關(guān)于高壓輸電線路電氣設(shè)計(jì)的研究及探索

吳振興

【摘要】 隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，社會(huì)對(duì)于電力的要求越來(lái)越高，為使輸電線路在輸送過(guò)程中安全穩(wěn)定的進(jìn)行，這就要求高壓輸電線路電氣設(shè)計(jì)必須完備。在這種情況下，我國(guó)逐漸加大電網(wǎng)推廣力度。電氣設(shè)計(jì)是高壓輸電線路重要的組成成分，也是輸電線路通電運(yùn)行的主要因素。就我國(guó)的高壓輸電線路設(shè)計(jì)而言，有些方面存在一定的問(wèn)題，未來(lái)輸電發(fā)展有待整改，本文針對(duì)弊端提出整改方案，希望對(duì)高壓輸電線路工作提供完善的借鑒思考。

【關(guān)鍵詞】 高壓輸電線路 電氣設(shè)計(jì) 探究

引言：高壓輸電線路在電氣設(shè)計(jì)中存在兩種運(yùn)營(yíng)方式，即電纜輸電線路和高空輸電線路，然而電纜輸電線路在使用過(guò)程中需要向地下投擲電纜線，盡管該電氣設(shè)計(jì)方式可以盡可能的釋放高空空間占用量，但是在日常生活中容易出現(xiàn)漏電事故，而且維修難度加大，相反地，高空輸電線路的電纜和輸電底線都是置于高空之中，利用輸電線路塔支撐連接電線，我國(guó)全國(guó)范圍內(nèi)廣泛使用以架空式為主的高空輸電線路，它能夠提高電網(wǎng)的運(yùn)行速度，增加電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性。本文立足于高壓輸電線路電氣設(shè)計(jì)的具體內(nèi)容，并在此基礎(chǔ)上提出相關(guān)問(wèn)題和整改策略，保證高壓輸電工作科學(xué)、有效的發(fā)展。

一、高壓輸電線路電氣設(shè)計(jì)的內(nèi)容

高壓輸電線路電氣設(shè)計(jì)包括可行性設(shè)計(jì)階段、初步設(shè)計(jì)階段、施工圖設(shè)計(jì)三個(gè)基本階段，這三個(gè)步驟相輔相成，協(xié)調(diào)運(yùn)作。

1、可行性設(shè)計(jì)階段過(guò)程。高壓輸電線路的電氣設(shè)計(jì)項(xiàng)目是一項(xiàng)較為困難的設(shè)計(jì)工程，具有工作量大、步驟繁瑣等特點(diǎn)，可行性研究即通過(guò)對(duì)設(shè)備的選用、建設(shè)規(guī)模等方面的策劃，在經(jīng)濟(jì)技術(shù)層面全方位分析和探究的過(guò)程。設(shè)計(jì)人員針對(duì)設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)研究，包括耗費(fèi)的成本、技術(shù)、設(shè)備要求及其項(xiàng)目建成后的經(jīng)濟(jì)效益，另外，電氣設(shè)計(jì)要符合當(dāng)?shù)貧夂颉⒌匦蔚韧庠跅l件因素，盡可能的節(jié)約成本費(fèi)用，從方方面面節(jié)約工程項(xiàng)目建設(shè)中不必要的浪費(fèi)。在正式設(shè)計(jì)方案之前，提前通過(guò)實(shí)際考察數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)分析，開(kāi)展當(dāng)?shù)貙?shí)地訪問(wèn)活動(dòng)，確保設(shè)計(jì)方案具有科學(xué)性和合理性。嚴(yán)格按照國(guó)家的相關(guān)法律法規(guī)和政策實(shí)施項(xiàng)目，通過(guò)大量參考實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和技術(shù)資料來(lái)建設(shè)可行性電氣設(shè)計(jì)工程。

2、初步設(shè)計(jì)過(guò)程。在此過(guò)程中，主要采用草圖建造的方式，參照草圖的基礎(chǔ)上根據(jù)實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行調(diào)整，以此來(lái)保證呈現(xiàn)出相對(duì)完善的輸電線路電氣設(shè)計(jì)方案。首先在項(xiàng)目實(shí)施前，對(duì)高壓輸電線路建設(shè)的氣候、地形、路徑進(jìn)行細(xì)致的記錄，外部環(huán)境對(duì)高壓輸電線路帶來(lái)較大的影響，導(dǎo)致電源能量無(wú)故浪費(fèi)，因此選擇輸電導(dǎo)線的參數(shù)要適合當(dāng)?shù)貧夂虬l(fā)展變化，將線路使用過(guò)程中能源消耗降到最低。其次，為了輸電線路安全穩(wěn)定的運(yùn)行，應(yīng)該定期開(kāi)展培訓(xùn)工作，面對(duì)各種突發(fā)情況時(shí)，施工人員能夠第一時(shí)間制定出有效的方案加以解決，使設(shè)計(jì)人員深諱電氣設(shè)計(jì)專業(yè)知識(shí)，從而設(shè)計(jì)出能夠滿足當(dāng)今時(shí)代發(fā)展需求的高壓輸電線路。

