输变电工程设计质量提升措施研究

翟聪

摘要：作为工程建设的关键环节，设计工作难度也日益增加。尤其是在党的十九大后，我国经济发展模式处于由高速增长向高质量发展转变的大背景下，中央企业深入开展质量提升行动，对工程建设和服务的质量要求逐渐提高，工程设计常常面临工期紧、要求高的局面，而设计单位需要在资源调配、设计能力和技术提升上快速适应这种转变。同时，在转变过程中也引发了一些设计质量问题。

关键词：输变电工程;设计质量;提升措施

1输变电工程设计概述及其主要设计内容分析

输电线路设计是输变电工程的一项重要内容，而在现有的研究中，主要采用基于GIS数据的选择方法。工程的设计需要考虑所涉及片区的地质情况，对工程施工范围设计到的地质地貌进行分析，从而挖掘在施工维护过程中可能存在的问题，进一步提出相应的应对策略。GIS系统在输变电工程中的应用已有不少研究。其主要是基于GIS数据库分析所在区域的地形地貌情况，结合计算机和地理信息等学科，实现输电线路的优化设计。在输变电工程中，施工组织设计主要包括项目路径和变电站设计两大部分。1）输电线路的设计。在输电线路设计中，一般会根据工程要求，基于相关的设计规范提出若干个备选方案，并对这多个备选方案做可行性研究，综合评价其设计内容以确定最佳方案。简明概要是在择选方案时，除考虑电气等问题外还需关注工程项目的地质、交通、气候条件等问题。2）变电站的设计。变电站在设计上不但要考虑电气设备的选型，还需考虑其主接线方案的设计。变电站的设计需要考虑当前运行需要，又要兼顾未来的电力规划，因此需要在设计过程中明确各类设施的布置，为后期维护改造提供便利。变电站在电气设备选型时需按照电力负荷状况来计算选型，还需与主接线方案的设计需密切结合，由于主接线方案是供电可靠性的重要节点之一，在其设计中还需考虑施工技术与经济等问题，从而择选最佳的接线方式。

2输变电工程设计发展现状

输变电工程设计包括输电线路设计和变电站设计，其中输电线路设计包括输电线路的选择，线路起讫点位置、输电容量、回路数、导线截面等。变电站的设计包括变电站的选择和电气设备及其主接线方案的选择等。中国的输变电工程设计行业经历了从图版设计到计算机辅助设计，再到三维设计的发展过程，随着设计技术的不断发展，设计水平得以不断提高。从超高压输变电工程设计再到特高压输变电工程设计，电压等级不断提升，输送容量不断增加，使得变电站、换流站接线更加复杂，面积越来越大，设备更加精密、庞大，设计裕度越来越小，工程投资要求更加精准。在现有的传统设计习惯下，是以人的知识经验作为科技可靠性评价依据。然而，随着工程规模的日益扩大、复杂性的日渐提高，甚至新方法的应用和新技术的提出，都给设计工作带来巨大挑战。

3输变电工程设计质量提升措施

3.1强化输变电导线选择

输变电线路是电力传输中最为直接的传播载体，其输变电材料的应用直接关系到后续电力传输的实际效率、传输产生的损耗以及线路架设质量等问题。在选择输变电导线材料的时候，工程设计人员需要重点控制以下几点，分别是电流密度、耐用程度、外界的干扰因素以及电晕等问题。例如输变电线路所处的气候环境以及电磁干扰等问题会对输变电线路的导线性能造成一定的影响。通常情况下，在海拔高度不超过1000m的架线区域，通常会选用钢绞线材料作为输变电线路的导线，这种线路中可忽略电晕等因素对电力传输造成的不良影响。此外，当前电力工程中还会应用铜制导线作为输变电线路的主要导线材料。铝制导线的自身重量比较轻，线路阻值较小，以此应用其实施电力传输的时候不会产生过大的电力损耗，能够优化输电效率。工程设计人员还要注重导线和地线的安全系数设计问题，其安全系数不得小于2.5。输变电线路的导线安全系数通常不会高于地线，为了保证输电安全，工程设计人员需要计算输变电线路悬挂点位置的张力值，然后根据计算结果实施设计。一般来说地线的导线材料要选择复合钢绞线材料或者镀锌钢绞线材料。导线材料必须要实施绝缘防护设计，以确保后续的安全施工和线路的安全运行。

