合肥志诚工程设计咨询有限公司
摘要：电力事业在社会经济发展中占有重要地位，关系着各领域、行业的平稳发展。而电力系统高压输电线路设计质量会直接影响电力工程质量水平，因此需对其设计要点进行全面考量，以此来保证输电线路的有效应用、平稳运行基于此，本文就高压输电线路电气设计的问题及措施进行详细探究。
关键词：高压输电线路；电气设计；问题；措施
1 引言
随着可持续用电需求的增加，高压输电线路的安全性与稳定性受到了更大的重视，作为高压输电线路中重要的组成部分，电气设计的科学合理与安全有效性一直备受关注，然而现阶段的线路电气设计中还存在着一些问题亟待解决，这对于高压输电线路的安全稳定性运行有着一定的阻碍作用。基于这种状况，需要电力企业相关从业人员对高压输电线路电气设计过程进行全方位的分析，从而找出其中存在的问题，经过科学的研讨与分析，提出合理的对策进行解决，促进电气设计的可持续运行。
2 高压输电线路特点
（1）安全可靠。高压输电线路输送容量巨大，主要以电源点以及负荷中心能源作为依托，在电网中占据重要地位。因此，相关工作人员应切实强化输电的安全性，避免各类突发事件发生。（2）线路结构参数较高。对高压输电线路而言，其内部绝缘子串长、片数多、吨位大，塔杆相对较高，一旦发生倒塌事故，修复工作量相对较大，对线路备用品的使用要求也相对较为严格。因此，设计人员应做好区域内地形以及交通的考察，优化线路以及结构设计，确保高压输电线路的稳定性[1]。（3）线路运行参数较高。高压输电线路中，在额定电压较高的情况下，带电体的周边电场强度也相对较高。（4）路线长。高压输电线路通常路线较长，在途经地区较多的情况下，地理环境相对较为复杂，还会涉及一些穿山越岭的区域，受交通因素影响严重，一旦需要维修，工作量十分巨大。因此，工作人员应将交通因素纳入整体设计中，在条件允许的情况下，尽可能选择相对开阔的地区，以免在后续维修工作开展中出现困难。
3 高压输电线路电气设计的问题
3.1 路径选择不科学
在进行高压输电线路施工时，由于长期处于露天环境，且线路选择具有不确定性，容易受到各类不稳定、不确定性因素的影响。目前，我国部分设计人员没有结合实际情况，忽视了线路铺设的可行性及安全性，导致高压输电线路铺设在商业区、林业区、畜牧区等地区，容易出现各类安全问题，实际施工难度大，影响人们的正常生活，阻碍了电能的运输。
3.2 塔杆选择问题
以实际施工需要作为出发点，塔杆型号的选择是极为关键的一环。目前，我国相关输电线路技术已经处于成熟状态，但是在塔杆选择环节，仍然存在明显的问题。例如，塔杆难以实现与周边环境相协调，造成无法对线路进行有效支撑，对输电线路工程施工造成了严重影响。同时，在塔杆选择过程中，施工地点很容易被忽略，一旦施工位置选择不当，不仅会加剧施工的不稳定性，还会导致输电线路出现运行问题，对区域经济发展十分不利。在输电线路不稳定的情况下，会使塔杆的稳固下降，一旦出现塔杆坍塌事件，维修难度较大[2]。
3.3 易受气候条件的影响
由于天气气候条件等因素不能受到人为控制，属于不可控制因素，由于高压输电线路距离较长，需要经过多个区域，容易受到各地天气条件的影响，尤其是各类恶劣天气，例如雷电、冰雹、强降雨、冰冻等天气条件，会给高压输电线路带来了严重的安全隐患。在传统设计模式的影响下，设计人员容易忽视冰冻、冰雹等因素，导致线路出现漏电、断电等问题，给人们的生活带来了不利影响。
4 高压输电线路电气设计措施
4.1 线路走向选择设计