3、施工圖設(shè)計(jì)。高壓輸電線路電氣化設(shè)計(jì)最后一個(gè)步驟就是施工圖紙的設(shè)計(jì)，圖紙的設(shè)計(jì)完成需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行不斷的修改和討論，最后才能夠敲定施工圖紙。高壓輸電線路電氣設(shè)計(jì)圖包括了機(jī)電安裝施工圖、桿塔斷面圖、路徑平面圖、基礎(chǔ)施工圖、桿塔明細(xì)表格圖以及施工預(yù)算書(shū)等。在實(shí)際操作施工時(shí)，設(shè)計(jì)人員需要嚴(yán)格落實(shí)圖紙中每一個(gè)細(xì)節(jié)，仔細(xì)檢查輸電線路建造的路經(jīng)和輸電桿塔完備情況，堅(jiān)決不能懈怠輸電線路設(shè)計(jì)中的任何環(huán)節(jié)。

二、高壓輸電線路電氣設(shè)計(jì)面臨的問(wèn)題

2.1路徑選擇存在不合理性

路徑選擇是高壓輸電線路設(shè)計(jì)的關(guān)鍵所在，無(wú)論是在施工、成本、運(yùn)營(yíng)還是專業(yè)技術(shù)都起到了至關(guān)重大的效果。但是目前高壓輸電線路電氣設(shè)計(jì)對(duì)于路徑的選擇嚴(yán)重忽視，認(rèn)為只要搭建成功就算完成任務(wù)，沒(méi)有從根源上思考輸電線路建設(shè)目的，直接使投資成本和工作量加大，造成經(jīng)濟(jì)和輸電線路建設(shè)耗時(shí)的雙重?fù)p失，因此，應(yīng)該充分認(rèn)識(shí)到正確輸電線路選擇的必要性，在建設(shè)過(guò)程中體現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性與高效性。

2.2桿塔型號(hào)選擇缺乏科學(xué)性

在進(jìn)行高壓輸電電氣設(shè)計(jì)施工過(guò)程中，桿塔是固定線路安全運(yùn)行的主要保障，桿塔的質(zhì)量和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)直接影響了線路是否能夠長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行。但是由于傳統(tǒng)的思維定式影響，在設(shè)計(jì)之初僅僅考慮到了成本問(wèn)題，認(rèn)為只要能夠固定桿塔完成輸送電力即可，而忽視了桿塔不同種類的型號(hào)和材質(zhì)，形成了日后的不良影響和安全方面的隱患。

2.3線路抗冰設(shè)計(jì)忽視理論性

每個(gè)高壓輸電線路的地理位置都不盡相同，因此在電氣設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，工作人員要切真意識(shí)到環(huán)境因素對(duì)輸電系統(tǒng)的影響，在輸電線路設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)抗冰性做重點(diǎn)分析，以保證輸電線路穩(wěn)定的進(jìn)行。部分企業(yè)忽視電線周圍環(huán)境狀況，對(duì)線路安全保護(hù)缺乏長(zhǎng)足的思考，針對(duì)冰層覆蓋的輸電線路沒(méi)有進(jìn)行及時(shí)處理，甚至在高壓輸電設(shè)計(jì)時(shí)，施工人員在施工進(jìn)行中，沒(méi)有嚴(yán)格按照鋪設(shè)線路地區(qū)的具體條件進(jìn)行抗冰設(shè)計(jì)，只是隨意的安裝完成，缺乏專業(yè)技術(shù)知識(shí)和能力。

三、高壓輸電線路電氣設(shè)計(jì)的改進(jìn)措施

1、優(yōu)化輸電線路路徑的性能。為了打造高品質(zhì)的輸電線路性能，需要制定一個(gè)科學(xué)的發(fā)展路徑，具有轉(zhuǎn)角次數(shù)少、路線較短、曲折系數(shù)小等優(yōu)勢(shì)，利用鐵路、航空、通信等科技手段，達(dá)到良好的技術(shù)溝通，從而優(yōu)化高壓輸線路路徑的性能。在具體實(shí)際操作中，施工人員很難縮短輸電線路之間的距離，因?yàn)榈匦畏矫娴脑颍芏喔邏狠旊娋€路的路經(jīng)都或多或少存在問(wèn)題，如果高壓輸電線路被設(shè)計(jì)于繁華街道和偏遠(yuǎn)地區(qū)，不僅日常運(yùn)營(yíng)中會(huì)受到高空拋物和樹(shù)枝的影響，在日后定期維護(hù)中，難度系數(shù)逐年累加，這就需要不斷采用科學(xué)技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，盡可能的減少繞彎曲折的現(xiàn)象存在，運(yùn)用做科學(xué)合理的方法保證高壓輸電線路路徑具有較少的曲折余線，為優(yōu)化輸電路徑保駕護(hù)航。

