梁珵
镇江供电公司 江苏 镇江 212000
摘要：在电力系统中，高压电缆输电线路为重要的输电载体，能否得到科学设计将对输电工作质量产生直接影响。采用高压电缆能够使线路输电能力得到提高，但设计难度较大，出现故障难以得到有效维修。因此，还应加强高压电缆输电线路的设计研究，以便通过科学设计保证线路稳定运行。
关键词：电力系统;高压电缆;输电线路设计
引言
近几年来，随着中国改革开放经济的飞速发展，居民的生活水平、社会化程度有了显著的提高，各个家庭的用电量也随之增大，因此总的用电规模越来越大，这就对我国的电力事业提出了新的要求，同时在一定程度上也促进了电力行业的发展。输电线路作为电力系统中必不可少的一部分，输电线路的正常工作直接会影响整个电力系统的电能输送情况，尤其是在高压输电线路遭受雷击后，会严重影响电力系统的正常运行，因此相关电气技术人员一定要加强输电线路的防雷工程设计，确保电力系统以及输电线路安全稳定的工作。
1输变电线路巡检系统的设计原则
1）设计要具有可靠性在进行输变电线路巡检系统的设计时，要注意系统的可靠性。在设计时，要从硬件和软件两个方面进行考虑，保障计算机、电源和操作系统能够发挥应有的作用，让输变电线路巡检系统安全可靠。2）设计要具有先进性输变电技术的更新发展要求输变电巡检系统不断进步，运用更加先进的技术来满足输变电巡检需要。目前，输变电巡检系统开始与GIS（地理信息系统）技术、无人机技术相结合，有效提高了输变电巡检系统的工作效果。3）设计要具有扩展性输变电巡检系统设计应当注意设计的扩展性。为了使输变电巡检系统能够长久满足巡检需求，应为巡检系统预留足够的接口，使其能够增加巡检区域，并应用新的巡检技术。还要让输变电巡检系统能够与其他电力部门进行数据互通，相互协调提高巡检工作的效果。
2输变电线路工程设计
2.1传感器可靠性校核
目前，对输电线路状态监测装置并没有统一的标准，前期是在监测系统功能单一、气候相同的环境下进行安装的，且杆塔上安装的监测装置上的传感器功能单一，并没有其他功效。全文通过对输电线路各运行状态监测技术的梳理发现，其技术间有复用性存在，比如：利用倾角transducer/sensor（传感器）实施对风偏和覆冰状态量的监测；而CCD（图像传感器）可对覆冰、汛情、污秽状态量进行监测；accelerationtransducer（加速度传感器）和temperaturetransducer（温度传感器）分别对覆冰、舞动状态量和导线温度状态量的监测，infra-redsensor（红外传感器）可对污秽和导线温度状态量的监测。传感器在各状态量预警方面占据非常重要的位置，所以在监测工作中必须保证传感器不会因设备老化、干扰失灵及故障问题的出现。传感器的可靠性是保证预警信息真实的基础，是凸显高级应用功能效果的根本。利用传感器的可靠性分别对各监测子系统的评估工作和信息鉴别能力进行校验。
2.2线路设计
在线路设计方面，还应加强回流线布置。按照技术规范，110kV及以上高压输电线路中，采用单芯电缆应对金属护层进行直接接地处理。在发生短路的情况下，护层上感应电压比绝缘耐受强度要大。此外，也可以在一端进行回流线的互联并接，利用周边弱电线路抵抗电气干扰。发生单相接地短路，电流经过系统中性点将产生磁通，使导线接地产生的磁通得到抵消。通过合理布置回流线，能够降低故障感应电压，防止周围信号电缆出现电压过大问题。在回流线上，需要完成防腐层设计，使腐蚀问题得到规避。回流线多采用10kV电缆或LGJ导线，需要完成三相品字布置。
在品字肩头，按照半长进行一次换位方式完成回流线布置。针对长电缆线路，需要进行交叉互联，将单元划分为均匀三段相交连接。各单元拥有较大几何半径，电阻值较低，两端保护层应接地处理。在地面线设计上，应对各种传导材料展开分析，选择经济性、导电性均较好的材料，使线路机械性能和抗震能力得到提高。
2.3控制信号保障技术
利用无人机进行输变电线路的巡检可以检查到人工检查难以到达的位置。但是，无人机受到信号的制约，一旦超出信号范围就会失去控制，不能进行正常的巡检工作。因此，在进行输变电线路的巡检设计时，要采用一定的技术保障无人机的信号接收，提高输变电巡检工作效率。无人机进入不通视范围时，要利用中继点让无人机接收到控制信号。中继点的位置设计要经过专业测算，然后，进行无人机飞行高度的逐点测试对比，使其能够搜索到中继点，保障地面巡检中心对无人机的控制。完成无人机巡检通视处理后，还要对中继点进行检查和计算，检查其是否能够满足巡检要求。检查合格后，可以进行后续的设置和处理。若检查结果不合格，就要重新进行航迹设计，并重新测算中继点的位置。
2.4合理减小地线保护角
为了最大限度提高1000kV特高压输电线路的整体防雷性能，最重要的处理方案就是要减少输电线路绕击跳闸现象。地线的屏蔽性能直接影响输电线路防雷性能和出现绕击现象的概率。减少地线保护角可以有效地降低因绕击现象而导致的特高压输电线路故障，而且效果非常显著。另外，在实际的特高压输电线路设计过程中，需要根据实际的情况选择最佳的塔型，这就需要大量的时间和成本，在进行地线保护角的减小施工过程中，需要不断调整和优化地线支架的宽度，这就导致杆塔的承受能力逐渐增加，这样就会浪费大量的钢铁材料，使得输电线路的建设成本增加。在上述情况下，设计人员必须提前考虑好输电线路地线保护角减小的可行性，并制定最佳的使用方案后在进行施工。
2.5输变电线路探测技术
为了使输变电巡检工作能够及时发现输变电线路中的问题与隐患，需要为输变电巡检系统添加线路探测技术，使输变电线路的巡检更加安全和准确，保障输变电线路的正常运行。在输变电巡检中应用的线路探测技术主要有图像检测技术、红外探测技术和激光雷达探测技术。（1）图像检测技术。图像检测技术主要通过无人机实现。检测用无人机安装了高清的拍摄设备，可以对输变电巡检位置进行拍摄，并将图片和视频文件储存下来或传输到地面控制中心的计算机中进行分析和处理。地面控制系统可以利用智能识别系统对图像进行识别，也可以利用人工对图像进行检测，判断图像中的输变电线路是否出现故障。无人机应当搭载时下较为先进的摄影设备，使图像更加清晰，提高图像检测的准确性。利用无人机拍摄输变电线路可以发现线路中出现的导线断股和杆塔变形等问题。（2）红外探测技术。红外线热感应技术能够对输变电线路进行温度检测，发现输变电线路中的不正常发热点，在线路和接头的故障检测上发挥了重要的作用。（3）激光雷达探测技术。利用激光雷达探测技术扫描输变电线路走廊，能够获得输变电线路的精确数据。将获取的数据与无人机拍摄的高清影像结合起来，就可以利用相关软件系统对输变电线路进行数字建模，准确分析线路故障和隐患的位置。
结语
在高压电缆输电线路设计中，还应实现线路合理规划，科学完成路径和线缆选择。实际在线路设计过程中，还应掌握线路设计要点，合理进行接地、防雷等各环节设计，以便取得理想设计效果，使电力系统运行质量得到提高，为人们安全、可靠用电提供保障。
参考文献
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