電網輸電線路設計若干問題分析

沈政春

（姜堰市供電公司，江蘇 姜堰 225500）

1 線路設計過程注意問題

1.1 路徑選擇

輸電線路路徑選擇是整個線路設計工作中的關鍵,方案的合理性對線路的經濟、技術指標和施工、運行條件起著重要作用。在這個過程中,首先要了解當地的氣象、水文、地質條件。根據當地地形特點,合理選擇路徑。在此基礎上,對線路沿線地上、地下、在建、擬建的工程設施,尤其是線路通過地區對路徑有影響的地上、地下障礙物的有關資料及所屬單位對路徑方案的意見,進行充分的收集和調研。并應用衛星圖片選線技術,進行多方案路徑比選,選出最優路徑。

1.2 導線截面的優化選擇

架空電力線路導線截面的大小，關系著運行中的安全性、經濟性和供電電能質量等，是建設設計中一項最重要的內容。通常，輸電導線截面是根據經濟電流密度來選擇，然后按不同情況對發熱條件、機械強度進行校驗，最后確定導線截面積及相應的導線型號。但是，有時按照經濟電流密度并經校驗后選擇出的導線截面，其有功功率損耗可能無法滿足線路保證輸出功率及經濟合理性的要求。因此，需要根據實際設計環境，結合一些其他指標，如線損率等，來優化選擇導線截面。

1.3 桿塔選型

不同的桿塔型式在造價、占地、施工、運輸和運行安全等方面均不相同，桿塔工程的費用約占整個工程的30%～40%，合理選擇桿塔型式是關鍵。

對于新建工程若投資允許一般只選用1～2種直線桿塔，跨越、耐張和轉角盡量根據地形地況選用鋼管塔、角鋼塔，材料準備簡單明了，施工作業方便且提高了線路的安全水平。對于同塔多回且沿規劃路建設的線路，桿塔一般采用占地少的鋼管塔，但大的轉角塔若采用鋼管塔，由于結構上的原因極易造成桿頂撓度變形，基礎施工費用也會比角鋼塔增加一倍，直線塔采用鋼管塔，轉角塔采用角鋼塔的方案比較合理，能夠滿足環境、投資和安全要求。

1.4 基礎設計

桿塔基礎作為輸電線路結構的重要組成部分，它的造價、工期和勞動消耗量在整個線路工程中占很大比重。其施工工期約占整個工期一半時間，運輸量約占整個工程的60%，費用約占整個工程的20%～35%，基礎選型、設計及施工的優劣直接影響著線路工程的建設。由于地質的特殊性和埋深的局限性，當前的基礎型式只有采取淺埋式，通過適當加大基礎地板尺寸，增加基礎自重來滿足上拔穩定才是比較安全經濟的。直線塔埋深控制在2m左右，承力塔埋深控制在3～4m左右可減少地下水對施工的影響。根據工程實際地質情況每基塔的受力情況逐地段逐基進行優化設計比較重要，特別對于影響造價較大的承力塔，由四腿等大細化為兩拉兩壓或三拉一壓才是經濟合理的。

2 在線監測系統問題

2.1 氣象監測。由于輸電線路都是暴露于自然之中，正常使用狀態下會受到不同環境因素的影響，使得線路的運行狀態受到影響，不利于電力系統的長期運行。氣象監測系統的運用能對外界環境的變化進行監控，防止受到風偏、雷擊、污穢等多方面的影響，對于在線傳輸數據也能起到很好的控制作用。

2.2 視頻監測。這是最近幾年電力系統施工采用的先進技術，能夠滿足110～220 kV輸電線正常監控的需要。在市場經濟不斷發展的同時，我們需要重視對電力行業線路設計的調整，避免在線路使用時受到其他因素的干擾。設計人員應積極編制有效的監控、監測手段，以合理調整輸電線路的設計模式與結構。

2.3 覆冰監測。覆冰是輸電線路在冬季常見的問題，對整個線路安全運行有著較大的影響。設計輸電線路的在線監測中，應該對覆冰區域加以關注，對線路上的覆冰情況進行24h監測。設計時可創建一個實用的數字模型，包括導線自重、風壓系數、絕緣子傾斜角等，可及時預告線路的覆冰情況。

2.4 桿塔監測。因受到建筑施工的影響，桿塔在建造過程中常會受到多方面因素的限制而造成傾斜問題。對桿塔創建監測系統，主要是針對塔身的垂直度監控，這樣在桿塔發生異常狀況后可及時調整。設計時對桿塔傾斜儀相關設備進行有效控制，把握好程序設計傳輸時間的控制，當異常狀況發生后可及時整理。

2.5 線路污穢監測。線路通道經常大氣中灰塵較多的情況，絕緣子上面布滿灰塵，很容易引起絕緣擊穿。因此，定期清掃絕緣子污穢是電力部門的日常維護的工作之一。傳統的判斷污穢的常用方法有：等值附鹽密度法；整體表面電導率法；泄漏電流脈沖計數法；泄漏電流等值法等；但隨著新技術的不斷產生，我們可考慮采用傳感器測量鹽密技術，實現對現場輸電線路絕緣子污穢程度的實時監測。運行部門可用來監測輸變電設備動態變化的實時鹽密情況，為輸變電設備的清掃、評價外絕緣耐污能力、適時調爬提供依據。

3 防雷保護設計問題

實施針對性的防雷結構設計，從根本上解決雷擊問題。防雷技術的引進要借助于各類防雷裝置，這就需要把握好不同裝置之間的搭配運行。

3.1 屏蔽保護。現代化電力模式的運行需要借助于計算機裝置性能的發揮，在設計維護方案時需要做好不同方面的檢測處理。對于一些外來的干擾信息可以重點屏蔽處理，以此來達到對電力系統設備的保護作用。如：對信號線、電源線結合屏蔽電纜或穿金屬管屏蔽，且保證線路的有效鏈接。

3.2 設備保護。防雷技術發揮作用要依賴于各個設備的運用，尤其是先進的計算機裝置結構。電力系統工作人員需定期對各設備進行檢查，一般周期在半個月左右。對于一些常見的裝置問題要及時處理，若有需要則更換裝置，如避雷器、計算機設備等，通過這些更換能增強防雷效果。

3.3 接地保護。接地保護是防雷技術的常見方式，通過接地可以把電力系統上的強電流、電壓引入地下以達到防雷效果。維護自動化電力系統時需要借助于不同的施工技術，將相應的防雷器安裝在適當的位置，各傳感器設備與防雷地網之間要保證良好的搭配，對防雷結構實施必要的劃分處理。

3.4 線路保護。線路是電網正常運行的保證，在設計過程中要考慮到線網自身承受的載荷大小。對線路實施保護最終是為了避免雷電波從信號線、電源線傳輸到自動電力系統室內，由此會給電力系統設備帶來巨大的損壞。設計人員應該合理選擇線路結構，布置好有效的線路安排。

3.5 裝置保護。對于防雷結構設計中運用到的各種裝置，設計人員要加強保護處理，如避雷器、避雷裝置等，采取綜合性的裝置保護方案，這樣才能達到理想的輸電線路保護需要。正常使用情況下，還需要定期實施裝置結構保護，對防雷體系進行及時優化改進。

結語

總之，電網輸電線路線路設計是一項技術含量較高，勞動強度較大，時效性要求很高的野外工作，而且受天氣、環境、地理狀況等的影響較大。因此，在電網建設中，充分考慮各個方面的問題，優化設計、合理施工，最大限度降低工程成本，并做到保質保量，對于設計者來說，是必須的，也是面臨的直接挑戰。

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