摘 要：隨著中國南方電網(wǎng)輸電線路典型設(shè)計(jì)的推廣，在110 kV輸電線路設(shè)計(jì)上，存在著一系列優(yōu)化應(yīng)用，文章結(jié)合輸電線路設(shè)計(jì)實(shí)例，分析南方五省區(qū)110 kV 輸電線路設(shè)計(jì)存在的一些問題，并結(jié)合工程實(shí)際，對110 kV輸電線路設(shè)計(jì)及改造提出相應(yīng)的優(yōu)化方案。

關(guān)鍵詞：110 kV輸電線路；典型設(shè)計(jì)；優(yōu)化方案

中圖分類號：TM633 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2013）29-0116-02

1 典型設(shè)計(jì)推廣之前線路設(shè)計(jì)存在的問題及對策

在中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司推廣110 kV典型設(shè)計(jì)方案之前，廣西電網(wǎng)公司新建以及改建的110 kV輸電線路建設(shè)均由各設(shè)計(jì)單位根據(jù)國家相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)，但是這些相關(guān)規(guī)定并沒有考慮廣西境內(nèi)的海洋氣候以及凍雨覆冰情況，導(dǎo)致了2008年由于罕見的低溫雨雪冰凍災(zāi)害造成的桂林、柳州、賀州、百色、河池5個(gè)網(wǎng)區(qū)的電力設(shè)施嚴(yán)重破壞。輸電線路覆冰是一種較為嚴(yán)重的影響輸電線路安全運(yùn)行的情況，可引起導(dǎo)線舞動(dòng)、桿塔傾斜、倒塔、斷線及絕緣子閃絡(luò)等問題。

為了避免廣西電網(wǎng)再次遭受低溫冰凍災(zāi)害的破壞，廣西電網(wǎng)公司委托廣西區(qū)氣候中心開展廣西架空輸電線路覆冰氣象條件區(qū)劃研究，并在這個(gè)基礎(chǔ)上將抗冰設(shè)計(jì)納入廣西110 kV輸電線路典型設(shè)計(jì)推廣工作之中。要求在廣西范圍內(nèi)的110 kV輸電線路設(shè)計(jì)，必須在典型設(shè)計(jì)方案中進(jìn)行優(yōu)化，加強(qiáng)抗冰、抗倒塔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

2 110 kV輸電線路典型設(shè)計(jì)優(yōu)化要點(diǎn)

抗冰設(shè)計(jì)作為廣西區(qū)域內(nèi)110 kV輸電線路典型設(shè)計(jì)推廣的優(yōu)化要求之一，廣西電網(wǎng)公司要求，在南方電網(wǎng)的典型設(shè)計(jì)方案中，對輸電線路進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，加強(qiáng)抗冰、抗倒塔的相應(yīng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和選線設(shè)計(jì)。

①在進(jìn)行桿塔設(shè)計(jì)時(shí)，桿塔結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)比普通設(shè)計(jì)考慮更大荷載。設(shè)計(jì)人員應(yīng)充分考慮由于覆冰形成的外加荷載。針對經(jīng)常發(fā)生嚴(yán)重覆冰的情況架設(shè)耐覆冰式的線路，這種線路的桿塔比一般的桿塔機(jī)械強(qiáng)度大，檔距較短，導(dǎo)線的張力較小。為了避免碰線，這種塔型的導(dǎo)線應(yīng)采用水平布線的排列布置方法，并適當(dāng)?shù)丶哟髮?dǎo)線和避雷線之間的距離。

②在線路路徑優(yōu)化時(shí)，要特別注意避開氣候劇烈變化的區(qū)域。在進(jìn)行線路選擇時(shí)要特別注意避開峽谷、山巔等冷熱空氣交匯的區(qū)域。要減輕導(dǎo)線覆冰帶來的危害，在新建線路時(shí)首先要充分掌握該地區(qū)的冰雪情，并仔細(xì)研究輸電走廊的微氣候、微地形，盡量避開重冰區(qū)。無法避開時(shí)應(yīng)在重冰區(qū)采取抗冰設(shè)計(jì)。為加強(qiáng)已有線路的抗冰害能力，應(yīng)視具體情況區(qū)別對待，可增大爬電距離，改善絕緣子傘裙結(jié)構(gòu)，在絕緣子表面涂憎水涂料以及對桿塔橫擔(dān)和絕緣子進(jìn)行清掃，這些都是解決覆冰絕緣子冰閃的有效方法。

