高壓輸電線路電氣設計研究

摘 要：近年來，在科學和信息技術不斷進步的背景下，我國社會經濟取得巨大發展。在這一過程中，人們的日常生活和工業生產等各個方面對電能的需求量及電能可靠性的要求越來越高，在這種情況下，我國加大了電網建設力度。高壓輸電線路是電網的重要組成部分，在對該線路進行設計的過程中，電氣設計不容忽視，因此現階段，積極加強高壓輸電線路電氣設計的研究具有重要意義。文章從高壓輸電線路電氣設計的具體內容入手，對設計過程中的注意事項展開了探討。

關鍵詞：高壓輸電線路；電氣設計；研究

前言

近年來，我國加強了高壓輸電線路建設力度，通常情況下，主要應用的電氣設計包含兩種，即架空輸電線路和電纜輸電線路。然而，后者在應用的過程中，需要在地下設置電纜，盡管可以有效將電網輸電占空空間進行釋放，然而在日常使用過程中，不僅容易發生故障，在日常維護過程中的難度也相對較高。因此現階段我國在進行高壓輸電線路構建的過程中，主要應用高壓架空法，其需要在高空中對電纜進行設置，這一過程中需要對輸電塔進行利用，具有較高的可靠性和安全性。

1 高壓輸電線路電氣設計的具體內容

1.1 可行性分析過程

在進行高壓輸電線路電氣設計的過程中，設計人員首先應當針對設計內容的可行性進行詳細的分析，其中包含需要耗費的成本、技術及設備要求以及項目建成后能夠實現的經濟效益等。根據這些內容，才能夠再進行原材料和工程規模的探討和研究，更重要的是，在進行可行性分析的過程中，還應當對高壓輸電線路在投入使用以后將會造成的社會影響等進行有效的預測，并向相關部門咨詢意見。在實施可行性分析的過程中，相關工作人員應當對實驗數據、圖表計算等內容進行充分的考慮，更重要的是，應當對這些數據和資料同國家法律法規是否相符進行充分的研究，從而制定出一份詳細的報告，對高壓輸電線路工程進行闡述，只有在這一基礎上才可以進行設計方案和具體施工內容的制定。

首先，設計方案。對于高壓輸電線路電氣設計的方案而言，需要進行可行性分析，并對施工過程中需要面對的自然環境因素、施工技術和設備要求以及工程規模等進行全面的預測；其次，客觀因素。在實施可行性分析的過程中，需要制定詳細的內容和具體的數據，保證各項內容的真實性，才能夠促使高壓輸電線路施工過程中的穩定性和安全性提升；再次，論證嚴密。在提升相關可行性分析嚴密性的過程中，可以應用分析法對設計內容進行整體研究，并對客觀因素進行假設，同時制定出避免方案；最后，風險預測。在實施可行性研究的過程中，一項重要的內容就是風險預測，也就是說，工作人員應當在工程實際施工以前，就對各種可能出現的風險進行預測，從而及時采取有效措施對其進行規避，提升工程質量[1]。

1.2 初步設計

這一過程中，設計人員應當根據設計具體環境和限制性因素，構建多種不同的設計思路，并經過排除法，最終確定最為全面和科學的設計方案。

首先，加強對高壓輸電線路敷設路徑、當地氣候以及導線等因素的了解。高壓輸電線路在構建過程中，主要是室外施工，因此受環境影響嚴重，在選擇導線參數的過程中也應當綜合考慮這些因素。同時在將線路使用過程中的消耗降到最低的過程中，還應當根據氣候因素選擇線路原材料。

