电力工程输电线路设计要点分析.pdf

光源与照明 总第 178 期 2023 年 3 月 照明电气185电力工程输电线路设计要点分析刘彦文兰州倚能电力设计咨询有限公司，甘肃 兰州 730050摘要：现阶段，电力工程输电线路设计施工难度逐渐增大，对电力工程项目的整体质量产生巨大影响。电力工程输电线路的设计质量直接关系到电力安全和稳定运行，因此从事电力工作的人员要重视对电力工程输电线路的优化设计，提高设计的科学性和合理性，保证电力工程输电线路的安全，从而保障我国电网的安全与稳定。关键词：电力工程；输电线路；线路设计分类号：TM750 引言电力工程的主要工作内容是电力传输，输电线路是电力的主要承载物，因此，提高输电线路的设计科学性，有助于提升电力系统供电的安全性、稳定性和可靠性，从而实现电力工程的建设目标。抓住电力工程输电线路的设计要点，优化整体设计环节，确保供电系统的高质量运行，可以为大众提供优质的供电服务。在实际设计过程中，仍存在一些缺陷，阻碍着我国电力工程的建设和发展，工作人员需要分析相关信息，找到设计要点，优化设计方案，提升电力工程输电线路的设计水平，推动电力行业的向前发展。1 电力工程输电线路的设计意义在整个电力系统中，输电线路有非常重要的作用，对其进行优化设计，提高设计的品质，可以提升电力工程的整体建设水平。因此，在实际工作中，设计人员必须不断提高自身的专业能力，利用科学的设计手段，促进输电线路设计的高质量发展。在此过程中，设计人员必须保证输电线路的设计方案与社会的实际需求和电力工程的发展建设要求相吻合，从而优化大众的用电环境，保证电力工程的健康、稳定发展。2 电力工程输电线路设计的影响因素2.1 线路技术在开展电力工程输电线路设计时，完善的线路技术是重要的前提条件。如果在电力工程输电线路的设计方案中没有科学地选择技术，将会给整个输电线路的建设带来严重的影响，进而导致电力系统的安全性和稳定性下降。不提高对输电线路的设计要求，将会导致输电线路在施工时出现问题，使输电线路整体质量下降，进而影响社会的用电质量。2.2 地理环境地理环境对电力工程输电线路的正常运行有着重要影响，地理环境中存在雷击问题，会对输电线路的正常运行产生巨大影响。因此，在对电力工程输电线路进行优化设计时，要分析相应的地理环境。例如，针对山区中的雷电高发区域，要重点设计输电线路的防雷能力。山区地理环境十分复杂，天气变化较大，再加上涉及许多生态保护区，需要综合考虑线路的路径、导线和杆塔选择等方面的设计。2.3 杆塔高度杆塔是电力工程输电线路建设中的重要内容。杆塔相对周围物体较高，在遇到雷雨天气时会出现过电压问题，极易受到雷电的侵扰。在进行杆塔时，要合理设计杆塔的高度，进行防雷间隙校核，从而实现对输电线路杆塔电流和电感应问题的有效调整，避免出现问题。3 电力工程中输电线路的设计现状目前，我国电力企业加强了对输电线路设计的重视，但是在实际设计中，仍存在许多问题，这些线路设计问题严重影响着我国输电线路的安全与稳定，影响着供电系统的可靠性，也给我国电力系统的健康发展和社会经济的迅速发展造成了阻碍。作者简介：刘彦文，男，本科，高级工程师，研究方向为输电线路设计。文章编号：2096-9317（2023）03-0185-03 照明电气 2023 年 第 3 期 总第 178 期 光源与照明186（1）电力企业没有重视对输电线路的科学设计，导致设计方案不全面，设计人员仅对输电线路的某一段进行设计，而非对全部线路进行整体设计。出现这一问题的原因是电力企业的输电线路理念陈旧。因此，电力企业必须对现有的思想观念进行革新，咨询专业的设计人员，对输电线路进行科学合理的设计，从而提高设计的整体性，保证线路运行的安全与稳定1。（2）输电线路的绿色建造也存在一定问题，需要设计人员对线路进行分步骤、分阶段的针对性设计，同时贯彻绿色环保的设计理念，从而提高线路设计的环保水平，有效缓解线路设计中存在的环境问题。