③針對覆冰嚴(yán)重以及線路覆冰災(zāi)害嚴(yán)重區(qū)域，要增加融冰裝置設(shè)計(jì)以及可進(jìn)行除冰措施的材料設(shè)計(jì)。在進(jìn)行輸電線路通訊設(shè)計(jì)時(shí)，要采用在線監(jiān)控的方式監(jiān)控線路覆冰情況。輸電線路投運(yùn)后，方便管理人員的巡線管理和融冰除冰技術(shù)應(yīng)用。對區(qū)域內(nèi)的線路進(jìn)行覆冰監(jiān)測，可以采用遠(yuǎn)程遙感技術(shù)，通過對導(dǎo)線、絕緣子、桿塔覆冰狀況進(jìn)行在線監(jiān)測，及時(shí)掌握輸電線路的覆冰發(fā)生發(fā)展情況，采取有效的應(yīng)對技術(shù)措施，比如融冰、除冰等，以防止輸電線路出現(xiàn)斷線、倒桿塔等事故發(fā)生。廣西電網(wǎng)公司引入了輸電線路災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)，在線監(jiān)測裝置能明確指出線路覆冰發(fā)生發(fā)展的過程和嚴(yán)重情況，能在嚴(yán)重的冰雪氣象環(huán)境中可靠運(yùn)行，為輸電設(shè)施冰災(zāi)預(yù)防、處理和恢復(fù)提供了有力保障。

3 110 kV輸電線路典型設(shè)計(jì)案例分析

馬山～周鹿Ⅰ110 kV線路采用南網(wǎng)桿塔標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)1C1W1模塊7種塔型，占總塔型的87.5%，標(biāo)準(zhǔn)桿塔76基，占總基數(shù)的97.4%；采用南網(wǎng)桿塔標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)1C2W1模塊1種塔型，占總塔型的12.5%，標(biāo)準(zhǔn)桿塔2基，占總基數(shù)的2.6%。馬山～周鹿Ⅱ110 kV線路采用南網(wǎng)桿塔標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)1C1W1模塊7種塔型，占總塔型的63.6%，標(biāo)準(zhǔn)桿塔76基，占總基數(shù)的90.5%；采用南網(wǎng)桿塔標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)1C2W1模塊4種塔型，占總塔型的36.4%，標(biāo)準(zhǔn)桿塔8基，占總基數(shù)的9.5%。

馬山～周鹿Ⅰ110 kV線路工程本體單位投資47.91萬元/km，線路典型方案（CSG-1C1W1）的按地形加權(quán)后的本體單位投資為29.44萬元/km，由于本工程事實(shí)耐張比例較標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)耐張比例高，按工程現(xiàn)場條件充分考慮了林區(qū)部分高跨等因素，該典型方案修正后的本體單位投資為48.49萬元/km，修正后的工程本體投資指標(biāo)與本工程投資指造價(jià)水平相比基本相當(dāng)。

馬山～周鹿Ⅱ110kV線路工程本體單位投資53.26 萬元/km，線路典型方案（CSG-1C1W1）的按地形加權(quán)后的本體單位投資為29.44 萬元/km，由于本工程事實(shí)耐張比例較標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)耐張比例高，按工程現(xiàn)場條件充分考慮了林區(qū)部分高跨等因素，另外，本工程有雙回路1.7 km，該典型方案修正后的本體單位投資為54.70 萬元/km，修正后的工程本體投資指標(biāo)與本工程投資指造價(jià)水平相比基本相當(dāng)。

