缩短输变电线路长度、有效降低工程建设的难度，减少不良地理环境对工程建设的影响，大大提升电网线路敷设效率。

（二）杆塔的科学设计

国内高压输变电线路建设一直在路上，且发展迅速。有文献指出，输变电杆塔占据了 30% 的线路建设成本，因此，高压输变电杆塔的设计不仅影响输变电建设的效率和质量，而且对输电线路工程造价及后期运行维护等产生较大影响。因此，设计人员要重视高压输变电线路的设计。只有实现对高压输变电杆塔的科学设计，才能够最大限度地提升高压电力建设工程的开发效率，促进建设工程质量的提高，有效降低资金投入，提高工程投资品质。架空线路使用的铁塔有直线塔、转角塔、终端塔、换位塔等特种功能塔。输变线路设计时，杆塔搭配需要重点研究，杆塔的搭配要根据线路节点、地理环境和电力传输要求确定。因此，在杆塔设计的过程中，采用极限设计法，将杆塔设计与所处的周边环境及电力线路的实际需求结合起来，进行综合考量，在设计之初，确定电杆塔的极限值，对载荷系数、材料强度及工作条件等因素综合考虑，如此设计出来的杆塔才能适应任何工况，确保杆塔的运行的安全性与稳定性，提升电网可靠性，促进我国高压电网的健康发展，实现我国能源体系的多元化，保证我国能源安全。

（三）导线材料的选择

架空导线是电力传输的直接载体，输变电导线材料直接决定了电力损耗、电力传输效率、架空线路的质量。选择合适的导线材料，对电力传输的安全性和可靠性起决定性作用。导线材料的选择主要考虑以下问题：电流密度、电晕、耐用性以及外界影响因素进行探讨，例如：气候条件及电磁干扰等对导线性能的影响。工程实践证明，在 1000米及以下海拔假设输变电线路，推荐使用铝绞线，电晕对电力传输质量的影响可不计。目前，铜线或符合金属导线是我国主要导线材料。铝导线具有质轻电阻小的特点，电力损耗小，输电效率高。标准指出，导线与地线的设计时安全系数要大于 2.5。值得注意的是，导线安全系数通常低于地线，从安全角度考虑，设计人员应该对输电线悬挂点的张力进行数值计算，保证设计的科学性。地线材料应该选用镀锌钢绞线和复合型绞线。选择导线材料时，应该提出绝缘防护的要求，以保证电力传输的安全可靠。

三、 高压输变电线路维护的重点

（一）质量的维护

通常高压输变电线路暴露于自然环境中，地理环境复杂，线路沿途气候多样。针对不同环境条件下采用不同的维护方式对提升整个线路的工作可靠性和稳定性意义重大。高压输变电线路质量的维护分为以下几个方面。

1. 地下水位较深地段的维护。地下水侵入杆内易造成杆塔侵蚀，因此要做好防水措施。常规做法是对杆顶或杆低进行封堵密封，防止地下水或雨污侵入腐蚀。

2. 冰冻期的维护。冰冻期来临之前，维护人员及时对线杆进行检查，对出现积水的电杆积极采取排水措施。通常在电杆根部距地面 10-20CM 开小孔排水，若出现土壤封冻层较厚，可以用铁管引水的方法解决。

3. 塔杆质量维护。杆塔进场或立杆之前要仔细检查杆塔质量，存在质量缺陷，必须在立杆前对质量缺陷进行修复;杆塔组立过程中需小心操作，避免暴力作業导致的杆塔的损坏。

（二）杆塔的维护

输电线路杆塔是架空线路的支撑系统，其安全可靠工作是保证高压输变电架空线路系统安全、经济、稳定运行的保证。近年来，电力输送压力的陡增为杆塔的维护带来了一定难度，表现在恶劣工况与周边复杂地理、气候环境的难度;塔架更高、塔基占地面更广、立塔环境险恶;新设备投运、输电可靠性要求更高与运维难度更大的矛盾。因此，需要从多个方面入手，搞好杆塔线路的维护。首先，应加强制度建设、制度管理、制度执行。杆塔的维护必须遵守电力行业有关标准和规程，做好巡检和反事故措施工作。线路运行维护要落实设备缺陷管理制度，做到发现设备缺陷及时记录、及时上报，分类处理、尽快解决。做好计划管理制度，提前做好运维年度、季度、月度计划，并做好准备工作。运行部门应做好线路运行故障分析统计工作，掌握故障机理、总结经验，提高专业管理水平。其次，搞好线路管理，改进运维措施。2008年的冰冻灾害对输变电线路的损害仍然记忆犹新。在自然灾害面前，我们应该加强与气象、水利、自然资源等有关部门的专业合作，建立自然灾害预警机制，做到自然灾害可预测、有预警、能防范、最大限度地降低自然灾害对输变电线路设施的破坏。加强电力设施保护宣传工作，防止外力破坏。

参考文献：

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[2]张长春.超高压输电线路的设计与维护思路刍议[J].中华民居，2014（6）：304.

[3]崔义彦，孙丽娜.输变电安装工程施工组织设计中安全技术措施的编制[J].科技信息，2011（22）：726.

作者简介：曹建伟，保定久鼎保互电气有限公司。