高压输电线路电气设计中存在问题及对策分析

2020-11-27张猛

建材发展导向 2020年11期

张猛

（石家庄电业设计研究院有限公司，河北石家庄 050000）

高压输电线路主要采用架空线路和电缆线路，电气设计效果容易受到环境影响，导致线路建设出现各种问题。伴随着高压输电线路铺设范围的不断扩大，还应加强线路电气设计问题及对策研究，以便采取科学措施保证线路设计的合理性和科学性。

1 高压输电线的特点分析

1）对运行技术有着较高的要求。对于高压输电线路而言，其与一般的输电线路有明显的区别，高压输电线路具有强大的电压，可以保证较大的电力供应，因此相关人员需要考虑如何制造更优良的输电导线这一问题；2）对安全有较高的要求。通过高压输电线的名称即可得知，其拥有较大的电压，可以带动较大的电量，可以将其看作快速运行的巨大电池，如果高压输电线发生了意外，不仅会带来安全问题，而且可能给相关部门造成较大的经济损失。因此在高压输电线路建设的过程中，需要保证它的安全承载力，可见，保证高压线路的安全是不容忽视的一个问题；3）施工难度大，架设线路长。在修建高压输电线路的过程中，部分地区的地势较为复杂，因此高压输电线路的建设环境较为复杂。

2 高压输电线路电气设计中存在的问题

2.1 线路结构不合理

高压输电线路的电气设计，首先需要做好路径选择，保证形成的线路结构合理。现阶段，线路设计通常选择高效性和经济性的综合路径，在减少占地补偿费用的同时，绕开人流密集区域，为线路建设提供便利。但实际上，国内高压输电线路多为架空线路，需要穿越树林、市区等地区，给路径选择带来了较大难度，线路曲折系数和转角次数往往较多，施工具有一定的复杂性。为绕开大跨越，将造成施工量增加，线路建设投资增大。而设计的输电线路过长，缺少分流结构，将造成电能大量浪费，线路末端输出电压下降，给供电质量带来负面影响。在线路结构不合理的情况下，高压输电网难以与中压电网相互配合，导致线路出现两个电源“手拉手”问题。

2.2 杆塔型号不恰当

在高压输电线路架设中，需要依靠杆塔进行高压线的固定。在电气设计过程中，未能选择恰当的杆塔型号，将造成高压输电线路运行不稳。从杆塔结构来看，需要利用钢材或钢筋混凝土完成基础建造，保证杆塔绝缘强度和机械强度能够达到要求，为杆塔的稳定性和抗压性提供保障。在不同地质条件下，需要完成不同基础型号的选择，以便使杆塔保持一定的地基承载力，能够稳定承载线路负荷，为高压输电线路稳定运行提供保障。然而在实践工作中，电气设计人员未能明确杆塔使用条件，对线路沿途经过的地区未能实现土壤、地貌等条件的综合分析，以至于选择的杆塔型号不恰当，将造成杆塔后期承受荷载超出设计条件。在杆塔支撑力量不足的情况下，容易发生倾斜、倒塌等问题，从而引发线路故障。

2.3 防雷抗冰不达标

高压输电线路通常处在恶劣的环境中，所以需要做好防雷抗冰设计。实际在电气设计中，人员未能对地区气候条件进行充分考察，使得防雷抗冰设计不达标，将导致线路输出电量质量受雷雨天气、冰冻天气等恶劣气候条件的严重影响，造成线路出现雷击、冰闪等事故，给线路运行带来较大安全隐患。近年来，高压输电线路因防雷抗冰问题发生事故的情况屡见不鲜，在给电力部门带来巨大损失的同时，也给人民生命财产安全带来了威胁，使得线路电气设计可靠性受到了质疑。

3 解决高压输电线路电气设计问题的有效策略

3.1 加强线路抗冰防舞动能力

为了确保高压输电线路的安全运行，设计人员需要将高压输电线的抗冰防舞动能力逐步提高。在进行高压输电线路电气设计时，设计人员需要充分分析高压输电线路途经地区的地质条件、覆冰情况、舞动情况和湿度情况等，并结合电网舞动分布图、电网冰区分布图，调查建设区域内输电线路因覆冰舞动跳闸的发生情况，对线路的舞动等级以及覆冰厚度进行分析，在此基础上，制定科学有效的设计方案。在高压输电线路建设过程中，选择线路时应避免易舞动区、重覆冰区，如果难以避开，可以根据相关规定开展抗冰防舞动设计。有效措施如下：在易舞动区、重覆冰区开展高压输电线路的建设工作时，需要将档距缩小，控制杆塔的高度，如果使用的是铁塔，应该使用双帽防松螺栓；利用相间间隔棒、预绞式防振锤、阻尼间隔棒等，通过以上方式可以将线路抗冰防舞动能力逐步提高。

3.2 科学合理的选择路径

相关人员在选择高压输电线路的路径时，需要遵循便捷性、安全性以及高效性的原则。这就要求设计人员保证输电线路的建设工作与国防建设、地方规划发展相互协调，避免高压输电线路的建设工作对途径地区的发展或者途径地区的规划项目产生不利影响。

3.3 保证杆塔选择的科学性

设计人员保证杆塔规划方案的科学性，可以保证线路的经济合理性。在选择杆塔时，需要对杆塔荷载进行确定，这是开展线路结构设计、杆塔规划的基础，并且有助于控制高压输电线路工程投资，使线路的安全运行得到保障。因此，设计人员需要对输电线路工程途经地区的气候条件、地形情况、河流特点等进行充分掌握，科学的分析杆塔设计的各方面要素。