高压输电线路电气设计的问题及对策
摘 要：电缆线和架空线路是输电系统中的两类高压输电线路，在实际应用中各有利弊。架空线路布线难度较高，并且经常会有被雷电击中或者雨雪袭击损害的危险。相比较而言，从节省布线空间的角度来讲，地下敷设的电缆线更加具有优势，并且能够最大限度地保证了美观性，这样做的缺陷则会增加电缆线的维修难度。由此可以看出，高压输电线路的设计方式要综合考虑，采取比较适当的设计方式。在我们的工作中，应该结合高压线路的具体情况，总结发现高压输电线路中可能出现的问题，并且提前提出解决对策，探讨最优设计方案。
关键词：高压输电线路 电气设计 问题 对策
中图分类号：TM75 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）05（c）-0048-02
经济社会的迅速发展离不开电力系统的支持，近些年，高压输电线路的铺设范围持续加大，电气设计主要采用的是架空输电线路和电缆线两种。从目前的应用来看，电缆输电线路具有一些缺陷和不足，这种方式虽然可以释放电网输电所占空间，但是由于地面底层有铺设电缆的要求，在日常使用过程中，不仅容易产生故障，而且日常维护难度也会提高。通过思考现实原因，现阶段我国高压输电线路的构建，主要采用的是高压架空法，这种构建法需要在高空中合理布局电缆，在设置的过程中需要利用输电塔的可靠性和安全性。
1 高压输电线路电气设计的主要内容
1.1 前期探析
多种客观因素会影响到高压输电线路设计的开展，只有在前期进行设计时，通过全面探究才可以最大限度地避免安全隐患的存在。工程施工所在地的气候条件、地形地貌以及原材料等都是设计人员应当综合考虑的问题，此外，还需要在控制成本的前提下，确保工程质量，因此，要充分重视实地考察这一步骤，注意根据实地考察的各项记录来开展综合分析，并做好记录和保存工作，保障能切实提高设计内容的科学合理。前期分析需要设计人员拥有过硬的专业知识和熟练的实操技术，并具有一定的设计经验基础，从而能够最大限度地预测到可能发生的多种问题，并提出更加详实具体且带有针对性的解决方案，保证施工人员在施工中能够从容不迫，按部就班地解决各项难题。
1.2 初步设计
高压输电线路确定了可行性后，接下来就要进入输电线路电气的最初设计阶段，核心内容是选择合理的路径、导线与气象环境，减少输电线路损耗，从而最大程度地降低其对高压输电线路影响；通过对输电线路途径的地区的环境、地貌和等土壤条件进行综合分析，全面确保输电线路能安全稳定运转，促进杆塔基础建设工作的顺利开展；还需要注意的是要做好线路绝缘、防震与防雷方面的设计，杜绝高压输电线路遭受到这些意外损坏的问题发生。
1.3 施工阶段分析
高压输电线路电气设计涉及到方方面面，各种客观因素会对输电线路造成影响，一系列客观因素产生的副作用也无法全部杜绝的。为了避免这些客观因素的影响，施工与设计人员应携手密切合作，一起参与到施工阶段的分析环节中，并第一时间根据实际情况对已有的实施方案进行调整和更换，从而确保工程顺利开展。在设计图纸的过程中，相关规定必须包含施工设备的管理和应用等方面的明确规定，此外，在这一阶段工作中，设计人员与施工人员应严格规范行为，确保所有操作达到设计图纸要求和国家制度的规范。
2 高压输电线路电气设计问题
2.1 輸电线路结构混乱
如果输电线路发生故障时，将导致大范围停电现象，很多时候是由于输电线路结构不合理造成的。如果输电线路过于长，并且没有分流结构，这会造成大量的电路浪费，线路末端输出电压的降低，对供电电压和供电质量产才恶劣影响[1]。输电线路网络结构极其不恰当，会影响高压输电网不能和中压电网互相配合，会出现许多输电线路出现两个电源“手拉手”的问题，还会造成供电质量差、运行成本高、变电站分布比例失调等问题。
2.2 高压输电线路的选择缺乏科学性