4 輸電線路典型設(shè)計(jì)的推廣和當(dāng)?shù)貎?yōu)化結(jié)合的意義

我國傳統(tǒng)的電網(wǎng)工程設(shè)計(jì)是針對工程實(shí)際條件單獨(dú)進(jìn)行具體設(shè)計(jì)的，存在著建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)尺度不一，設(shè)備制造形式多樣標(biāo)準(zhǔn)不同，設(shè)計(jì)及評審耗時(shí)長爭議多，建設(shè)和運(yùn)行成本相對較高等問題，無法滿足目前電網(wǎng)工程建設(shè)工期緊、任務(wù)重、質(zhì)量要求高、技術(shù)難度大的要求。因此中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司推行電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，各級電網(wǎng)工程建設(shè)要統(tǒng)一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，推廣應(yīng)用典型優(yōu)化設(shè)計(jì)，既節(jié)省投資，又能提高效益。輸電線路典型設(shè)計(jì)推廣工作有利于統(tǒng)一建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)一設(shè)備規(guī)范，減少資源消耗和土地占用，有利于集中規(guī)模招標(biāo)，方便運(yùn)行維護(hù)，降低建設(shè)和運(yùn)營成本。同時(shí)，通過典型設(shè)計(jì)的推廣應(yīng)用，可為嚴(yán)格概預(yù)算管理和全面控制工程造價(jià)，加強(qiáng)電網(wǎng)規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)行階段的成本管理，嚴(yán)格控制不合理費(fèi)用支出，堵塞管理漏洞創(chuàng)造條件。

但是由于不同的地區(qū)當(dāng)?shù)厍闆r各異，特別是在征地問題逐漸突出，而110 kV線路路徑又存在著沒有出線走廊和建設(shè)困難的情況，因此必須結(jié)合建設(shè)當(dāng)?shù)厍闆r進(jìn)行合理的優(yōu)化，而不能盲目采用典型設(shè)計(jì)進(jìn)行“一刀切”的套用。比如在110 kV輸電線路塔基樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)，如果不理會當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)勘察情況，而統(tǒng)一采用標(biāo)準(zhǔn)化塔基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，往往會造成投資浪費(fèi)。因?yàn)樵诘湫驮O(shè)計(jì)時(shí)，為了安全起見，不得不采用加大樁徑、提高混凝土強(qiáng)度、提高配筋率等手段，使設(shè)計(jì)帶有一定的盲目性，造成了不必要的浪費(fèi)。而樁基礎(chǔ)型式也一直是巖土工程研究的熱點(diǎn)問題之一。樁基礎(chǔ)承載力和沉降與土的性質(zhì)、樁長、樁距、樁數(shù)的平面排列和承臺尺寸大小等因素有關(guān)?；A(chǔ)通常由承臺、樁群組成，受荷載作用時(shí)，承臺、樁群與土形成一個(gè)相互作用、共同工作的體系，其變形和承載力均受相互作用的影響。但由于樁土共同作用的復(fù)雜性，需要多方面考慮深入分析，必須根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)勘察報(bào)告，分析當(dāng)?shù)貛r層和地質(zhì)情況，進(jìn)行合理的優(yōu)化設(shè)計(jì)。

5 結(jié) 語

總而言之，電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行是降低供電成本的有效途徑。選擇合理的110 kV輸電線路典型設(shè)計(jì)優(yōu)化方案，可以取得良好的經(jīng)濟(jì)效益與社會效益。電力設(shè)計(jì)工作者除了采取各種技術(shù)措施和管理措施外，還需要根據(jù)電網(wǎng)實(shí)際需要進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高輸電線路的輸電供電能力。

參考文獻(xiàn)：

[1] 郭日彩.110～500 kV輸電線路典型設(shè)計(jì)[J].電網(wǎng)技術(shù)，2007，（1）.

[2]孫永軍.110 kV輸電線路國網(wǎng)公司通用設(shè)計(jì)浙江深化應(yīng)用研究[J].城市建設(shè)理論研究，2012，（35）.

[3] 何亮.關(guān)于110 kV以下電力輸電線路設(shè)計(jì)技術(shù)要點(diǎn)研究[J].電源技術(shù)應(yīng)用，2013，（7）.

[4] 王立.35～110 kV輸電線路設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析[J].高科技與產(chǎn)業(yè)化，2010，（12）.

[5] 劉堯兵.淺析輸電線路冰害事故及對策[A].2008年抗冰保電優(yōu)秀論文集[C].2008.