探讨高压输电线路电气设计存在的问题及其措施

摘要：高压输电线路是电网的重要组成部分，高压输电线路中的各个系统都有其技术特点，同时在设计中也存在着一些问题，这些问题往往影响着高压输电线路的运行状态。为了确保高压输电线路运行的稳定性，我们必须在电气设计阶段，根据其各系统的特点，制定相关问题的解决方案。本文详细介绍了高压输电线路电气设计中要关注的技术要点，同时针对电气设计中的现存问题，制定相应的解决措施，以供参考。

关键词：高压输电线路;电气设计;问题及解决措施

引言：高压输电线路在电气设计阶段，其设计质量直接影响着高压输电线路的运行状态，关系着高压输电线路的运行稳定性与安全性。为了保证整个电力系统的正常电力输送，必须关注高压输电线路电力设计工作，确保良好的设计质量，减少线路运行故障的发生，这样才能降低经济损失，避免出现安全事故。

1.高压输电线的技术特点

近年来，随着我国市场经济的飞速发展，对电力的需求量显著提升，这也促使着电力系统不断发展，高压输电线路作为电力系统的重要组成部分，其参与着电力输送工作，高压输电线路的电气设计质量，直接影响着电力输送的稳定性，设计的不合理会导致电能的大量损耗，造成社会资源的巨大浪费，不利于我国电力事业的发展。高压输电线的技术特点在于，其对运行技术的要求高，其主要负责高压电能的传输，满足巨大电能的供应需求，因此，合理的设计选型是设计阶段考虑的重要因素。另外，由于高压输电线路传输的电力电压高，一旦出现安全问题，就会给设备、人员的安全带来严重危害，所以对高压输电线路的电气设计，必须建立在保证电力传输的稳定性与安全性的基础之上。高压输电线路的安全性，与人们的生活生产紧密相关，对其设计与施工的质量必须加以重视，在规划阶段注重解决高压线路的安全问题。最后，高压输电线路在电力传输的过程中，导线始终保持高压状态，对绝缘子的绝缘要求较高，绝缘子片数的选择及绝缘性能的好坏，直接影响着整个线路的运行可靠性。高压输电线路在运行过程中，还会受到天气的影响，其中寒冷的气候以及雷雨天气都可能对高压输电线路造成损害，电气设计中必须加入防冰、防雷设计。

2.高压输电线路电气设计的技术要点

2.1高压输电线路设计前的勘测工作

对高压输电线路的设计是要在多个设计方案中进行优选，如果不能掌握施工区域的实际情况，就会让设计方案的选择缺乏科学依据，进而让设计与施工出现偏差，不仅影响高压输电线路的施工质量，还会降低高压输电线路的运行安全性与稳定性，进而让高压输电线路存在更多的故障隐患。因此，在设计前必须做好对施工现场及周边区域的实地勘测工作，这是进行高压电力线路电气设计的基础条件，我们必须加以重视。

2.2高压输变电杆塔的设计

高压输变电杆塔是搭载高压输电线的重要构件，而在设计阶段，也必须关注对高压输变电杆塔的设计，同时还要考虑日后维护的方便性。在设计高压输变电杆塔时，应该对其机械性与绝缘性进行检测，对搭建高压输变电杆塔的材料质量进行严格把控，确保材料强度满足设计要求。另外，设计中还要考虑施工地点的地理环境、气候环境以及水文条件等因素，让高压输变电杆塔的设计更符合当地实际情况，确保高压输变电杆塔布置的合理性，也能为高压输电线路的施工成本大大降低。

2.3架空线路路径的设计

由于高压输电线路的工程规模较大，工程可能会遇到不同的地理环境，如不能充分考虑地理环境以及交通环境的实际情况，就难以保证线路设计的合理性。为此，在规划架空线路路径时，必须尽可能的选择施工难度较低的路径，同时还要考虑线路的长度，这样才能尽可能的控制施工成本，让施工难度、施工成本得到有效降低，同时也有利于缩短施工周期。

3.高压输电线路电气设计中的现存问题及解决措施

3.1防雷及抗冰设计不合理

现阶段，影响高压输电线路运行质量的主要问题就是电气设计中防雷与抗冰设计不合理的问题。由于高压输电线路的布置路径多选择在空旷的地点，这些地区往往存在恶劣的气象条件，雷雨、霜冻的天气都会对输电线路造成较大的影响，所以在设计中必须加入防雷装置及低温保护装置。但是在实际设计中，设计人员往往只关注了对线路、杆塔的设计，却忽略了天气对线路的影响。没有做好对当地气象条件的考察工作，防雷、抗冰设计不合理，在实际应用中就会出现防护漏洞，进而影响电力系统的正常运行。有研究表明，目前在高压输电线路的运行过程中，雷击是一种危害较大的天气影响因素，特别是在一些山地区域，输电线路受到地形的影响，雷电活动频繁，土壤中电阻率较高引起接地电阻难以降低，这都影响了防雷的效果。在某电力工程项目中，由于雷击造成的输电线路故障比较频繁，高压输电线路故障统计如表1所示。

3.2防雷设计的优化措施

为了更好的保障高压输电线路的良好运行状态，降低雷击故障的发生几率，必须在电气设计中加強对防雷设计的优化，根据高压输电线路的具体防雷形式，做好相应的设计。对无避雷线的设计，要计算感应过电压，在国家规程吉安一中，雷击点与输电线路之间的距离S>65m时，导线上产生的感应过电压数值即为;在公式中，为导线上产生的感应过电压最大值，为雷击点与导线间的垂直距离;为导线悬挂高度;为电流的幅值。因此，在设计高压输电线路时，硬件线路高度提高至65m以上，这样有助于提升线路的防雷效果。

而当线路设计有避雷线时，受到雷击的次数与避雷线数量以及线路经过的地形有直接关系，在设计中，通过降低接地电阻的防治，提高导线与输电线耦合系数，就能达到较好的防雷效果，而设计中必须根据高压输电线路的等级，满足相应的各级标准，高压输电线路耐雷水平的标准如表2所示。

3.3抗冰设计的优化措施

为了减少霜冻对高压输电线路的影响，在设计中必须做好抗冰设计，这样才能保证高压输电线路的正常运行。进行抗冰设计时，要考虑地质、水流，温度以及冰层对高压输电线路的影响，确保线路设计的合理性与安全性，对线路质量、绝缘度以及温度的适应度进行严格控制，以此提升输电线路的可靠性。

3.4对高压输电线路路径设计的优化措施

在进行高压输电线路路径设计时，要做好对施工现场环境的实地勘察，对高压输电线路的影响因素进行综合考量，这样有助于优选出安全性最高的路径。对林地、闹市地区加以规避，这样也能避免雷雨天气下，树木、高空落物对线路造成的危害。合理设计线路的角度，减少转角数量，这样也能减少高压输电线路的运行故障。

结束语：综上所述，在高压输电线路电气设计中，我们要针对高压输电线路电气设计的特点以及现存问题，加强相关研究工作，以求制定更有针对性的应对策略，确保电力事业的稳步发展。

参考文献：

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[2]张明念，杨习泳. 高压输电线路电气设计存在问题及措施[J]. 电子制作，2015（09）：221.

[3]胡陈陈，张振. 探析高压输电线路电气设计的问题及对策[J]. 科技展望，2015，25（21）：105.

作者简介：罗开权，男 ，1986年10月，贵州贵阳， 布依族 ，大学本科 ， 初级职称 ，电力工程设计方向。