馮皓清 花 明

（1.杭州鴻晟電力設(shè)計咨詢有限公司 2.浙江鴻能電務(wù)有限公司）

0 引言

伴隨著時間的不斷推移，人們生活水平不斷提高，各個行業(yè)也獲得了更好的發(fā)展，對電力需求日益增長，國家對“城網(wǎng)”和“農(nóng)網(wǎng)”改造工作，投入大量的資金，通過更多變電站的建設(shè)以及對輸電線路進行改造，在進一步提升供電可靠性、安全性，降低損耗率等方面發(fā)揮出至關(guān)重要的作用和意義，但是經(jīng)過認真調(diào)查之后發(fā)現(xiàn)，在區(qū)域改造過程當中，還存在著規(guī)劃缺乏合理性、套圖設(shè)計等各種問題，需要相關(guān)工作人員進行深入的分析，再制定出完善的方法，將問題妥善解決?；诖耍疚闹饕獙^(qū)域電網(wǎng)改造當中高壓輸電線路設(shè)計現(xiàn)狀展開深入探討。

1 高壓輸電線路的主要特點分析

高壓輸電線路的主要內(nèi)容包括：220V以下的輸電電壓，即可稱之為高壓輸電，高壓輸電線路會根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同劃分為兩種形式，即架空輸電線路以及電纜輸電線路。架空輸電線路主要就是將裸露線，以架設(shè)的方式設(shè)置在了地線桿上面，之后進行電能的輸送，其最大的缺點就是容易受到外界環(huán)境所帶來的影響和制約，但是最明顯的優(yōu)勢與特點是無需投入太多的資金，而且給后期的維護以及檢修工作打下良好的基礎(chǔ)?，F(xiàn)如今在電力網(wǎng)當中，有很大一部分線路都是應(yīng)用的架空線路；而電纜輸電線路主要內(nèi)容包括：將電纜全部設(shè)置在地下，之后展開電能的輸送，這種方法在前期需要投入大量的資金，但是因為電纜線路全部設(shè)置在地下，所以外力以及氣象條件不會對其產(chǎn)生任何的影響，也不需要桿塔的幫助，保證城市景觀不會受到影響，而且還有著跨海送電等優(yōu)勢與特點。將高壓輸電線路與低壓輸電線路進行比較，發(fā)現(xiàn)二者之間有著很大的不同與差異，高壓輸電線路具有幾方面特點。其一，高壓輸電線路自身輸送容量較大，在正常的情況之下，全部都是負荷中心，相應(yīng)能源輸送的線路或者是最關(guān)鍵的電源點對整體線路的電力運輸產(chǎn)生了不同程度的影響，如果高壓輸電線路出現(xiàn)了安全問題，那么極有可能會增加大面積經(jīng)濟癱瘓發(fā)生的可能和概率，所產(chǎn)生的后果也非常嚴重，所以還需工作人員對安全問題加強關(guān)注與重視。其二，高壓輸電線路當中絕緣子的數(shù)量眾多，而且絕緣子串相對較長，桿塔不僅高，而且噸位較大，如果因為某些原因而出現(xiàn)倒塌問題，會給修復(fù)工作帶來許多困難，而且對備用件以及準備用品也提出了更高的要求，需對線路結(jié)構(gòu)參數(shù)加強分析。其三，高壓輸電線路與之相關(guān)的預(yù)警參數(shù)較高，因為其額定電壓基本比較高，所以帶電體附近的電場強度也會很高。其四，在正常的情況之下，高壓輸電線路實際線路都會很長，而且所處在的地理環(huán)境較為復(fù)雜，甚至有些需要穿山越嶺，再加上交通運輸較為困難，如果發(fā)生了某些問題或者是故障，會給相關(guān)的維修工作或帶來極大的影響［1］。

2 高壓輸電線路設(shè)計狀況分析

通過區(qū)域電網(wǎng)進行分析，發(fā)現(xiàn)其具有線路走廊緊張、復(fù)合密度高等特點，對供電安全可靠性提出更高要求，所以區(qū)域電網(wǎng)無論是規(guī)劃還是設(shè)計工作都有特殊性［2］。