2、合理設(shè)置塔干建設(shè)。選擇合理的桿塔型號(hào)，綜合考慮鋪設(shè)線路可能經(jīng)過(guò)的地表、地形、地貌，充分發(fā)揮因地制宜的理念。在高壓線路輸電過(guò)程中，嚴(yán)格挑選施工項(xiàng)目所用的混凝土和鋼筋等材料，絕緣性和機(jī)械性是桿塔選擇的關(guān)鍵因素，必須考慮到高壓線路所在的地貌特征，結(jié)合不同地區(qū)的土質(zhì)情況決定桿塔填埋深度，例如巖石地基、軟土地基、凍土地基、黃土地基等要選擇適應(yīng)個(gè)桿塔種類。桿塔選用時(shí)要秉持適量原則，在保障桿塔型號(hào)和材質(zhì)的同時(shí)，切記因過(guò)度挑選而導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)成本上的浪費(fèi)。

3、增強(qiáng)高壓輸電線路的防雷抗冰設(shè)計(jì)。我國(guó)地域環(huán)境復(fù)雜、氣候多樣，高壓輸電線路電氣設(shè)計(jì)和使用過(guò)程中，自然災(zāi)害對(duì)其穩(wěn)定影響巨大，其中雷電和冰凍破壞威力最大，因此必須加強(qiáng)設(shè)計(jì)過(guò)程中安全保衛(wèi)工作，預(yù)防出現(xiàn)短路、失火、漏電等現(xiàn)象，相關(guān)部門(mén)在夏季和冬季加強(qiáng)監(jiān)控管理，輸電線路發(fā)生故障及時(shí)維修。防雷電是高壓輸電線路整個(gè)工程施工以及以后使用過(guò)程中不可缺的環(huán)節(jié)之一，工程建造應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)科學(xué)的防雷系統(tǒng)，一方面結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂虻刭|(zhì)特點(diǎn)，采取避雷特殊裝置，利用信息傳導(dǎo)系統(tǒng)提前預(yù)知雷暴天氣的發(fā)生情況，針對(duì)雨量較大、雷電系數(shù)高的區(qū)域重點(diǎn)觀察，一旦輸電線路出現(xiàn)短路失火現(xiàn)象，采取緊急補(bǔ)救措施，避免給廣大人民群眾帶來(lái)人力和財(cái)力上的損耗。另一方面，進(jìn)行嚴(yán)格的抗冰設(shè)計(jì)，不但可以很好的節(jié)約工程造價(jià)，而且可以保證輸電線路安全有效的運(yùn)行，設(shè)計(jì)線路時(shí)要考慮不同地質(zhì)條件對(duì)濕度、風(fēng)向、冰厚帶來(lái)的作用。預(yù)防過(guò)度結(jié)冰的途徑有兩個(gè)：新增重型抗冰塔和加強(qiáng)導(dǎo)線抗凍系數(shù)，具有重型機(jī)械強(qiáng)度的導(dǎo)線可以有效防止由導(dǎo)線帶來(lái)的破壞，并且具有預(yù)絞絲保護(hù)線保證線路正常通電。另外，防止絕緣子在線路上對(duì)輸電線路造成困擾，可以在其表皮涂抹防水材料，進(jìn)而減少短路、漏電事故發(fā)生。

結(jié)語(yǔ)：綜上所述，高壓輸電線路電氣設(shè)計(jì)方案需要符合實(shí)際，設(shè)計(jì)方案時(shí)需要切合符合現(xiàn)實(shí)情況，積極加強(qiáng)高壓輸電線路電氣設(shè)計(jì)研究具有重大意義，因此，提升我國(guó)電網(wǎng)工作可靠性，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化可持續(xù)發(fā)展必須實(shí)行合理的改革措施，才能保障我國(guó)電網(wǎng)工作安全有效的開(kāi)展下去。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]田崢.關(guān)于高壓輸電線路電氣設(shè)計(jì)的探討 [J]. 山東工業(yè)技術(shù)， 2016， （17）： 16-25

[2]李中平；閆軍波.關(guān)于高壓電纜線路電氣設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)思考[J]. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用， 2016， （29）： 17-22

[3]劉春城；李宏男.高壓輸電線路抗冰災(zāi)的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J]. 自然災(zāi)害學(xué)報(bào)， 2012， （01）： 16-26