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高压输变电线路的设计与维护要点的研究吴澈

发表时间：2020/7/20 来源：《电力设备》2020年第8期作者：洪闽江吴澈

[导读] 摘要：近些年，我国的电力行业发展快速，目前，高压输变电线路的设计与维护，主要是电力公司在满足生产需要与生活需求的前提之下，所进行的输变电线路完善与优化。

        （杭州鸿晟电力设计咨询有限公司浙江省杭州市 310000）
        摘要：近些年，我国的电力行业发展快速，目前，高压输变电线路的设计与维护，主要是电力公司在满足生产需要与生活需求的前提之下，所进行的输变电线路完善与优化。利用这样的方法，不但可以从本质上提高我国电力企业的生产管理能力，有效处理发展中所遇到的多个难题，同时还可以实现国内电力企业结构的完善与优化，推动我国电力产业的稳步发展。分析与探讨高压输变电线路的设计与维护要点，可以深度优化国内电力供应市场的环境，确保国内的电力系统的供应安全，进而保障我国经济水平的稳步提升。
        关键词：高压输变电；线路设计；线路维护
        引言
        电能是推动社会进步，促进社会经济增长的重要能源。高压输变电线路作为电厂、变电站之间电能分配与传送的重要载体，在我国电力事业建设与发展中发挥着至关重要的作用。高压输变电线路设计不可理，运行维护管理质量低下，将严重影响电网安全与稳定，形成电网安全事故，制约社会与电力企业优化发展。因此，有必要加强高压输变电线路设计要点与维护要点的研究，提升线路设计与维护质量与效率，增强电力企业整体服务质量，提升供电稳定性与安全性。
        1设计和维护的原则
        高压输变电线路是电能传输、分配的绿色通道，贯穿于发输变配电的各个环节，在整个电网系统电压变换和系统安全方面起着“承上启下”的关键性作用。高压输变电线路的设计和维护应遵循科学性和实用性原则。首先，高压输变电线路设计和维护应当体现科学性原则。设计的科学性要具有统筹性、综合性、人与自然和谐的特点，统筹线路主体结构的可靠性与生产维护的便利性，综合考虑电力系统的近期目标和远景规划，达到输电线路沿线与自然生态的和谐统一。其次，高压输变电线路设计与维护必须遵循实用性原则。实用性原则即是对高压输变电线路的设计和维护进行优化，既降低设计与维护方面的资金投入，又提升项目开发的品质，提质增效。
        2高压输变电线路的设计要点
        2.1设计要点之：“线路的科学定位”
        在高压输变电线路设计过程中，线路规划与定位的科学性、准确性不仅与高压输变电线路架设质量、经济与安全存在重要影响，与高压输变电线路维护管理、运行安全也存在重要影响。因此，设计人员应根据电网建设需求与目标，明确认知与掌握线路架设环境，从而进行线路科学定位，提升线路规划质量。在此过程中，设计人员应参与到地质环境勘测过程中，通过应用先进的技术，如BAESYSTEM技术（卫星定位技术、遥感技术、信息影像技术等结合应用下形成的一种全球信息影像化技术）对高压输变电线路架设路径的地理环境、自然环境、水文条件、气候条件等进行综合、详细分析，并依据分析结合，遵循高压输变电线路架设经济性、安全性等原则，进行线路科学规划，确定最优架设路径，以提升高压输变电线路设计质量，保证线路敷设的可行性、高效性、科学性。
        2.2高压输变电杆塔的设计
        高压输变电杆塔是高压输变电电网的中转结构，是线路维护的关键架构，为此，在高压输变电线路的设计中，必须把杆塔设计在核心的位置上，唯有科学的设计高压输变电杆塔，才可以在最大程度上提高电力工程项目的建设效率。由于高压输变电杆塔的设计与电网的维护有着十分紧密的联系，所以，在高压输变电杆塔的设计中，必须采用极限的方法进行设计，把杆塔与所在的自然环境及电网的具体需要综合起来，开展全方位的考察。在杆塔的设计初期，明确杆塔的极限高度，并对其载荷系数、建材强度及工作环境开展统筹规划。让所设计的杆塔不仅可以符合一般的使用需要，同时还可以应对恶劣天气、自然灾害及人为的破坏。