（1）線路桿塔設(shè)計非常保守

在進行輸電導(dǎo)線架設(shè)的過程當中，線路桿塔是非常重要的組成部分，主要作用就是防止電暈放電以及感應(yīng)靜電場對人產(chǎn)生影響和傷害，所以需要保持一定的高度，在桿塔上面架設(shè)的每一根輸電線之間也要保持一定的距離。但是經(jīng)過認真調(diào)查之后發(fā)現(xiàn)，在一些地區(qū)電網(wǎng)的設(shè)計過程當中，工作人員并未對特殊的地形以及氣候條件加強關(guān)注與重視，導(dǎo)致桿塔和基礎(chǔ)安全裕度非常大，增大了資金投入［3］。輸電線路的設(shè)計需由專業(yè)工作人員對現(xiàn)場的實際環(huán)境進行認真勘查，對輸電導(dǎo)線的安全系數(shù)、所需樣例、導(dǎo)線的弧垂等各項內(nèi)容進行深入分析，通過專用線路設(shè)計軟件，對線路桿位線塔擋距進行合理的設(shè)置以及選擇，但是一些設(shè)計工作人員對線路設(shè)計的主要原則以及技術(shù)方法掌握的還不是非常全面，在設(shè)計工作展開的過程當中，都會應(yīng)用傳統(tǒng)的方法，例如在確定桿塔之間的距離時，根據(jù)技術(shù)要求是200m的線路擋距，但是相關(guān)工作人員將關(guān)注的重點放在擔(dān)心桿塔承受力不足等方面，所以將距離設(shè)置在150m，因為擔(dān)心桿塔跨越距離不夠的桿塔，原本可以使用18m呼稱高的桿塔，但是卻使用了21m呼稱高，由此可以看出，設(shè)計工作人員在進行高壓輸電線路設(shè)計過程當中，都會遵循保守原則［4］。

此外，在高壓輸電線路當中，線路桿塔與導(dǎo)線也是最重要的組成部分之一，在輸電線路設(shè)計的過程當中，線路角鋼塔的選擇是非常關(guān)鍵的，需要將導(dǎo)線截面與使用安全系數(shù)作為基礎(chǔ)，之后展開相關(guān)的選擇。同時，也可以套用一些定型截面導(dǎo)線的角鋼塔，設(shè)計工作人員如果并沒有按照線路工程的具體情況，在截面導(dǎo)線的線路工程當中所選擇的定型角鋼塔缺乏科學(xué)性與合理性，那么極有可能會出現(xiàn)資金浪費的問題。

（2）復(fù)合絕緣子組件配置缺乏合理性

絕緣子的主要作用是支撐以及懸掛固定的導(dǎo)線，并讓導(dǎo)線與桿塔之間保持一定的距離，復(fù)合絕緣子就是至少由兩種絕緣部件所構(gòu)成的一種具有聚合物特點的絕緣子。復(fù)合絕緣子最明顯的優(yōu)勢與特點就是體積較小、重量輕、安裝過程非常簡單，而且抗氧化能力非常高、機械強度高等，故而得到廣泛的應(yīng)用并獲得一致好評。但是復(fù)合絕緣子的形狀以及安裝方式非常多，工作人員需要按照大氣污染程度以及污穢性質(zhì)等各種因素來選擇出不同的技術(shù)方法以及維護方案，才能夠?qū)?fù)合絕緣子的閃絡(luò)電壓大幅度的提升。經(jīng)過認真調(diào)查之后發(fā)現(xiàn)，一些設(shè)計工作人員對復(fù)合絕緣子的技術(shù)要求產(chǎn)生忽視的態(tài)度，甚至選擇一些機電性能無法滿足安全運行的復(fù)合絕緣子［5］。

（3）高壓單芯電纜敷設(shè)和安裝過程當中所存在的問題

當工作人員參與到區(qū)域電網(wǎng)線路改造過程當中去之后，會發(fā)現(xiàn)高壓單芯電纜所應(yīng)用的范圍越來越廣，如果設(shè)計工作人員對單芯電纜的實際敷設(shè)以及安裝過程當中的要求掌握得還不是非常全面，就會造成高壓單芯電纜敷設(shè)和安裝的過程當中存在著某些問題。

3 區(qū)域電網(wǎng)改造中高壓輸電線路設(shè)計問題的解決方法與策略

（1）匯集數(shù)據(jù)，展開深入分析，進行合理規(guī)劃，保證電網(wǎng)運行安全

區(qū)域供電企業(yè)需將自己的作用全部發(fā)揮出來，結(jié)合區(qū)域具體情況，將各種統(tǒng)計數(shù)據(jù)進行大量的匯集、整理以及分析，全面了解與明確區(qū)域經(jīng)濟規(guī)劃以及發(fā)展前景，查找區(qū)域供電網(wǎng)絡(luò)當中所存在的問題，之后展開合理的規(guī)劃工作［6］。