其次，建設鐵塔基礎。高壓輸電線路是否能夠長期穩定運行，同鐵塔基礎是否牢固具有本質關系，而施工現場地形和地質等條件都會影響鐵塔的穩定性，同時機械負荷又可以反作用于地質之上，在這種情況下，只有在施工過程中，加強監督才能夠有效控制施工質量[2]。現階段，我國鐵塔以桿塔結構為主，自力式鐵塔應用較少。絕緣支持式鐵塔是拉線塔的一種，使用過程中成本較高；拉索桿塔能夠促使線路更加緊湊，在特高壓線路施工的過程中更加適用，然而卻需要對地面面積進行較大的占用；現階段我國經常使用的鐵塔為拉V塔，既適應我國多數地形和地質，也可以有效節約成本。

1.3 施工圖設計

在設計施工圖過程中，一定要注重全面性，其中應包含預算內容、修正概算以及鐵塔的具體施工圖等，在進行高壓輸電線路電氣設計的過程中，要保證其實用性，促使其在施工過程中可以作為重要的依據[3]。

2 高壓輸電線路電氣設計中需要注意的問題

2.1 抗冰性

在進行高壓輸電線路電氣設計的過程中，其不同施工環境會對工程產生較大的影響，其中對工程以及線路日后使用影響最大的氣候因素就是冰凍，在這種情況下，在進行高壓輸電線路電氣設計的過程中，必須注重其抗冰性能的高低。設計人員在設計過程中，應對當地浮冰厚度進行實地考察和統計，如果存在嚴重的冰凍現象，那么需要對抗冰塔進行應用，從而保證輸電線路的順利運行，與此同時，還需提升電纜自身的抗冰性能，盡量應用具有較高絕緣度的導線材料。

2.2 路徑選擇

在進行高壓輸電線路電氣設計的過程中，設計人員不僅應當對當地的氣候進行充分的了解，從而選擇合適的抗冰導線材料和鐵塔類型，同時還應當對當地的地形以及路徑等進行充分的考察，在多個路徑當中選擇最為科學的路徑。如果高壓輸電線路被設計于鬧市或山林地區，不僅在日常運行過程中，會受到高空拋物和樹木掛碰的嚴重影響，在進行定期維修的過程中，難度也非常大，在這種情況下，必須在進行氣象、地質、水源等多個因素的考察以后才可以選擇路徑[4]。最為科學合理的路徑通常可以保證高壓輸電線路擁有較少的曲折和較短的轉角，自然條件良好的同時交通相對便利。

2.3 合理選擇線路桿塔

桿塔是高壓輸電線路整個工程施工以及日后使用過程中不可缺少的關鍵環節之一，在這種情況下，工程設計階段就應當科學地選擇線路桿塔。機械性和絕緣性強是桿塔選擇的關鍵因素之一，同時還應當嚴格挑選構建桿塔的混凝土以及鋼材。桿塔需要符合高壓輸電線路施工現場的地質條件和特征，可以保證不同地質條件下，桿塔始終擁有較強的牢固性和穩定性。例如，部分地區在施工過程中，擁有較厚的土壤，此時要想提升桿塔穩定性，應當促使土地開挖量減少，盡量節省材料，而如果施工當地擁有相對較軟的土質，那么需要對桿塔進行交叉網狀布局，促使桿塔在使用過程中的支撐能力提升[5]。值得注意的是，在進行桿塔種類確定的過程中，應當將成本作為一個關鍵因素。

3 結束語

綜上所述，近年來，在社會經濟不斷進步的背景下，工業生產及人們的日常生活中對電能的可靠性要求越來越高，在這種情況下，積極加強高壓輸電線路電氣設計研究具有重要意義。值得注意的是，這項工程具有規模大、耗時長和客觀影響因素多的特點，因此，要想提升我國電能可靠性，并實現長期可持續發展，必須及時進行高壓輸電線路電氣設計具體內容的探討，并有針對性的采取有效措施，有效避免安全隱患。

參考文獻

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[3]敬海兵.1000kV特高壓交流輸電線路防雷問題研究[D].西華大學，2012.

[4]黃道春.超/特高壓絕緣子串污閃、冰閃特性及電位和電場分布研究[D].武漢大學，2009.

[5]王羽.長間隙放電特性試驗研究及在防雷中的應用[D].武漢大學，2012.