张慧忠
中国能源建设集团山西省电力勘测设计院有限公司，山西省太原市 030001
摘要：高压输电线路是当前我国电力系统运行中非常重要的一部分，输电线路运行水平在某方面决定了供电服务质量。下面文章对高压输电线路电气设计现状进行分析，并探讨输电线路电气设计的改善措施。
关键词：高压输电；输电线路；电气设计；设计问题
引言
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。
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高压输电线路电气设计的问题分析
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。其次，随着社会经济的不断发展，科学技术水平也在逐年提高，导线的发展技术也取得了日新月异的突破。导线的各项性能逐步得到优化升级，市场上出现的导线种类更加多样化。一旦选择导线不合适或不正确，将会直接影响电能的输送效率和输送安全性，严重情况将会对输电线路带来无法挽回的损失。这都对高压输电线路电气设计工作提出更高的要求，在具体设计中还应该结合实际情况做好多方面分析。
3高压输电线路电气设计改善措施
3.1路径选择
设计高压电缆输电线路，还应做好路径选择，保证线路得到合理铺设。在确定线路起始点的基础上，应对交叉点位置进行确认。在路径选择过程中，还应避开采矿、军事设施、水水力设施等特殊区段。沿着已建或拟建电力线路进行高压线路布置，能够使建设成本得到控制，避免交叉跨越问题的发生。在实践工作中，还应加强农林区域和房屋建筑信息收集，以免线路铺设影响区域生产、生活。对各种信息资料进行汇总分析，提出多个路径规划方案后，需要对方案进行比较。在1/5万地形图上，可以对不同线路方案进行标记，从路径最短、影响最小、施工便利等方面加强评价，将保证安全、可靠供电当成是前提，从中选择最佳路径。
3.2杆塔设计
杆塔设计是高压输变电线路设计的关键环节,设计人员要重视杆塔设计,保证设计具有较强的科学性,最大限度地提升高压电力建设工作效率,有效提高施工整体品质。通常,高压变电线路的杆塔有多种形式,比如直线塔、转角塔、终端塔、换位塔等,杆塔搭配是研究重点,根据线路节点、地理环境、电力输送需求来确定。因而,在杆塔设计过程中,要将以上方面的需求全部考虑在内,利用极限设计法,确定杆塔的极限值,综合考虑杆塔的荷载系数、材料强度、工作条件等因素,保证杆塔设计能够满足线路使用需求,有效提升运行质量和安全,为电网运行提供保障,推动我国高压电网建设水平进一步提升。
3.3导线设计
在高压输电线路设计工作中，导线设计是极为重要的一环，导线设计合理性将会直接影响输电线路设计合理性。因此，为了提高设计质量，相关工作人员在开展导线设计前应该做好准备工作。比如，开展全面性信息收集与整合，制定设计表格，明确导线设计要求等。做好准备工作后，设计人员应该以保障设计方案可行性为基础开展工程设计。在此环节，需要分别开展导线的放线设计和连线设计。在放线设计环节，保障导线质量不受损是第一要务，设计时应注意导线放线阶段是否存在分股或线路损坏，以免对导线使用造成干扰。在连线设计环节，相关工作人员需要重点关注导线连线方式的科学性。比如，合理连接架空导线和压接式耐张线夹。
3.4避雷器设计
对于出现雷击频率较高高压输电线路，可以合理规划避雷器的位置。一般情况下，避雷器有以下几种类型：第一，无间隙型避雷器，这种类型的避雷器可以与导线直接连接在一起，可以看作是电站型避雷器的升级版本，不仅可以吸收雷击产生的冲击能量，而且有效避免电气设备老化的现象；第二，带串联间隙型避雷器，这种类型的避雷器是通过利用空气间隙来实现与导线的连接，但是其功能必须在雷电流的作用下才能发挥出来，承受最大的电压，其优势是避免雷击问题的可靠性非常高，而且使用寿命相对较长。该避雷器应用十分广泛，同时还兼具间隙隔离功能，同时避雷器不需要考虑电力系统的运行电压，因此在避雷器出现故障后不会对输电线路的稳定运行产生影响。
3.5接地设计
在线路接地设计上，电缆接地可以使用三芯电缆，按照三角形方式进行布设，保证三相电流对称，确保金属外皮不会出现感应电流。类似于变压器绕组，在交流电流从电缆通过时，周围磁力线与金属护套将发生铰接，导致感应电压产生。对护套进行两点接地，将会与导线构成回路，促使环形电流产生。在线路正常运行的过程中，护套上将产生与芯线相同的电流级数，加快绝缘层老化，造成线路载流量降低。因此在护套接地上，只能一端直接接地，另一端利用限制器接地。所有线路使用电缆，需要加强终端接地。一端与架空线路连接，可以采取上述接地方式，两端连接架空线路还要在容易遭雷击位置完成保护套接地点设置。在线路拥有较长路径的情况下，将会产生大线芯电流，护套一端拥有较高感应电压。利用接头对金属护套与绝缘层进行分割，然后划分为三个均等段落后可以与相邻护套连接。三相导体各段将被连续回路包围，达到有效接地的目标。
结语
综上所述，在电力高压输电线路设计工作开展之前，设计人员必须做好全面性的数据信息采集和分析，为保障设计方案合理奠定基础。在设计工作中，应该做好路径选择、塔杆设计、导线设计、避雷器设计、接地设计，从多方面保证输配电线路的合理性。
参考文献
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