山區110kV架空輸電線路設計規劃的研究

張澤翼

摘要：隨著電力建設的加快，使得架空輸電線路開始向山區發展，對設計人員來講有著一定難度。本文針對山區110kV架空輸電線路設計規劃問題進行研究，從山區地形地貌特點、地質條件出發，優化設計輸電線路，將新型設計理念體現在線路設計中，以便提高整體線路設計和運行質量。

關鍵詞：山區;110kV;架空輸電線路設計規劃

前言：架空輸電線路是山區電網送電線路中的主要構成部分，長期以來，山區電網系統存在設備落后、框架簡單、線損較大的問題，因此為了加快山區電網改造和優化建設，需要注重110kV輸電線路的合理設計，通過提高設計質量，促進區域內電網的良好建設，為當地經濟穩定發展奠定基礎。

1現有輸電線路存在的不足

由于各地區經濟發展對電力需求的快速增長，使得原有線路建設已不能滿足用電要求，還需要注重山區架空輸電線路的設計，通過增設運行線路來增加電力傳輸量，突出電網系統的社會效益及經濟效益。現有輸電線路相對來講單位面積輸送容量小，建設成本高，在土地使用緊張和人口密度大的地區存在應用限制，而架空線路設計方案的提出，能解決以上問題，形成電網建設新局面。

2山區110kV架空輸電線路設計規劃研究

對山區110kV架空輸電線路進行設計，應主要從初步設計與圖紙設計兩方面出發：選擇適合的導線類型和線路路徑，確定桿塔塔型，分析桿塔的受力情況，分別計算導線及避雷線受力后的垂度，同時要進行線路工程預算分析。

2.1設計初步工作

施工圖設計是輸電線路工程建設重要環節，設計階段的工作內容包括以下幾點：一是結合山區電網建設要求和實際供電需要，選擇相應的導線型號。結構設計人員要對當地情況進行全面分析，討論并檢驗電網規劃負荷要求和導線截面大小的選擇。隨著經濟快速發展，山區用電量明顯增長，輸電線路開始運行后將短時間內達到負荷要求或超載。若線路長期在滿負荷下運行將造成線路損傷，在局部發熱的情況下將縮短線路使用壽命，為整個線路系統可靠運行帶來隱患。在選擇線路中的導線截面大小時，應遵循適中原則，同時在明確導線型號后按照有關線路建設規定來選擇適當型號的避雷線。

另外，在初步設計階段需要進行氣候條件的分析。110kV架空輸電線路設計過程中會受到當地氣候條件影響，為了保證工程施工效果，需要根據當地氣象資料和以往線路運行情況來分析。在輸電線路建設中，應明確當地最高溫度值，由此計算線路最大弧垂，根據計算結果確定線路到地面的安全距離，以免架空線路落地后引起線路故障問題。同時需要結合最低溫度值，計算導線最大應力，為導線參數設計提供依據。當在夏季進行架空線路設計時，應考慮最熱月對應的平均溫度大小，這一條件和導線安全載荷量有關，同樣是線路設計時應重點考慮的內容。而最大風速值主要和架空線路受力位置的負荷大小有關，通過計算風速值能確定導線安全距離。另外，山區架空線路運行中還會受到雷電影響，因此需要確定當地雷電的日數，為線路防雷設計提供數據參考。還要確定工程建設區域的覆冰厚度，用來計算輸電線路機械強度。

上述條件的確定是初步設計階段的基礎性工作，只有保證上述設計變量的充分掌握，才能提高最終設計規劃的規范。其中氣候溫度、風速值和覆冰厚度主要是考慮氣候因素對架空線路建設產生的影響。不同組合條件下反映出自然變化規律，并概括了設計經濟性和線路運行中的可能性。技術層面上，要求110kV架空線路即使在最惡劣條件下仍能安全運行，不會出現閃絡、倒塔、短路等現象，由此加強供電可靠性。按照上述要求進行設計工作，可為之后線路設計規劃打下基礎，工作質量好壞對線路設計方案的可行性有著直接影響。

2.2導線和避雷線的絕緣配合與防雷設計

（1）絕緣配合設計

在絕緣配合設計方面，應首先根據絕緣強度大小劃分區段，將線路分為清潔區和污穢區，從污穢性質、氣候條件等因素入手確定污穢等級，能反映出不同區段的絕緣性能，針對不同等級采取針對性防范措施，由此得到架空線路絕緣設計的目的，對提高線路安全性有著實際意義。另外需要明確絕緣子串數目，應綜合分析線路荷載條件和電壓等級，選用相應的絕緣子串數目，同時要確定不同區段絕緣子串的應用條件。通過上述的絕緣配合設計能有效增強線路運行安全性，是提高山區架空線路設計質量的關鍵。

（2）防雷設計

架空線路運行中勢必會受到雷電威脅，對于110kV線路的防雷電設計應考慮多個因素，如山區雷電發生情況和現有線路受雷電影響的大小，計算不同規模輸電線路的避雷針數目和保護角大小，針對本次建設項目的實際情況確定避雷針設計條件。有關線路運行數據表明，山區架空線路中應用性最好的避雷策略為運用接地的避雷設施，同時應盡可能減小避雷線保護角，能達到較好的防雷效果。110kV輸電線路通常沿著線路增設避雷線，而主要在電場和變電站進線側設置1-2千米的鋁包鋼絞線。110kV輸電線路中避雷線設計中，應將它的進線端設計成門型桿塔形式，起到減少桿塔受雷電影響可能性的作用，由此保障桿塔和線路的可靠運行。具體來說，防雷設計是山區架空線路設計重點，應從上述角度出發優化防雷設計措施，確保施工設計方案在建設過程中的有效落實。

（3）圖紙設計

結合初步設計結果可再次進行圖紙設計，為具體施工提供借鑒。這一階段主要工作包括：測量審核達標后的最佳方案，進行測量、打桿等工作;根據檢驗結果完善設計規劃，得到詳細的圖紙設計，在圖紙上展現金具圖、路徑圖等信息，以便規范線路施工操作;規范110kV線路施工材料，進行預算規劃，并提供詳細的施工說明文件。

3 110kV架空輸電線路設計中的防雷保護分析

從近年來的調查數據來看，超過一半的線路故障都是由雷擊造成的，即是雷電災害是引起線路短路的主要原因，尤其在高原和山區的架空線路運行中，由于氣候和地理位置等因素的影響，雷擊災害發生可能性較大。因此，做好防雷保護工作是有必要的，隨著實踐經驗的積累，電力部門在線路防雷保護方面已建設起全面的技術體系，主要防范措施有設計雙串、安裝避雷線等的。但是山區、高原等地地理位置特殊，常規防雷措施應用效果較差。

4結論

綜上所述，山區輸電線路設計規劃是目前電網領域主要關注問題，通過提高架空輸電線建設質量，能實現整體電網系統的可靠運行。本文重點討論了山區110kV架空輸電線路的結構設計問題，旨在保障供電質量和安全性，從設計情況出發來改造輸電線路，并在線路設計規劃有效制定和落實的條件下，發揮電網系統在當地經濟增長上的促進作用。

參考文獻

[1]劉華峰.關于陡峻山區架空輸電線路結構設計的思考[J].低碳世界，2014（2）：61-62.