（2）桿塔的檔距以及安全裕度要具有科學(xué)性與合理性

在區(qū)域電網(wǎng)改造過程當中，35kV與110kV是最常見的高壓架空線路鋼管桿，工作人員在進行桿塔裝置設(shè)計的過程中，通過合理應(yīng)用計算機技術(shù)、智能制造技術(shù)等將設(shè)計過程中所存在的問題妥善解決。同時，設(shè)計工作人員還需對鋼管桿的檔距數(shù)值、基礎(chǔ)合適形式進行全面的了解，例如工作人員在進行35kV架空線路鋼管桿的架設(shè)工作時，經(jīng)過專業(yè)的測量和計算之后，線路安全系數(shù)選擇5.0，設(shè)置在160～180m最為合適，此數(shù)值可以有效地確保輸電線路對地距離以及安全裕度。但是事實上，在某些區(qū)域電網(wǎng)輸電線路檔距都非常小，處在110～130m之間，并且線路轉(zhuǎn)角耐張桿塔非常粗，一些大轉(zhuǎn)角桿塔根部直徑已經(jīng)超過1.5m。另外，鋼管桿基礎(chǔ)圖形并沒有經(jīng)過專業(yè)工作人員的設(shè)計以及計算，而是以直接的方式，套用商家所給出的說明書，所以造成個別轉(zhuǎn)角桿塔基礎(chǔ)混凝土達到了200m，安全裕度極大［7］。

（3）重視復(fù)合絕緣子組件的配置工作

輸電線路在工作的過程中，絕緣子是非常關(guān)鍵且重要的組成部分，絕緣子自身如果遭受到了雷擊帶來的影響，那么線路事故所出現(xiàn)的損失遠比線路跳閘之后成功合閘的損失更大一些，所以需重視絕緣子組件的配置工作。首先，與生產(chǎn)企業(yè)進行良好的溝通與交流，生產(chǎn)出符合當?shù)剡\行環(huán)境、并且有足夠裕度的絕緣子。其次，應(yīng)用專業(yè)的方法，對復(fù)合絕緣子展開專業(yè)的檢測，以定時、定期的方式對復(fù)合絕緣子串鹽密度展開測量。再則，通過合理使用抗應(yīng)力、耐腐蝕芯棒，大幅度提升芯棒的抗應(yīng)力腐蝕能力，確保密封具有牢固性特點，大力保護護套。最后，在220kV合成絕緣子兩端設(shè)置加裝均壓環(huán)，在110kV導(dǎo)線側(cè)面設(shè)置均壓環(huán)。同時，如果經(jīng)過認真調(diào)查和研究之后發(fā)現(xiàn)，此地段鳥害非常嚴重，這時在線路改造設(shè)計過程當中，還需制定更加完善、健全的方法，對運行線路的直線桿塔懸垂串與耐張桿塔跳線串第一片絕緣子應(yīng)用大盤徑空氣動力型絕緣子等［8］。

（4）降低桿塔接地電阻

當出現(xiàn)雷擊事故之后，對輸電線路會產(chǎn)生不同程度的影響，其中跳閘就是最明顯的表現(xiàn)，所以想要進一步降低輸電線路雷擊跳閘的概率，還需要降低線路桿塔接地裝置的沖擊接地電阻。經(jīng)過認真分析和了解之后發(fā)現(xiàn)，接地電阻較大的線路桿塔，如果受到了雷擊所帶來的影響，線路絕緣子被擊穿的可能性是非常大的，導(dǎo)致重合閘失敗。如果雷擊問題非常嚴重，雷擊過電壓就會進入到變電站當中去，對變電站中眾多重要設(shè)備產(chǎn)生影響，所以在輸電線路進行改造的過程中，接地電阻需滿足相關(guān)規(guī)程以及要求，應(yīng)用接地模塊環(huán)形集中接地裝置等各種有效的方法，幫助線路接地提升可靠性。不僅如此，值班人員也需要將自己的作用全部發(fā)揮出來，以定時、定期的方法，對接地電阻是否真正滿足了規(guī)程要求進行認真的檢查，如果在檢查過程當中發(fā)現(xiàn)問題，需及時進行整改［9］。

（5）單芯電纜以及敷設(shè)方式的選擇

高壓電纜在一般的情況之下都是單芯電纜，單芯電纜線芯在電流通過時，會出現(xiàn)磁力線交鏈鋁包，之后產(chǎn)生感應(yīng)電壓，所以在進行單芯電纜選擇的過程當中，必須要滿足相關(guān)技術(shù)要求，在正常的情況之下，金屬護層只一端接地時，在護層的上面，無論是哪一個點位的正常感應(yīng)電壓都要小于50V，單芯電纜的接力主要通過線路載流量來進行相關(guān)的計算，判斷其可以應(yīng)用哪種接地方法［10］。

4 結(jié)束語

總之，伴隨著城市化進程不斷的加深、加快，我國對電力需求也提出更高的要求，需要不斷健全與完善電力系統(tǒng)的安全性，而且切實做好區(qū)域電網(wǎng)的改造等各項工作。因此，相關(guān)工作人員在日常的工作當中，需要不斷進行經(jīng)驗的總結(jié)與認真學(xué)習(xí)，大幅度提高自己的綜合素養(yǎng)與工作能力，結(jié)合具體情況，對設(shè)計過程中存在的問題展開深入分析，之后制定出完善的方法，將問題妥善解決，保證輸電線路設(shè)計過程當中能夠變得更加完善，滿足城市發(fā)展過程中所提出的需求。