3.2提高设计工具自动化智能化水平

随着计算机技术的更新迭代，信息化技术与工程建设领域的深度融合，设计工具的自动化和智能化水平变得越来越重要。可采取以下措施进行提升：（1）实现数字化全协同综合软件。结合三维数字化设计软件，全面集成综合变电类设计软件，包括导线拉力计算、防雷接地设计、风偏摇摆计算、电缆敷设、二次接线表设计、构架建模、土方计算等，大幅简化原计算方式和专业间的提资方式，提高设计效率，减少设计差错。（2）尝试进一步升级完善。对于部分大型专业计算软件，尚无法集成在综合软件之内的，如噪声计算，升级完善以确保满足最新规程规范的要求，并注意及时跟踪现场实际应用效果;此外，可尝试打通这些专业软件与综合软件之间的接口，进一步提高设计自动化水平。（3）提高软件智能化水平。对于铁塔设计软件，在具备全面支持国内外主流设计标准、模块化设计、设计成图一体化的基础上，进一步完善模型信息的智能查错和纠错功能，大幅降低设计人员出错几率、减轻校审工作量，同时增加设计经验定制功能，方便设计人员根据工程经验定制设计规则。（4）完善线路基础配置程序。目前业内已有的基础配置程序成熟度普遍不高，一是复杂地形的基础配置算法不完善，二是自动配置的成品率不高，三是缺乏批量配置功能。因此，尚需要大力完善基础配置程序，提升其自动化水平。

3.3构建线路工程设计实用数据资源索引

构建线路工程设计实用數据资源索引是充分利用工程数据的有效手段。通过建立铁塔设计数据索引、典型基础设计数据索引以及工程技术大数据汇编文件等，将以往线路工程及其铁塔、基础设计数据按照气象条件、技术方案、线路技术经济指标、铁塔系列、塔型、塔重、主材规格以及基础设计的地质参数、作用力、基础尺寸、工程量等形成条目式索引文件，不仅有效梳理了线路工程综合技术指标、铁塔设计和基础设计的关键性指标数据，可在工程前期、投标、初设等阶段对技术方案的制定、投资估算等提供有效参考，大幅减少重复性的数据查找和整理工作，而且有利于线路设计数据库的维护和继承发展。

3.4其他管理措施

（1）施工目标动态设计创新管理方法。在施工目标动态管理中，可动态管理、控制施工质量、工期、工程造价等。实际设计阶段相关因素会发生一定的变化，因此在施工管理过程中需动态管控可变性因素，如项目初步设计阶段设计任务、目标编制显示项目进度等。与此同时，可比较项目计划进度和实际进度，动态控制存在的偏差，经调整设计进度计划、合理分工、构建绩效考核机制等方式，有效调整设计工作。此外，经动态调控方式实行输变电工程设计管理，进而使项目施工管理工作质量得到保障。（2）设备技术交底设计创新管理方法。要求施工企业了解主设备技术参数、特点、安装难点、工艺、制造厂等相关情况，构建技术沟通的平台，使施工企业施工方案、组织施工资源得到有效保障。此外，建设企业需组织设备厂家、施工单位加强联系，全面了解现场状况，优化处理施工方案，最后交底确保施工方案施行的有效性。

4结束语

为顺应新时期社会发展要求，建设高质量电网工程亟需提升输变电工程的设计质量。文章主要从设计管理和技术措施两方面着手，根据目前输变电工程设计实际情况，提出切实可行的质量提升措施，可供后续工程设计参考。

参考文献

[1]翟光祥.高压输变电线路的设计与维护要点的研究[J].山东工业技术，2019（9）：190.

[2]龚金栋.高压输变电线路的设计与维护要点的研究[J].建材与装饰，2018（43）：243-244.