浅谈高压电网110kV输电线路设计

摘要：周所周知，在国民经济的基础产业中，电力工业是重要的组成部分，起着举足轻重的作用。当下，我国的电网结构还存在很多问题，有的还不能完全满足电力需求，存在资源和负荷不均衡分布的现象，远距离高压输电系统的建设显得十分重要，它在输电能力上有着突出的优越性。本文针对110kV输电线路，对设计的关键技术进行研究，为实践提供有力指导。

关键词：高压电网110 kV输电线

中图分类号：U665文献标识码： A 文章编号：

0 引言

当下，我国的110 kV输电线路长度在以较快的速度增长，采用的是架空绝缘导体，这样设计的主要目的是提高线路的供电可靠性，合杆线路作业时停电的次数也显著减少，维修起来更加方便，同时，对于线路塔杆结构来说，也有较大程度的简化，如果采用沿墙进行敷设的方法还可以节约线路的材料，也有利于环境道路的整洁，从线路的电能损耗来说也有很大程度上的减少，具有更好的防腐性能，大大增加了线路的使用寿命。对110 kV架空配电线路的特点进行总结，主要是：农网线路所占的比例较大，供电的半径较大，线路的供电方式大部分属于放射式供电，线路之间没有联络，对线路进行保护的相应设备较为落后。

1 高压电网 110 kV 输电线的设计

1.1 110 kV变电站的设计

110 kV变电站以及相应的配电网络涉及的面较广，对电力系统的影响较大，对规模较大的共用基础设施也有较强的影响力，直接关系着工农业的生产和人民的生活。对于变电站的设计主要有以下几点：

（1）变电站的负荷设计。供电设计的基础就是计算变电站的负荷，科学的计算负荷能够指导人们正确选择各种电气设备以及导线的地电缆。如果在操作中，将计算负荷定的太大，直接后果是导致了过大的电器以及导线，使得投资增大，同时也浪费了金属材料；一旦确定的计算负荷太小，将会导致电器和导线电缆的老化速度加快，严重时还会将电器设备烧坏，形成重大的事故，所以，在确定计算负荷时一定要小心谨慎，负荷量的计算公式为[1]：

（1）

其中，Pbdz表示供电负荷，单位为：千瓦；Sbdz为供电控制的总面积，单位为：平方千米；

Pjm表示平均负荷密度，单位为：千瓦每平方千米；ΔPs（%）表示线路的功率损耗。依据变电站需要达到的功率因素要求，可以得到主变压器的容量[2]：

S=Pbdz/cos（kVA） （2）

（2）确定主变压器的台数

在确定主变压器台数时，应该注意以下几点：对于一些大城市的郊区，如果在一次变电站中，中低压测的线路已经构成了环网的形式，则应该选择两台主变压器为宜；在一些孤立的变电站中适宜选择三台主变；在城市中，新建的变电站主变台数一般选择为3台。

（3）选择主接线方式

在主接线的选择上，需要根据电力系统的具体情况以及变电站的实际运行特点来确定，电源和出线是其主体。如果系统中的进出线较多，在超过4回的情况下，通常设置相应的母线，将其作为中间环节，这样能够方便电能的汇聚以及分配，同时，也会使得接线更为简单清晰，有利于安装施工。下面采用具体实例对主接线方式的选择进行分析。假设线路的连接方式为：有2回110kV进出线，20回10kV出线，连接方式为有母线连接，对两电压等级侧的接线方式进行研究，在110kV侧，可以选用的接线方式为：1）单母线分段接线。这种方式下，一些重要的客户通过不同的地段引出线路，可以防止在某一母线出现异常的情况下改用另一段母线，从而保证可靠连续的供电； 2）带有旁路母线的单母线分段接线。经过分段之后，设置的旁路母线能够保证在某一出线断路器发生异常情况下，借用设置的旁路断路器，保证供电的持续性； 3）双母线接线。这样选择后，可以在不停电的情况下对母线进行检修，对任何一个回路的母线隔离开关进行检修时，只需断开该线路以及与之相连的母线。综合比较这几种接线方式后，本文采用第一种和第二种方式相结合的接线方式。10 kV侧，可供选择的接线方式为：1）单母线分段接线。主要优点是投资较少，基本能够满足可靠性的要求；2）单母线分段的带旁路母线。这一方式能够提高系统的可靠性，但是需要较大的投资，所以，10 kV 侧采用单母线分段接线较为适宜。