高压输电线路路径选择应该综合路径选择的经济性和高效性，尽量减少占地补偿的费用，恰当绕开人流量集的区域，从而保证高压输电线路的高效和便捷，使用起来顺畅无阻。目前，个别输电线路的路径选择没有绕开很大的跨越，这就会增大投资和施工量，给高压输电线路建设工作带来不小的障碍。
2.3 杆塔基础型号选择不恰当
在高压输电线路中，导线是被固定在杆塔上的，因此，杆塔是高压输电线路的关键构成元素。杆塔的结构设计是以绝缘强度和机械强度为依据来进行的，并且由钢材或钢筋混凝土建造而成，为了保障杆塔的抗压性和稳定性，杆塔基础型号的选择过程需要严格地按照地质和地形条件来进行，所以，杆塔的选型一定要因地制宜。
2.4 高压输电线路抗冰设计问题
气候条件也会对高压输电线路输出电量的质量产生严重影响，尤其是冰冻天气。在生活中，被冰覆盖的绝缘子时有漏电现象发生，这需要对高压输电线路设计抗冰功能，如果在高压输电线路的设计中，并没有严格地按照架设线路地区的具体条件进行抗冰设计，就会为高压输电线路的安全埋下隐患[2]。
3 高压输电线路电气设计改进建议
3.1 科学地选择路径
科学地选择高压输电线路需要综合考虑多方因素，这不仅是指地形地貌等自然环境，也需要考虑闹市、街区等人文环境。在对施工各方面因素进行实地考察之后，应该综合各种限制因素，选取对工程最为有利的线路。选择高压输电线路的时候，要尽量避开山林、闹市等地区，避免雷电发生的时候造成的人员伤亡和房屋损坏，此外，设计还应减少转角和曲折线路，保证便捷与高效。
3.2 杆塔基础规格选择
在进行高压输电线路电气设计的过程中，设计人员一定要深入实际进行考察，避免“闭门造车”式的选择设计，实地根据线路的特点来选择合适的杆塔型号和基础，工程所在地的地形和地貌等因素都影响杆塔型号的选择。综合考虑多种因素才能科学、合理地选择对杆塔型号，并不是杆塔价格越高质量就越优好，比如：在施工工程施工过程中，软体地基同黄土地基具有的承重能力和稳定性存在差异，所以，需要运用各种杆塔型号来固定线路，也就要求必须合理地选择杆塔型号的重要原因。在筛选线路杆塔时，为了保障杆塔的功能，需要确保杆塔钢材与混凝土的质量满足施工要求，并且多加考虑其强机械性与强绝缘性等，从而以延长杆塔的使用年限。非常重要的一点是，电气设计时需要满足路径地形与地质特征等方面的要求，根据不同地形地貌加以选择，土层厚薄不同，采取的施工方式也有差异，在土层厚实的区域，在确保杆塔稳定性的基础上，可以适当降低其土地的开挖量，用于节省材料资源；在土质松软的区域，可以运用交叉网状的布局方式，为了加大杆塔支撑的力量，完成控制建设成本的目标。
3.3 加强高压输电线路防雷抗冰设计
从前面高压输电线路设计中存在的问题可知，气候条件特别是冰冻对高压输电线路的影响很大，尤其是雷雨和冰冻等气象会造成漏电现场发生，这要求我们必须加强高压输电线路的防雷抗冰设计。在高压输电线路设计的过程中，抗冰设计能提升线路的稳定性，防雷抗冰设计应充分思量当地的气候条件和土壤特性，确保导线材料具有非常高的机械强度，降低恶劣天气对线路造成的不良影响，降低跳闸或短路事故发生的概率，从而保证雨雪天气中线路的正常运行。同时，还要不断深化绝缘子冰闪的使用强度，通过对绝缘子表层涂防水材料，降低闪络现象发生的几率，从而提高线路抗冰能力。
4 结语
高压输电线路的正常运行是各项事业正常运转的保障，线路电气设计是影响高压输电线路运行的重要因素，在设计的过程中，要综合考虑，实现经济效益和社会效益的统一。电气设计需要以地形、地质和气候条件为依据，需要科学地选择线路路径和杆塔型号，并且做好抗冰设计，简而言之，高压输电线路设计关系到方方面面，需要综合协调考虑到位，才能保障高压输电线路的高效安全运转。
参考文献
[1]程显涛.高压输电线路电气设计探讨[J].中国新技术新产品，2015（1）：18.
[2]王婷婷.超/特高压输电线路雷电屏蔽性能方法研究[D].重庆大学，2013.