电网输电线路设计研究

摘要：电网输电线路线路设计是一项技术含量较高，劳动强度较大，时效性要求很高的野外工作，而且受天气、环境、地理状况等的影响较大。因此，在电网建设中，充分考虑各个方面的问题，优化设计、合理施工，最大限度降低工程成本，并做到保质保量，对于设计者来说，是必须的，也是面临的直接挑战。 关键词：输电线路；线路设计；监测；防雷保护

在近年来的输电建设工程，每项工程都有各自特点，设计中脱离工程实际，一味生搬硬套是无法保证设计质量与满足电网发展需要的。只有结合实际，因地制宜，通过优化方案，科技攻关，不断探索与创新，才能满足建设坚强电网的要求，才能开创工程设计“技术先进、安全合理”的全新局面。文章作者根据多年经验对当前电网输电线路设计过程技术的问题进行分析。 1 线路设计过程注意问题 1.1基础设计

杆塔基础作为输电线路结构的重要组成部分，它的造价、工期和劳动消耗量在整个线路工程中占很大比重。其施工工期约占整个工期一半时间，运输量约占整个工程的60%，费用约占整个工程的20%～35%，基础选型、设计及施工的优劣直接影响着线路工程的建设。由于地质的特殊性和埋深的局限性，当前的基础型式只有采取浅埋式，通过适当加大基础地板尺寸，增加基础自重来满足上拔稳定才是比较安全经济的。直线塔埋深控制在2m左右，承力塔埋深控制在3～4m左右可减少地下水对施工的影响。根据工程实际地质情况每基塔的受力情况逐地段逐基进行优化设计比较重要，特别对于影响造价较大的承力塔，由四腿等大细化为两拉两压或三拉一压才是经济合理的。 1.2路径选择

路径选择和勘测是整个线路设计中的关键，方案的合理性对线路的经济、技术指标和施工、运行条件起着重要作用。为了做到既合理的缩短路径长度、降低线路投资又保证线路安全可靠、运行方便，一条线路有时需要徒步往返3～5趟才能确定出最佳方案，所以线路勘测工作是对设计人员业务水平、耐心和责任心的综合考验。

在工程选线阶段，设计人员要根据每项工程的实际情况，对线路沿线地上、地下、在建、拟建的工程设施进行充分搜资和调研，进行多路径方案比选，尽可能选择长度短、转角少、交叉跨越少，地形条件较好的方案。综合考虑清赔费用和民事工作，尽可能避开树木、房屋和经济作物种植区。

在勘测工作中做到兼顾杆位的经济合理性和关键杆位设立的可能性（如转角点、交跨点和必须设立杆塔的特殊地点等），个别特殊地段更要反复测量比较，使杆塔位置尽量避开交通困难地区，为组立杆塔和紧线创造较好的施工条件。 1.3导线截面的优化选择

架空电力线路导线截面的大小，关系着运行中的安全性、经济性和供电电能质量等，是建设设计中一项最重要的内容。通常，输电导线截面是根据经济电流密度来选择， 然后按不同情况对发热条件、机械强度进行校验，最后确定导线截面积及相应的导线型号。但是，有时按照经济电流密度并经校验后选择出的导线截面，其有功功率损耗可能无法满足线路保证输出功率及经济合理性的要求。因此，需要根据实际设计环境，结合一些其他指标，如线损率等，来优化选择导线

截面。

1.4 杆塔选型

不同的杆塔型式在造价、占地、施工、运输和运行安全等方面均不相同，杆塔工程的费用约占整个工程的30%～40%，合理选择杆塔型式是关键。

对于新建工程若投资允许一般只选用1～2种直线杆塔，跨越、耐张和转角尽量根据地形地况选用钢管塔、角钢塔，材料准备简单明了，施工作业方便且提高了线路的安全水平。对于同塔多回且沿规划路建设的线路，杆塔一般采用占地少的钢管塔，但大的转角塔若采用钢管塔，由于结构上的原因极易造成杆顶挠度变形，基础施工费用也会比角钢塔增加一倍，直线塔采用钢管塔，转角塔采用角钢塔的方案比较合理，能够满足环境、投资和安全要求。 2 在线监测系统问题