1.2 设计110 kV输电线塔杆

对于110 kV 输电线来说，采用类型LGJ-185较为适宜，可供选择的杆型有5类：带拉线的水泥型单杆或双杆、不带拉线的水泥双杆、上字型的直线铁塔、猫头型的直线铁塔以及钢管电杆等。该设计中采用第二种杆型，外形图如图1所示。采用的地线型号为：GJ-50，水平方向档距为300米，竖直方向的档距为400米。采用离心法制造主杆，拔梢杆段的圆锥度为1/75，整个长度为18米，采用电焊的方法将主杆接头连接。

图1 110kV不带拉线的水泥双杆外形图

1.3 选择线缆

根据导线在电路中的作用，应该选择电导率高，具有较好耐热性和机械强度的材料，同时也要综合考虑质量和制作简易程度以及价格，所以，通常情况下，铜、铝、钢等金属是线缆采用的主要金属材料，但是考虑到铜的价格比较贵，一般不采用；而铝虽然具有较好的导电性，但是机械性能较差；钢的机械性能好，但是导电性降低了。在本设计中，110kV输电线位于户外，所以采用钢芯铝绞线。

1.4 设计绝缘子串

导电体，绝缘子以及金具在变电站中具有重要的作用，它们起着连接、固定电器的作用，同时也能保证电器之间的绝缘。因此，为了系统的可靠，需要采用绝缘强度和机械强度都过关的绝缘子，另外，也要保证耐热性和耐潮性良。通常情况下，在直线型的塔杆上，组成的是悬垂串，在耐张塔杆上，组成的是耐张串。如果绝缘子选择的是户外型的，这种绝缘子可以增长沿面的放电距离，雨天里也可以有效地阻断水流，保证绝缘子可靠地工作。

2 110 kV输电线的施工要点

2.1 架空线路径的选择

线路路径的正确设计，直接关系到对线路的投资和运行的费用，对运行的可靠性影响也较大，应该充分结合交通条件和地质地形等情况。尽量选择交通便利和便于施工的线路路径，但也不能由此而使得线路过长，如今在施工方面，一般都是采用大型的机械来承担施工运输任务，如果没有方便的交通，很容易对施工进度早晨影响。应该尽可能的使线路的路径最短，转角少，投资少，运输方便。

2.2 架空线间距的计算

通常是按照下式来计算导线的线间距离的[3]：

（3）

其中，lk表示悬垂绝缘子串的长度，单位为米；U表示线路的电压，单位为：伏特；f表示导线的最大弧垂。

3 结语

当今，我国的国民经济在飞速发展，实力在逐步增强，在高压输电线路方面，也朝着长距离、大容量的方向迈进。110kV输电线路在我国来说，是重要的供配电网，最主要的任务是输送电能，该输电线的可靠性具有重要意义，直接影响整个输送过程的安全和经济。我国110kV输电线路的主要特点是：农网线路所占的比例较大，供电的半径较大，线路的供电方式大部分属于放射式供电，线路之间没有联络，对线路进行保护的相应设备较为落后。本文针对110 kV电网输电线路的关键技术进行分析，供相关人员参考。

参考文献：

［1］汪静，刘昆.110 kV 变电站的综合自动化综论［J］.广东输电与变电技术，2007（4）

［2］李江民，黄华峰.浅谈 110 kV 高压输电线路的防雷保护［J］.湖南工业职业技术学院学报，2009，9（6）

［3］王红斌.浅谈 110 kV 输电线路施工应注意的问题及对策［J］.中小企业管理与科技，2009（33）