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        2.3导线材料的选择
        架空导线是电力传输的直接载体，输变电导线材料直接决定了电力损耗、电力传输效率、架空线路的质量。选择合适的导线材料，对电力传输的安全性和可靠性起决定性作用。导线材料的选择主要考虑以下问题：电流密度、电晕、耐用性以及外界影响因素进行探讨，例如：气候条件及电磁干扰等对导线性能的影响。工程实践证明，在1000米及以下海拔假设输变电线路，推荐使用铝绞线，电晕对电力传输质量的影响可不计。目前，铜线或符合金属导线是我国主要导线材料。铝导线具有质轻电阻小的特点，电力损耗小，输电效率高。标准指出，导线与地线的设计时安全系数要大于2.5。值得注意的是，导线安全系数通常低于地线，从安全角度考虑，设计人员应该对输电线悬挂点的张力进行数值计算，保证设计的科学性。地线材料应该选用镀锌钢绞线和复合型绞线。选择导线材料时，应该提出绝缘防护的要求，以保证电力传输的安全可靠。
        3高压输变电线路维护的重点
        3.1质量的维护
        通常高压输变电线路暴露于自然环境中，地理环境复杂，线路沿途气候多样。针对不同环境条件下采用不同的维护方式对提升整个线路的工作可靠性和稳定性意义重大。高压输变电线路质量的维护分为以下几个方面：（1）地下水位较深地段的维护。地下水侵入杆内易造成杆塔侵蚀，因此要做好防水措施。常规做法是对杆顶或杆低进行封堵密封，防止地下水或雨污侵入腐蚀。（2）冰冻期的维护。冰冻期来临之前，维护人员及时对线杆进行检查，对出现积水的电杆积极采取排水措施。通常在电杆根部距地面10-20CM开小孔排水，若出现土壤封冻层较厚，可以用铁管引水的方法解决。（3）塔杆质量维护。杆塔进场或立杆之前要仔细检查杆塔质量，存在质量缺陷，必须在立杆前对质量缺陷进行修复；杆塔组立过程中需小心操作，避免暴力作业导致的杆塔的损坏。
        3.2绝缘的维护
        高压输变电线路的维护属于高压带电作业，危险性较大，因此必须按照高压带电作业要求，提前检查绝缘工具是否完好、质量是否满足国家标准。同时，要求所有的工作人员持证上岗，严格按照高压电工作业要求按步骤进行作业，核对线路名称和标号，确认无误方可挂地线。输变电线路绝缘的维护重点做好以下几个方面：（1）实施维修作业时，作业人员与带电体之间的距离在安全边界以外，并且具有安全可靠的防护措施，例如同杆近距离作业或交叉穿越等存在防护困难的作业时，应主动采取停电措施，防止出现误碰触电造成人员财物损害。（2）实施接地操作时，作业班组按照安全操作规程将线路的名称、标号核实无误，拉闸已停方可挂地线，防止误登带电线路杆塔设备接地线，同时做好安全防护措施。（3）带电维护作业前，检查作业工具绝缘是否合格，质量是否达标，作业人员是否熟悉操作规程。作业时，作业人员应该严格按照安全操作规定进行各种作业。（4）设置专责监护岗位，安排专责监护人员积极协助作业人员，保证安全监督的行之有效。
        结语
        总而言之，高压输变电线路是我国电网建设与发展中不可或缺的存在，在维护与保障电力资源使用安全上发挥着重要作用。在当前电力资源需求日渐增多，电网改造与新建项目大幅度增多的背景下，电力企业以及相关工作人员应明确认知高压输变电线路设计与维护重要性，依据设计与维护原则，根据高压输变电线路特征与要求，进行科学设计，采用行之有效办法提升维护质量，以增强高压输变电线路运行可靠性、安全性、稳定性，促进其作用的最大化发挥。
        参考文献：
        [1]李宏伟.500kV高压输变电线路架设与施工工艺的研究[J].低碳世界，2018（10）：132~133.
        [2]关云萍.分析高压输变电线路的设计与维护重点[J].山东工业技术，2018（12）：168+159.
        [3]崔义彦，孙丽娜.输变电安装工程施工组织设计中安全技术措施的编制[J].科技信息，2011（22）：726