高壓送電線路在優(yōu)化設(shè)計中的分析

摘要：高壓送電線路是電力長距離高效率運(yùn)輸系統(tǒng)的重要組成部分，其技術(shù)的優(yōu)化設(shè)計與整個社會的電力輸送成本息息相關(guān)，甚至關(guān)乎整個社會的發(fā)展。本文以送電線路為研究對象，探討高壓送電線路的優(yōu)化設(shè)計，如何提高運(yùn)輸電力的效率，為電力輸送效益提高做出有益的探討。

關(guān)鍵詞：高壓送電線路；線路優(yōu)化設(shè)計；電力輸送

一、我國高壓送電線路的現(xiàn)狀

我國的高壓送電線路有著在野外穿行的距離和時間都較長的獨(dú)特特點(diǎn)，所以要求其對環(huán)境適應(yīng)性的要求很高，如在山區(qū)由于地形和風(fēng)力等原因要注重穩(wěn)定性，在雷雨多發(fā)的地區(qū)，對送電線路的絕緣性要求很高，在水位埋深較淺的的地區(qū)地表水和地下水對線路的影響也很大，這些都是自然因素給我國的高壓送電線路提出的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。另外，當(dāng)代科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，使得高壓送電線路的鋪設(shè)與信息化時代有著密切的關(guān)系，在高壓送電線路的設(shè)計中需注重使用信息化手段，合理鋪設(shè)高壓送電線路與其它線路。

二、送電線路優(yōu)化的主要方向

（一）對送電線路路徑的優(yōu)化

送電線路中最為基礎(chǔ)也是設(shè)計需要考慮最多的部分就是送電線路的路徑優(yōu)化設(shè)計，它在整個送電線路的優(yōu)化設(shè)計中占據(jù)著最重要的地位。一般情況下，送電線路的路徑應(yīng)該合理規(guī)劃與電力分線、鐵路軌道或者公路、通信線路等線路的整體布局與交叉方案，從而能夠保障送電線路的施工便捷性和安全性，也有利于后期的維護(hù)。在實(shí)際的施工過程中，也要通過對實(shí)際情況計算和測量來對設(shè)計出來的初期線路路徑規(guī)劃進(jìn)行一定的調(diào)整，減少一些不必要的線路曲折，以降低建設(shè)成本和送電成本。

（二）送電線路中主力桿塔的優(yōu)化

送電線路中主力桿塔是線路在各種地形和條件下穿行的重要支撐設(shè)備，所以主力桿塔的優(yōu)化和實(shí)際的地形有很大的關(guān)系。舉例來說，如果在平地和丘陵地區(qū)進(jìn)行主力桿塔選擇，那么就應(yīng)該選用拉線桿塔或者是鋼筋混凝土材質(zhì)的桿塔，如果施工區(qū)域處于山谷或者其它較窄地區(qū)，那么線路設(shè)計中的主力桿塔應(yīng)該采用垂直關(guān)系或者三角排列的導(dǎo)線桿塔，在城市地區(qū)進(jìn)行選擇的話，就應(yīng)該選用鋼管桿塔。主力桿塔的優(yōu)化要充分體現(xiàn)因地制宜的原則，配合當(dāng)?shù)氐臍夂颉⒌匦蔚纫蛩剡M(jìn)行實(shí)際情況的選擇。

（三）送電線路的交叉跨越優(yōu)化

高壓送電線路的設(shè)計把交叉跨越作為一個正常且基礎(chǔ)的工序來對待，那么它必然會涉及到很多交叉跨越優(yōu)化的問題，在這個過程中，優(yōu)化方面主要分為跨越式桿塔的固定線交叉設(shè)置優(yōu)化、送電線路和弱電線路的交叉配置優(yōu)化、多地區(qū)跨越交叉時和當(dāng)?shù)夭块T的溝通與協(xié)議流程優(yōu)化、有利于交叉跨越設(shè)計的測量方式如幾何法和高穿架線法的測量方式優(yōu)化等問題。

（四）針對天氣、地形等因素進(jìn)行的各種優(yōu)化

送電線路的優(yōu)化設(shè)計除了人為因素能干涉的計算和測量優(yōu)化外，還有并不能干涉的自然因素在優(yōu)化中起著重要的作用，高壓送電線路的優(yōu)化設(shè)計必然要考慮到大量的自然環(huán)境可能引發(fā)的問題。在設(shè)計階段，必須對周邊的環(huán)境、氣象等因素進(jìn)行一定的考察，采用靜力觸探等方式實(shí)際測量地形因素，對水質(zhì)、土質(zhì)進(jìn)行現(xiàn)場取樣等，圍繞各種因素對將來的線路設(shè)計設(shè)定不同路段的不同優(yōu)化措施，例如在雷雨多發(fā)的地區(qū)要采取一定的防雷防護(hù)措施，地區(qū)的氣象條件如果長時間處于比較惡劣的狀態(tài)，就可以考慮進(jìn)行繞過。

