摘要：高压输电线路是由诸多的系统组合而成的，不同的系统存在不同的特点。在开展高压输电线路电气设计工作时，需要对每一个系统的特点进行分析，这样才能保证高压输电线路电气设计的科学性。如果高压输电线路电气设计存在问题，就会对高压输电线路的正常运行产生不利影响，因此十分有必要对高压输电线路电气设计中存在的问题进行分析，并根据分析的结果制定相应的解决措施，从而为高压输电线路的正常运行提供有力的保障。
关键词：高压输电线路；电气设计；问题；改进措施
1 引言
变电站将发电厂发出的电能升压后，输送到高压电网中，以便于电能输送，然后再将电压降低成可供用户使用的电压，起着变换和分配电能的作用。变电站作为维持电力系统稳定运行不可缺少的重要设施，对电网的安全性和经济性有着重大的影响。鉴于变电站在整个电力系统中的重要作用，对于变电站的科学合理设计非常重要，尤其是变压器等设备的型号以及数量必须科学规划，选用合适的电气主接线设计，以达到国家的标准要求。
2 高压输电线路电气设计要点
高压输电线路具有独特性，设计人员在开展线路电气设计工作时，需要针对其独特性把握线路电气设计要点，以此来确保设计的科学性。具体如下：1）注重技术的运用，面对高压输电线路强电压的现实情况，为确保其电力供应，应加强高质量高压导线的技术研究，增加其技术含量。2）注重线路运行的安全性。高压输电线电压较大，能够带动较大电量，可以将其看作快速运行的巨大电池，如果高压输电线发生了意外，不仅会带来安全问题，而且可能给相关部门造成巨大经济损失。3）注重施工难度的掌握。高压输电线铺设线路较长，并且在铺设过程中需要经过复杂的地理环境。尤其是面对恶劣环境的线路铺设施工作业，作为设计者而言，更是要在准确评估施工环境的基础上，对其施工难度做出充分掌握，以确定施工资金、技术、人员投入情况科学设定施工时间。
3 高压输电线路电气设计中普遍存在的问题
3.1 杆塔选择缺乏科学性
在高压输电线路建设过程中，杆塔工程造价占比较大，而杆塔的使用条件决定了杆塔的造价，因此保证杆塔规划的科学性，可以使输电线路工程的造价控制在相应的范围内，可见，杆塔的选择是输电线路设计中的重要内容。在高压输电线路建设过程中，存在水文气象条件复杂、地质条件复杂和线路路径长等特点，如果在前期设计阶段，设计人员没有对高压输电线路建设途经的地形以及周围环境进行调查、分析，并且对杆塔的规划缺乏科学性，加之工程的工期相对较紧，导致部分人员在高压输电线路建设过程中使用以小带大的铁塔，一定程度上增加了输电线路建设的成本。
3.2 线路结构设计存在缺陷
目前我国高压输电线路多为架空线路，穿越市区、树林、田地等。这就无形中增加了线路的曲折系数，造成线路转角次数的增多，极大地提升了线路铺设的难度。在线路结构不合理的情况下，高压输电网难以与中压电网相互配合，导致线路出现两个电源“手拉手”问题，出现变电站分布比例失调、线路运行不稳等一系列问题。在此种情况下，一旦高压输电线路发生故障，将高概率引发大范围停电事故的发生。
4 高压输电线路电气设计改进措施
4.1 配电装置
配电系统包括全封闭式电气设备，该电气设备具有三相集成复杂结构的全绝缘140六氟化硫电器，用于GIS房屋，该房屋通常在中国城市变电站中使用。GIS结构是为紧凑型三相配置器（三相导体）设计的，其中所有开关设备均配备有弹簧机电机构，该机构由其中一个与三相连接控制。没有压缩空气供应系统，就实现了脱油和脱气。断路器利用了有关自能熄弧的最新研究成果：鼓风机和电流适应停机功能。断开额定电流所需的大部分能量都来自电弧本身，从而大大降低了对能量开采的需求，并且操作工作量大约等于切断压力的25％。连接器配置的弹簧机构活动性低，无人看管或受支撑较少，且可靠性高。
另外，提供了几种基本的灵活配置程序。
4.2 主要设备选型
（1）主变压器户内敞开式布置，考虑到大部分化工装置属于爆炸危险区域，环境腐蚀严重，为延长使用寿命，变压器选择三相双绕组油浸式无载调压全密封电力变压器，规模为两台。变压器型号：S11-20000/3535±3×2.5%/6.3kV，阻抗电压8.0%，接线组别YN，d11。变压器高压侧电缆接线箱进线，低压侧封闭母线桥出线。（2）6kV高压开关柜户内布置，主变低压侧采用全封闭母线穿墙后与进线开关柜连接。选用KYN28A-12金属铠装移开式中置开关柜，内设固封极柱型真空断路器，额定电流分别为2500A（进线及母联）和1250A（馈线），额定短路断开电流31.5kA。（3）消弧线圈应自动跟踪电网电容电流变化、及时调节消弧线圈分接头，使残流达到最佳的状态。同时能抑制谐振过电压产生，限制弧光过电压幅值。经综合比较，选用2台ZDBG型自动调谐消弧线圈成套装置，配套1台中心控制屏，采用1控2模式，安装在消弧线圈室内。
4.3 绕组数量及其连接形式的确定
根据相关规定，当出现下面两种情况时主变压器最好是采用三绕组变压器：当变电站内部存在三种电压时，通过主变压器各侧绕组的功率若超过此变压器容量的15%；低压侧不存在负荷，但要求在变电站中安装无功补偿设施。以110kV变电站为例，因此主变压器选择三绕组变压器。为了确保不同变压器绕组可以并列运行，在对它们进行连接时要求线电压与系统电压保持相同。三角形和星形是两种常用的绕组连接形式。就我国目前的情况而言，三绕组采取的连接形式为：110kV及以上电压侧均为YN连接，即由中性点直接接地；35kV作为高、中压侧，都可采用Ｙ连接，其中性点不接地或通过消弧线圈接地，作为低压侧时可用星形或三角形。因此，本设计110kV和35kV采用星形连接方式，10kV采用三角形连接方式。
4.4 科学合理的选择路径
相关人员在选择高压输电线路的路径时，需要遵循便捷性、安全性以及高效性的原则。这就要求设计人员保证输电线路的建设工作与国防建设、地方规划发展相互协调，避免高压输电线路的建设工作对途径地区的发展或者途径地区的规划项目产生不利影响。在明确高压输电线的路径选择问题时，需要将沿线收资工作逐步加强，然后利用科学的方式确定线路路径的方案。
5 结束语
对于高压输电线路电气设计而言，其是高压输电线路建设的重要组成部分。在高压输电线路电气设计过程中存在诸多问题，这些问题在高压输电线路的正常使用中埋下了安全隐患。因此设计人员需要重视高压输电线路电气设计工作，对高压输电线路电气设计存在的问题进行详细分析，根据分析的结果制定有效的解决方案，从而使高压输电线路的运行可靠性以及安全性得到保障，使相关企业的社会效益以及经济效益得到保障。
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