4 电力工程输电线路的设计要点在现代化技术快速发展的今天，我国的电力事业在迅速进步，大量的输电线路得到开发和利用，电力工程项目日益增多，社会对电力的需求量也逐渐增加。设计人员在实际的设计工作中，必须加强对科技的利用，优化设计理念和设计方案，努力创新输电线路设计，优化电网规划布局，提升电力工程整体质量水平。同时，设计人员还要坚持绿色低碳转型的设计理念，努力创新清洁能源利用方式，贯彻新发展理念，坚持在改善民生的基础上，实现电力工程输电线路的绿色建造。同时将输电线路的安全与稳定放在设计工作的首要位置上，提升输电线路的整体品质。4.1 路径设计在输电线路设计中，对路径进行优化设计是保证输电线路正常运行的重要环节。在具体设计时，设计人员要综合考虑气象、地质等因素，并结合经济成本、安全性和可操作性等，实现对路径设计的科学设置。在路径设计中，设计人员要减少输电线路对农田的影响，避免将塔位设置在农田、果林和树林中。在确认塔位时，要选择森林覆盖较低的地区，将绿色设计观念落实到路径设计中。在设计过程中要缩短线路路径施工建设的工期，降低线路施工的难度，在提高线路质量的同时，节约电力资源，真正将节能减排落到实处，提高输电线路的整体经济和社会效益。在设计过程中，要对线路路径设计方案进行多方面对比，根据自然因素和人文因素，提高设计方案的科学性和合理性。设计人员在设计前，要对输电线路的施工现场进行全面调研，全面了解施工沿线的自然环境，选择弯道少、长度短、地势变化程度小、分叉数量少的最佳路径。设计人员还要避免在山谷、峡谷和具有较多极端天气的区域施工。同时，设计人员要对施工区域的人文条件进行详细考察，全面掌握区域中的房屋、农田、自然保护区、生态保护区等信息，并结合国家的绿色建设要求，避免在生产季节施工，可以采用高塔跨越设计，减少对生态环境的破坏，实现对线路路径的优化设计，为后期的实际施工打下良好的基础。在明确路径设计方案后，设计人员要与相关单位积极沟通，保证设计方案通过审核。4.2 导线设计在实际设计工作中，需要加强对导线的科学设计，导线是电力工程输电线路设计中的重要环节，导线设计是否科学、合理，将直接影响输电线路的整体质量2。设计人员在对导线进行优化设计时，要先全面收集和整理相关信息，并利用现代化的技术手段，绘制设计表格，明确导线设计工作的标准和要求。在设计中，设计人员要充分考虑绿色建造的相关要求，选择节能效果较强的导线。设计人员要积极对比现阶段不同的新型导线材料的电磁场、受无线电干扰程度、噪声大小等信息，选择出具有良好节能效果，并能在输电线路的实际施工中展示出经济优势的导线。此外，设计人员要全面考虑输电线路周围的环境特点，如周围环境的空气质量、腐蚀性、覆冰问题等，从而提高导线设计的科学性和合理性。4.3 杆塔设计根据对输电线路的分析，杆塔较高是其重要特点之一，杆塔的优化设计与提高输电线路的整体质量密切相关。杆塔是输电线路的骨架，直接关系到输电线路的安全性，在对杆塔进行科学设计时，要科学设计杆塔的造型和基础。现阶段，杆塔使用的材料不尽相同，按照具体的结构材料，可以将杆塔分为木杆塔、钢杆塔、钢筋混凝土杆塔和铝合金杆塔等；根据杆塔结构形式划分，可以将杆塔分为自立杆塔和拉线杆塔两种；根据杆塔实际的使用功能，可以将杆塔分为耐张杆塔、直线杆塔、换位杆塔和大跨越式杆塔等。因此，在选择杆塔时，设计人员必须从输电线路的实际情况出发，确保选择的杆塔可以满足施工建设的实际需要3。设计人员还要从绿色建造角度出发，加强杆塔设计的环保性。杆塔设置的位置如果无法避开林区，则要尽量减少线路走廊的宽度，在跨林区时，要选择高塔跨越的方式，避免对林木的大量砍伐，从而保护生态环境。需要避免塔基的大开挖，以免改变山地原有地形，可以全面利用高低推塔和主柱加高基础，减少光源与照明 总第 178 期 2023 年 3 月 照明电气187降基，最大限度地减少水土流失问题。在降基后，还要加强对边坡的保护，做好护面，避免塔位受到冲刷。