三、高壓送電線路優(yōu)化的具體措施淺析

（一）防雷技術(shù)優(yōu)化措施

由于高壓送電線路多穿行在氣象條件不可控的野外，所以對于防雷的技術(shù)優(yōu)化十分重要，要從送電線路設(shè)置地域的地形、地貌等角度進(jìn)行分析，配合高壓送電線路的接地電阻水平來進(jìn)行實(shí)際的防雷優(yōu)化計算，除了利用高技術(shù)性的防雷優(yōu)化措施之外，一些傳統(tǒng)有效的防雷措施也能得到較好的利用。重要的是要做到因地制宜，通過如下表所列的具體情況來采取防雷的具體措施。

編號對照項(xiàng)目繞擊反擊

1雷電電流電流較小電流較大

2接地電阻小大

3閃絡(luò)相數(shù)或基數(shù)相鄰兩基同相或單基單向多基相或一基多相

4塔身高度較低較高

5地形特點(diǎn)山頂及山坡易繞擊處一般，不易繞擊

6閃絡(luò)相別易繞擊的相耐雷水平低相

另外還有一些基礎(chǔ)的防雷安全措施，如注意防止跨步電壓以及遠(yuǎn)離人群建設(shè)等都需要引起一定的注意。

（二）鐵塔基礎(chǔ)的優(yōu)化措施

鐵塔基礎(chǔ)的優(yōu)化在高壓送電線路中也是不能缺少的一部分，如果這方面做不好，說不定會直接導(dǎo)致基礎(chǔ)失穩(wěn)，從而引發(fā)嚴(yán)重的安全隱患。鐵塔基礎(chǔ)的優(yōu)化要根據(jù)送電線路的設(shè)計進(jìn)行具體分析，從而決定選用預(yù)制裝配鐵塔基礎(chǔ)或者是金屬鐵塔基礎(chǔ)。另外還要注意對鐵塔基礎(chǔ)進(jìn)行受力分析計算，在確保鐵塔基礎(chǔ)整體安全的情況下，參考軸心的受拉力（受壓力）基礎(chǔ)參數(shù)來選取相關(guān)的k值，即鐵塔基礎(chǔ)受力參數(shù)，如果鐵塔基礎(chǔ)設(shè)計的基礎(chǔ)地址情況較為復(fù)雜，那么應(yīng)該進(jìn)行多次計算以獲得準(zhǔn)確值。

（三）送電線路絕緣優(yōu)化措施

送電線路的絕緣措施非常重要，一方面這關(guān)系到施工檢修以及輸電線路周邊的人身財產(chǎn)安全，另一方面也會送電線路所承擔(dān)的送電成本。進(jìn)行線路絕緣優(yōu)化要同時考慮到防雷絕緣優(yōu)化與防水絕緣優(yōu)化，一般情況下，高壓送電線路的耐雷水平很大程度上取決于線路整體的絕緣程度，所以，線路絕緣優(yōu)化設(shè)計中的重點(diǎn)就是高壓送電線路絕緣子的質(zhì)量及選用，在絕緣子的選用過程中，要參考絕緣子的各種參數(shù)，盡量選用質(zhì)量較好的玻璃絕緣子。進(jìn)行線路絕緣優(yōu)化還應(yīng)合理選擇污區(qū)，根據(jù)資料和實(shí)際調(diào)查，確定送電線路經(jīng)過地區(qū)的污穢等級，根據(jù)不同污穢等級選擇不同爬電比距的絕緣子。這樣才能充分保證線路的絕緣強(qiáng)度，并減少線路投運(yùn)后的維護(hù)工作。

（四）送電線路的趨避設(shè)計優(yōu)化

送電線路在設(shè)計過程和具體的執(zhí)行過程中，要對某些地區(qū)進(jìn)行一定的趨避，如避開人群密集地區(qū)，但是要和各種線路進(jìn)行交叉才比較方便施工管理等。針對這種情況要對送電線路的設(shè)計進(jìn)行一定優(yōu)化，如在城市地區(qū)采用安裝較為便利、占地少的鋼管桿設(shè)計方案，在需要繞行的地區(qū)進(jìn)行一定的備選預(yù)案設(shè)計等。

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