刘一军1 刘超吾2
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摘要：目前，我国的经济在快速发展，社会在不断进步，我国社会经济不断发展的同时，国民用电需求量相应增加，电网铺设面积也越来越大。我国作为能源需求大国，同样也是能源损耗大国，面对全球能源不断缩减的局面，越来越多国家意识到节约能源的重要性，为节约能源资源，促进社会经济可持续发展，我国采取节能发展措施，并制定一系列绿色环保发展战略目标。电力产业作为社会经济发展不可或缺的一部分，同样也是能源损耗中最为严重的产业之一，因此加强对节能高压输电线路的设计与管理，实现电力系统节能环保运行成为我国电网设计重要任务之一。
关键词：节能；高压输电线路设计；管理
引言
导线作为高压架空输电线路最主要的组成部分，对长距离电能输送具有重要作用。导线选择的首要考虑条件是电气性能，机械性能和经济成本也是需要考虑的重要条件。如果导线选择合适，则会大大节约能源消耗。相反，如果导线选择不合适，不仅会在一定程度上增加电能输送的成本，还会降低电能的运输效率。传统的架空输电线路一般选用钢芯铝绞线作为导线。近些年来，随着人们环保意识的提高，选择电能损耗小、节能型的导线已成为行业发展趋势。
1高压输电线路设计概述
高压输电线路建设工作是极为重要的电力工程，该工程的作业有效性取决于高压输电线路设计的合理性和可行性，所以高压输电线路设计工作至关重要。为了能确保设计方案具有实用价值，在设计工作中相关工作人员应该遵循实事求是和因地制宜原则。而且，在设计时应该经过以下几项流程：首先，设计准备。高压输电线路设计工作具有任务量大且复杂性高的特点，在设计环节稍有不慎就容易埋下安全隐患。因此，在实际工作中设计人员必须在制定设计方案前做好调查与分析工作。比如，全面收集施工区域内的气象、地形、降水、地质等自然环境信息和人文环境信息，开展实地勘察与核验工作，为保证设计工作有效性和科学性提供充足依据。其次，草图拟定。设计工作并非一蹴而就，在高压输电线路设计方案定稿前必然会经过无数次修改。因此，设计工作中需要先做好草图拟定工作，基于现场实际情况开展图纸和方案修改，便于提高设计有效性。在此环节，应着重考虑外部环境变化所带来的影响，需重点关注防雷、防爆、绝缘等方面的优化设计。最后，施工分析。开展高压输电线路设计的根本目的，是为高压输电线路架设工作提供依据，所以在设计时还需要考虑设计图纸和方案的可操作性。为此，在实践作业环节相关工作人员需要严格开展施工分析，及时发现设计中的不合理之处并立即进行修改，并开展全过程管理，为提高设计有效性奠定基础。
2节能的高压输电线路设计与管
2.1施工技术管理
施工方对施工技术的管理应贯穿于输电线路电力施工全过程，施工技术管理的依据主要包括各项规范、规程及文件。施工管理人员自身必须加强对现有规范、规程及施工准则等的学习与掌握，并严格落实执行。此外，对工程技术资料的管理也应纳入输电线路电力施工技术管理，工程技术资料是对实际施工情况的全面反映，是施工质量评价的直接依据，是工程竣工交付使用后性能效果评价及改扩建的直接技术依据。对于工程技术资料应严格分类分项管理，并与分部、分项工程一一对应。
在输电线路电力施工管理方面，必须严格制定作业标准，落实标准化作业，减少人为失误。在作业标准制定的过程中，必须充分结合人体运动特点规律，遵循人机学理论要求，才能保证所制定出的标准以人为本、切实可行。
2.2导线的线路成本