2.1 气象监测。由于输电线路都是暴露于自然之中，正常使用状态下会受到不同环境因素的影响，使得线路的运行状态受到影响，不利于电力系统的长期运行。气象监测系统的运用能对外界环境的变化进行监控，防止受到风偏、雷击、污秽等多方面的影响，对于在线传输数据也能起到很好的控制作用。

2.2覆冰监测。覆冰是输电线路在冬季常见的问题，对整个线路安全运行有着较大的影响。设计输电线路的在线监测中，应该对覆冰区域加以关注，对线路上的覆冰情况进行24h监测。设计时可创建一个实用的数字模型，包括导线自重、风压系数、绝缘子倾斜角等，可及时预告线路的覆冰情况。

2.3 视频监测。这是最近几年电力系统施工采用的先进技术，能够满足110～220 kV 输电线正常监控的需要。在市场经济不断发展的同时，我们需要重视对电力行业线路设计的调整，避免在线路使用时受到其他因素的干扰。设计人员应积极编制有效的监控、监测手段，以合理调整输电线路的设计模式与结构。

2.4 杆塔监测。因受到建筑施工的影响，杆塔在建造过程中常会受到多方面因素的限制而造成倾斜问题。对杆塔创建监测系统，主要是针对塔身的垂直度监控，这样在杆塔发生异常状况后可及时调整。设计时对杆塔倾斜仪相关设备进行有效控制，把握好程序设计传输时间的控制，当异常状况发生后可及时整理。 3 输电线路施工中应注意的事项

针对于输电线路施工当中存在的几项问题，电力企业应该积极采取措施进行改善，不断促进输电线路施工质量提升，具体可以从以下几点上入手。

（1）加强对基础工程的施工管理。基础工程是输电线路施工的基本，对整个输电线路施工质量有着重要影响，包括锚筋安装、围岩塔位确定等等，都需要在施工之前对施工现场进行详细调查，并且根据具体的施工情况来及时调整相应的数据，在插筋施工过程中，施工人员应该保证钢筋和岩石之间的良好结合，为之后的灌浆施工打好基础。同时，要加强对隐蔽工程的管理，尤其是接地工程施工过程中要严格要求施工人员按照施工图纸进行施工，对于埋深、安装方法等进行严格要求，在施工过程中要重点对接地工程这类隐蔽工程施工进行检查，保证接地工程施工的质量。

（2）加强人员素质培训。人员素质对于输电线路施工质量有着重要影响，要提高输电线路施工质量就需要从施工人员素质上入手，加强对管理人员和施工技术人员的培训工作，强化输电线路基础工程施工、安装、线路维护等方面知识的培训，组织人员到先进企业进行参观学习，不断开阔眼界，让管理者能够深入到输电线路施工的第一线当中，在实际的施工过程中不断丰富管理经验，不断完善自身，增强对输电线路施工管理的力度。同时，要加强对施工人员的安全教育，

树立施工人员的施工安全意识，保证施工操作的安全性，在施工之前做好一切施工安全准备工作，从而在确保输电线路施工顺利进行的同时能够有效保证人员的安全，这样才能够为输电线路施工的顺利进行打下良好基础。 结语

在近年来的输电建设工程，每项工程都有各自特点，设计中脱离工程实际，一味生搬硬套是无法保证设计质量与满足电网发展需要的。只有结合实际，因地制宜，通过优化方案，科技攻关，不断探索与创新，才能满足建设坚强电网的要求，才能开创工程设计“技术先进、安全合理”的全新局面。文章作者根据多年经验对当前电网输电线路设计过程技术的问题进行分析。 参考文献：

[1]江涛.220 kV输电线路工程设计与施工的探讨[J].广东科技，2008（24）. [2]刘扬.浅析架空输电线路设计[J].中国电力教育，2009.