各个塔位和单独的塔腿要保持龟背型或者斜面型，确保自然排水的恢复。对于人员比较密集区域，杆塔应选择具有紧凑特点的铁塔，从而减少对土地的使用。在对铁塔基础进行优化设计时，要考虑施工区域的地形，加强对原状土的使用，从而节约建设成本，并减少对施工区域的环境影响4。4.4 绝缘设计对输电线路绝缘环节进行优化设计，是提高输电线路安全性的重要设计内容，增加输电线路的绝缘性，将大大增强输电线路运行时的安全性，从而保证电力系统输电和供电能力的稳定发展。设计人员必须重视绝缘设计，在开展设计工作时，要综合考虑输电线路施工现场周围的气象信息，并依据相关的规范要求，提升输电线路的绝缘能力5。设计人员要对绝缘材料的质量、环保性和使用情况等进行科学设计。例如，需要合理选择输电线路的绝缘材料，合理筛选绝缘材料的绝缘能力和适应能力等，并充分考虑绝缘材料的抗污能力、抗腐蚀能力、抗氧化能力和抗电力能力，结合经济成本，筛选出最佳的绝缘材料，实现质量和成本的全面控制。在绝缘设计中，设计人员还要充分考虑输电线路后期的维护成本，提高绝缘材料的性价比，从而提高绝缘设计质量，促进电力工程整体设计水平的发展。4.5 防雷设计（1）避雷线的选择要与输电线路沿线区域的气象需求相吻合，设计人员要遵照相关的规定选择双避雷线，这是因为双避雷线有着较强的避雷能力，能够提升输电线路的防雷面积，扩大线路的保护范围，从而让输电线路在强雷电天气中也能拥有良好的避雷能力，减小雷击对导线的破坏力，促进输电线路稳定、可靠6。（2）设计人员在设计环节就要严格按照间距标准规划避雷线和导线之间的距离。尤其是在雷电高发地区，输电线路受雷电破坏的情况经常发生，科学地设计和安装避雷器，将保护输电线路免受雷电袭击7。设计人员要利用科学的计算方法，精准预测雷击点，保证避雷装置安装位置的正确性，从而减少雷电对输电导线的破坏，实现理想的防雷效果。随着社会的发展和科学技术的不断进步，避雷器得到了巨大发展，线路型避雷器成为当前使用最广泛的避雷装置，具有多次灭弧能力的避雷器得到有效使用，极大地提高了输电线路的避雷能力8。（3）在以前的输电线路设计工作中，设计人员没有重视线路的防雷设计，导致线路受雷电破坏的事故经常发生，给公共财产和电力能源都带来了严重损失。基于此，从事电力设计的工作人员要不断提高自身的专业能力，改变原有的思想理念，重视对输电线路的防雷设计，积极利用现代化的电力设备，提升输电线路整体的水平。5 结束语总之，随着社会经济的发展，大众对电力的需求逐渐增加，电力工程也越来越多。由于我国对能源的消耗巨大，节约能源成为国家重点关注的内容。因此，加强对输电线路的优化设计，能够提高线路运行的安全性和稳定性，实现对能源的有效节约，能够促进我国电力事业的发展。参考文献1 宋涛,李丹,路宁.基于分层强化学习的数字化输电线路路径规划研究J.电测与仪表,2022,59(4):91-97.2 盛金马,刘军,谢枫,等.基于双向动态规划的输电线路智能选线方法J.控制工程,2022,29(3):515-521.3 孙东磊,鉴庆之,李智琦,等.源网协调的电力系统均匀性规划J.山东大学学报(工学版),2022,52(5):92-101,110.4 李武云,江虹,何小利.高压输电线路监测设备感应电源设计J.自动化仪表,2019,40(2):23-25,29.5 索吉鑫,韩宝卿,杨生婧,等.电力输电线路运行维护中的故障排除研究J.光源与照明,2022(11):210-212.6 李杰,金超未,帕尔哈提克衣木,等.改进禁忌搜索算法的线路规划算法优化设计J.电气工程学报,2021,16(3):130-136.7 谢景海,姜宇,卢诗华,等.基于云平台三维数字化输电线路路径规划方法J.电测与仪表,2021,58(6):61-67.8 余斌,尹项根,吴小忠,等.输电线路在线监测的层次化通信网络规划模型J.中国电力,2019,52(3):161-168.