导线种类繁多，不同的导线其价格和质量也是不同的。市场价格比较高的导线是型号为JL4/G1A－630/45的高导电率钢芯铝绞线;中间价格的导线是型号为JL3/G1A－630/45的高导电率钢芯铝绞线和JL3/LHA1－465/210的铝合金芯高导铝绞线。从直线塔运行的耗钢量来看，导线荷载、弧垂、横担长度是最主要的影响因素。通过综合分析，钢芯高导电率铝绞线、钢芯铝绞线的机械特性和耗钢量差不多。从节能性来看，节能效果最好的是铝合金芯高导铝绞线，传统的钢芯铝绞线是节能效果最差的。从资金投入的角度看，钢芯高导电率铝绞线是这几个导线类型中投入资金最多的，其次是中强度铝合金绞线、铝合金芯高导铝绞线，而钢芯高导电率铝绞线、普通钢芯铝绞线排在最后。通过对导线的节能性和资金投入综合分析可以得到结论:钢芯高导电率铝绞线的成本回收时间最长，大概需要7.7年;钢芯高导电率铝绞线的成本回收一般需要6.5年;中强度铝合金绞线和铝合金芯高导铝绞线的成本回收一般需要3－4年;铝合金芯高导铝绞线的成本回收年限最短，为0.5年。利用经济学比较方法，可以通过年费计算法准确计算投资是否合理科学。导线的年费主要分为初次购买费用、每年运行维护费用、电能损耗维修费用、资金周转的利息费用等。将各个方案通过货币的时间价值折算到基准年的总费用，然后平均分布在经济投资的各年中，年费用最低的方案即为最优的经济方案。值得注意的是，设计年费用最低的导线线路方案要考虑以下几个因素:导线使用时间年限为40年，且需要分成两年的投资施工周期，第一年投资占比60%，第二年投资占比40%;每年的年最大损耗小时数不得超过3000小时;设备的维护运行费用费率控制在总投资额的1.5%左右;电力工程回收率需占总投资额的8%;上网电价以0.387元/kWh为基准进行计算。通过计算可得，不同类型导线的年费用从低到高顺序为:钢芯高导电率铝绞线、钢芯铝绞线、钢芯高导电率铝绞线、中强度铝合金绞线、铝合金芯高导铝绞线、铝合金芯高导铝绞线。
2.3杆塔设计
在高压输电线设计工作当中，杆塔设计的主要内容是开展杆塔选型以及杆塔基础设计。目前，杆塔主要用于架设输电线路，依照结构材料差异有木杆塔、钢杆塔、铝合金杆塔和钢筋混凝土杆塔几种类型；依照结构形式划分，有自立塔和拉线塔两种类型；依照使用功能划分有成立塔、大跨越高塔、直线塔和换位塔之分。设计人员需要根据高压输电线的实际架设需求合理选定杆塔类型。同时，在这一环节还应该对杆塔的塔头结构进行科学选择。比如，在平缓地带使用羊字型塔头的杆塔，在地形地质条件较为复杂地区使用干字型塔头的杆塔等。开展杆塔选型工作时，相关工作人员需要从实际出发，基于全面的施工勘查与成本计算选定性价比最高的杆塔型号。在杆塔基础工程设计环节，相关工作人员需要以下两方面加以重视：一方面，是浇筑与基础开挖。在此环节，设计人员必须对施工区域的地质地形条件进行实地勘察，而后选定适宜的开挖方式，为保证结构稳定性奠定基础。而且，在浇筑杆塔基础时，可选择钢筋混凝土结构，并以砂石为浇筑原材料。另一方面，是排水与回填。杆塔基础设计中，排水与回填工作至关重要。为了保证基坑内不积水，坑壁不下滑崩塌，就必须做好排水和回填工作。此时，应合理开挖排水槽，并从夯实土层的角度出发开展回填密度计算和回填土方数量计算，以确保回填工作具备有效性。
参考文献
[1]胡发宏,董铁柱.电力工程高压输电线路设计要点分析[J].城市建设理论研究(电子版),2019(01):6.
[2]马键.电力工程高压输电线路设计要点分析[J].城市建设理论研究(电子版),2017(30):14-15.