要想做好电力系统高压输电线路设计，就要对其走向做好选择，线路的选择一定程度上关系着电力系统是否可以有效运行。电力系统线路一定要选择最佳的路径。在正式开展输电线路设计之前，一定要对电力项目所在地的情况进行充分的了解，例如，项目所在地的社会经济情况、气象、水利、人文环境等，事先在地图上描出输电线的走线。线路的选择要综合各种因素，首先，要考虑的就是施工的便利性，这样一来方便日后的维护工作；其次，线路的选择还需要避开林区以及人们生活的村庄，这两点分别是从经济性以及安全性来进行分析的。通过对比方案，不断优化方案，从而确定最佳的路径选择。一旦路径规划好，要与当地的相关部门，例如，政府部门，沟通协商，在方案获得同意以后进行线路的实际勘测工作，通过对比勘测的实际情况与规划情况，不断地优化线路的路径选择，最终获取最佳方案。
4.2 塔杆的合理选择
塔杆的排设一定要根据工程的实际情况进行杆塔形式的选择，塔杆的排设不一定要位于原来的直线杆桩处，可以根据实际的情况进行灵活的选择。一般情况下，在转角的位置上需要用到排杆，在水田以及耕地时，在直线杆的选择上要注意，尽可能地选择无拉线的型式。
4.3 注重防雷设计
对于防雷系统而言，主要是通过对其分流的方法，来让其输电线路能够更加稳定的运行。在这其中避雷器能够引入到地下电流的多少，就来源于电阻的大小。如果其电阻越小，那么防雷效果也就越好。对于一些山地区域电阻较高的地方，就应该利用相应导电性能较为俩性的装置来对其输电线路进行保护。对于杆塔而言，应该根据土壤的实际情况来利用相应的材料，比如，就可以采取石墨来代替传统的圆钢，进而来保证其接地的可靠。因为一旦遭受雷击，那么整个输电线路都会瘫痪，进而就会出现停电问题[3]。因此，为了能够减少其受到雷击的影响，而且受到环境影响，不能够有效的利用接地电阻，就可以在输电线路下架设耦合地线，通过这样的方法来代替其接地电阻，进而发挥自身的作用，对其电流进行分离。此外，在对输电线路的二次回路进行设计过程，应该根据其具体的实际情况来设计相应的继电保护装置，通过这样的方法来让其能够出现问题时，在第一时间就能够及时的明确问题原因，并及时的闭合电闸，进而避免因为雷击而导致输电线路无法正常运行。
4.4 绝缘子串的选择
输电线路塔头绝缘的组成主要有绝缘子串和空气间隙，线路绝缘子串的选择应考虑满足绝缘和机械强度的要求。除了考虑绝缘子串在工频电压下不发生污闪、在操作过电压下不发生湿闪外，还应具备足够的雷电冲击绝缘强度，满足耐雷水平与雷击跳闸率的规范要求。线路绝缘子根据受力情况一般分为悬垂绝缘子串和耐张绝缘子串，通常按悬垂绝缘子来选择绝缘子数量，而耐张绝缘子串受力较大，受电场分布的影响，容易出现耐压为零的零值绝缘子。为了补偿零值绝缘子，耐张绝缘子一般适当增加绝缘子片数，对于电压等级为110kV至330kV的高压输电线路，应增加1片绝缘子；对于电压等级为500kV的高压输电线路，应增加2片绝缘子，对于电压等级为750kV的输电线路则不需要增加绝缘子片数。
5 结束语
我国人民生活水平不断提高，国家电力事业压力逐渐增大，为了加快我国电力事业的发展，高压输电线路作为电力系统的重要组成部分，我国应注重高压输电线路的建设，其中电气设计是输电线路建设的重要基础，需要受到相关设计人员重视并进行规划，在施工过程中及时发现设计中出现的问题，并及时解决，为我国电力事业发展做出重要贡献。
参考文献：
[1]张志.关于高压输电线路电气设计的研究[J].低碳世界，2020，10（05）：57+59.
[2]笪儒俊.高压输电线路电气设计问题及完善对策[J].城市建设理论研究（电子版），2020（14）：6-7.
[3]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.