高压输电线路电气设计研究

摘 要：近年来，在科学和信息技术不断进步的背景下，我国社会经济取得巨大发展。在这一过程中，人们的日常生活和工业生产等各个方面对电能的需求量及电能可靠性的要求越来越高，在这种情况下，我国加大了电网建设力度。高压输电线路是电网的重要组成部分，在对该线路进行设计的过程中，电气设计不容忽视，因此现阶段，积极加强高压输电线路电气设计的研究具有重要意义。文章从高压输电线路电气设计的具体内容入手，对设计过程中的注意事项展开了探讨。

关键词：高压输电线路；电气设计；研究

前言

近年来，我国加强了高压输电线路建设力度，通常情况下，主要应用的电气设计包含两种，即架空输电线路和电缆输电线路。然而，后者在应用的过程中，需要在地下设置电缆，尽管可以有效将电网输电占空空间进行释放，然而在日常使用过程中，不仅容易发生故障，在日常维护过程中的难度也相对较高。因此现阶段我国在进行高压输电线路构建的过程中，主要应用高压架空法，其需要在高空中对电缆进行设置，这一过程中需要对输电塔进行利用，具有较高的可靠性和安全性。

1 高压输电线路电气设计的具体内容

1.1 可行性分析过程

在进行高压输电线路电气设计的过程中，设计人员首先应当针对设计内容的可行性进行详细的分析，其中包含需要耗费的成本、技术及设备要求以及项目建成后能够实现的经济效益等。根据这些内容，才能够再进行原材料和工程规模的探讨和研究，更重要的是，在进行可行性分析的过程中，还应当对高压输电线路在投入使用以后将会造成的社会影响等进行有效的预测，并向相关部门咨询意见。在实施可行性分析的过程中，相关工作人员应当对实验数据、图表计算等内容进行充分的考虑，更重要的是，应当对这些数据和资料同国家法律法规是否相符进行充分的研究，从而制定出一份详细的报告，对高压输电线路工程进行阐述，只有在这一基础上才可以进行设计方案和具体施工内容的制定。

首先，设计方案。对于高压输电线路电气设计的方案而言，需要进行可行性分析，并对施工过程中需要面对的自然环境因素、施工技术和设备要求以及工程规模等进行全面的预测；其次，客观因素。在实施可行性分析的过程中，需要制定详细的内容和具体的数据，保证各项内容的真实性，才能够促使高压输电线路施工过程中的稳定性和安全性提升；再次，论证严密。在提升相关可行性分析严密性的过程中，可以应用分析法对设计内容进行整体研究，并对客观因素进行假设，同时制定出避免方案；最后，风险预测。在实施可行性研究的过程中，一项重要的内容就是风险预测，也就是说，工作人员应当在工程实际施工以前，就对各种可能出现的风险进行预测，从而及时采取有效措施对其进行规避，提升工程质量[1]。

1.2 初步设计

这一过程中，设计人员应当根据设计具体环境和限制性因素，构建多种不同的设计思路，并经过排除法，最终确定最为全面和科学的设计方案。

首先，加强对高压输电线路敷设路径、当地气候以及导线等因素的了解。高压输电线路在构建过程中，主要是室外施工，因此受环境影响严重，在选择导线参数的过程中也应当综合考虑这些因素。同时在将线路使用过程中的消耗降到最低的过程中，还应当根据气候因素选择线路原材料。

其次，建设铁塔基础。高压输电线路是否能够长期稳定运行，同铁塔基础是否牢固具有本质关系，而施工现场地形和地质等条件都会影响铁塔的稳定性，同时机械负荷又可以反作用于地质之上，在这种情况下，只有在施工过程中，加强监督才能够有效控制施工质量[2]。现阶段，我国铁塔以杆塔结构为主，自力式铁塔应用较少。绝缘支持式铁塔是拉线塔的一种，使用过程中成本较高；拉索杆塔能够促使线路更加紧凑，在特高压线路施工的过程中更加适用，然而却需要对地面面积进行较大的占用；现阶段我国经常使用的铁塔为拉V塔，既适应我国多数地形和地质，也可以有效节约成本。

1.3 施工图设计

在设计施工图过程中，一定要注重全面性，其中应包含预算内容、修正概算以及铁塔的具体施工图等，在进行高压输电线路电气设计的过程中，要保证其实用性，促使其在施工过程中可以作为重要的依据[3]。

2 高压输电线路电气设计中需要注意的问题

2.1 抗冰性

在进行高压输电线路电气设计的过程中，其不同施工环境会对工程产生较大的影响，其中对工程以及线路日后使用影响最大的气候因素就是冰冻，在这种情况下，在进行高压输电线路电气设计的过程中，必须注重其抗冰性能的高低。设计人员在设计过程中，应对当地浮冰厚度进行实地考察和统计，如果存在严重的冰冻现象，那么需要对抗冰塔进行应用，从而保证输电线路的顺利运行，与此同时，还需提升电缆自身的抗冰性能，尽量应用具有较高绝缘度的导线材料。

2.2 路径选择

在进行高压输电线路电气设计的过程中，设计人员不仅应当对当地的气候进行充分的了解，从而选择合适的抗冰导线材料和铁塔类型，同时还应当对当地的地形以及路径等进行充分的考察，在多个路径当中选择最为科学的路径。如果高压输电线路被设计于闹市或山林地区，不仅在日常运行过程中，会受到高空抛物和树木挂碰的严重影响，在进行定期维修的过程中，难度也非常大，在这种情况下，必须在进行气象、地质、水源等多个因素的考察以后才可以选择路径[4]。最为科学合理的路径通常可以保证高压输电线路拥有较少的曲折和较短的转角，自然条件良好的同时交通相对便利。

2.3 合理选择线路杆塔

杆塔是高压输电线路整个工程施工以及日后使用过程中不可缺少的关键环节之一，在这种情况下，工程设计阶段就应当科学地选择线路杆塔。机械性和绝缘性强是杆塔选择的关键因素之一，同时还应当严格挑选构建杆塔的混凝土以及钢材。杆塔需要符合高压输电线路施工现场的地质条件和特征，可以保证不同地质条件下，杆塔始终拥有较强的牢固性和稳定性。例如，部分地区在施工过程中，拥有较厚的土壤，此时要想提升杆塔稳定性，应当促使土地开挖量减少，尽量节省材料，而如果施工当地拥有相对较软的土质，那么需要对杆塔进行交叉网状布局，促使杆塔在使用过程中的支撑能力提升[5]。值得注意的是，在进行杆塔种类确定的过程中，应当将成本作为一个关键因素。

3 结束语

综上所述，近年来，在社会经济不断进步的背景下，工业生产及人们的日常生活中对电能的可靠性要求越来越高，在这种情况下，积极加强高压输电线路电气设计研究具有重要意义。值得注意的是，这项工程具有规模大、耗时长和客观影响因素多的特点，因此，要想提升我国电能可靠性，并实现长期可持续发展，必须及时进行高压输电线路电气设计具体内容的探讨，并有针对性的采取有效措施，有效避免安全隐患。

参考文献

[1]李勇.无人飞行器在特高压交流输电线路巡视中的应用模式研究[D].华北电力大学，2014.

[2]王婷婷.超/特高压输电线路雷电屏蔽性能方法研究[D].重庆大学，2013.

[3]敬海兵.1000kV特高压交流输电线路防雷问题研究[D].西华大学，2012.

[4]黄道春.超/特高压绝缘子串污闪、冰闪特性及电位和电场分布研究[D].武汉大学，2009.

[5]王羽.长间隙放电特性试验研究及在防雷中的应用[D].武汉大学，2012.