刘希卫
青岛安腾源热力安装工程有限公司,山东省 青岛市266109
摘要：伴随着电力事业的发展，电力系统中高压电缆输电线路传输占比日渐增加，对线路设计也提出了更高要求。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：电气运行；高压线路；保护问题
1电力系统中高压电缆输电线路设计流程
高压电缆输电线路具有容量大、输送距离长等特点，在线路设计方面容易受到各种复杂因素影响，给线路安全运行带来威胁。因此在线路设计方面，应做好准备工作，使线路设计得到完善。在前期工作中，还应加强线路环境、地区地形等各方面的勘查，在加强科学技术运用的同时，结合经验提出完善设计方案，加强线路设计可行性研究。通过深入调查，对线路建设使用的各种设备和材料展开分析，完成最佳方案的选择，能够使线路建设和使用风险得到降低。在实践设计工作中，还应加强线路设计过程管理，确认前期准备工作情况，并做好通信技术文件修订和管理，使线路潜在风险得到全面把控。通过综合分析，提出科学设计办法，能够使线路操作具有科学性。
2高压输电线路的特征
通常来说高压输电线的电压不超过 220 千伏。相比于低压输电线和普压输电线，高压输电线路的设计和施工工作都具有以下特点：第一，安全性要求高。高压输电线路在输送电能时不仅容量大且效果佳，大多扮演着电源点的角色，一旦出现问题必然会产生极为严重的经济和社会损失。因此，高压输电线路的运行可靠性和安全性要求相对较高。第二，设计施工难度大。高压输电线路可为远距离供电提供保障，这样意味着在线路设计和架设过程中常常会跨越山川峡谷等区域，还将面对复杂的地理环境和气候环境，而且线路长度相对较长。所以，在高压输电线路的设计环节也表现出了复杂性高、干扰因素多和难度大的特点。第三，参数高。高压输电线路的参数高体现在两个方面，其一为运行参数高，额定电压将会在一定程度上干扰周边电厂，会影响区域内居民用电，所以必须及时处理该问题；其二是结构参数高，这表现在体积质量大、杆塔长、绝缘子串长和修复难度高等方面，而且其备品备件的准备要求也相对较高。
3电气运行中的高压线路保护
3.1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。
3.2连接设计
采用高压电缆进行输电线路设计，需要保证电缆与电力系统科学连接。针对进线段，可在变电站出线间隔进行电缆敷设，利用架空先连接。如果将线路看成是系统一部分，两端均可以采用架空线路。此外，也可以在变电所内利用高压电缆完成全部线路连接。连接位置还应加强绝缘配合，可以利用避雷器降低雷电波幅值，也可以在进线保护段实现高幅值入侵波输入，利用冲击电晕或波阻对电流幅值进行抑制。安装避雷器，应加强进线段架空线路设计。变电所采用组合电器GIS，在连接位置达到66kV以上的情况下完成2km避雷线架设。在敞开式变电所中，连接位置达到35kV以上，避雷线应至少达到 1km。对电力系统进行改扩建，应注意科学架设避雷线，以免系统受到影响。采用抑制电流幅值的方法，可以在进线段将 10-220kV 电缆线路与架空线连接，保证避雷效果。针对 35kV 以上进线段，电缆长不超 50m 需要完成两个避雷器安装。具体来讲，就是在电缆一端与架空线路连接的过程中，如果长度不超过冲击特性长，需要在线路两端分别设置避雷器。
3.3基础设计
在高压电缆输电线路设计中，还要做好杆塔等基础结构设计，保证为线路提供稳定支撑力。高压线路多采用浅基础，可以利用回填土和原状土进行施工。在基础设计阶段，还要加强杆塔受力分析，结合杆塔地耐力和承受的上拔与下压力合理选择施工工艺，主要可以采用剪切法和土重法。在杆塔选择上，新建高压线路主塔多采用水泥材质，在转角和耐张位置则会建设角钢塔，达到保证线路稳定运行和节约成本的双重目标。在杆塔需要完成多回合线路连接的情况下，需要完成钢管塔设计，使杆塔占地得到减少。线路拥有大转角，还应设计角钢塔，使杆塔变形问题得到有效预防。在材料方面，多为钢材和混凝土。对杆塔荷载抵抗力矩、长度等参数进行综合分析，能够做好钢材选择。在承受荷载力较大时，可以进行斜材料交叉布置，使杆塔抵抗力得到增强。在导线节点位置可以设计短角钢，通过与横材连接实现纵向荷载传递，由塔身发挥主要承力作用，以免主材与节点相接位置出现结构变形情况。
3.4安全设计
3.4.1防雷设计
防雷设计是高压输电线路设计工作中不可或缺的一环，是保障电力输送安全的重要方式。在设计中，相关工作人员需要以防雷、避雷和降低损失为首要目标。为此，开展高压输电线路防雷设计时，设计人员应该做好雷电屏蔽保护设计。比如，增设避雷装置，绕过易发生雷击的区域、安装自动合闸装置或强化线路绝缘性等。在防雷设计工作中，相关工作人员应该从线路自身性能、干扰结构设计和避雷装置布设等方面着手，强化线路的防雷避雷能力。
3.4.2绝缘设计
提高高压输电线路的绝缘性，可以大大提升线路运行安全，将会为保障电路供应平稳可靠提供巨大帮助。因此，在开展绝缘设计工作时，相关工作人员需要基于电力行业的相关规定，做好高压输电线路绝缘性控制，使其达到标准水平。在实践工作中，我们应该重点关注高压输电线路的性能和使用情况。比如，优化高压输电线路绝缘材料选择，基于材料的绝缘程度和适应性开展筛选，分析和判断材料的抗污染性、抗电性和抗氧化性，为选出最具实用价值的绝缘材料奠定基础。当然，高压输电线路绝缘设计工作中，相关工作人员还应该充分考虑绝缘材料的性价比，以免出现施工和运行维护成本过高的情况。
结束语
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
[1]刘宁.高压电力电缆线路的关键技术探讨[J].通信电源技术,2019,36(12):213-214.
[2]郑豪杰.高压输电线路施工中存在的问题及对策[J].地产,2019(24):141+168.
[3]吴善船,牟星霖,王建金.高压输电线路运行维护分析[J].科技创新与应用,2019(35):193-194.
[4]周军.超高压输电线路运行维护安全管理的问题与应对策略[J].中外企业家,2019(36):111.
[5]曹远,孟昭显,管良.高压输电线路施工技术与检修策略研究[J].电子测试,2019(23):105-106+83.