关于高压输电线路设计技术研究

关于高压输电线路设计技术研究

发表时间：2018-01-10T10:09:36.410Z 来源：《电力设备》2017年第27期作者：袁有恩

[导读] 摘要：高压输电线路是电网系统的重要组成部分，送电线路的设计必须贯彻国家的基本建设方针和技术经济政策，做到可靠、经济适用、符合国情。

（青海省电力设计院青海西宁 810008）

摘要：高压输电线路是电网系统的重要组成部分，送电线路的设计必须贯彻国家的基本建设方针和技术经济政策，做到可靠、经济适用、符合国情。针对其具有专业性强、施工难度大、建设周期短等特点，本文对送电线路导线和杆塔的设计以及输电线路的防雷措施做出了简要分析，以供参考。

关键词：高压输电；设计；技术

1、引言

电力工程施工与设计管理一门科学，而送电线路的特点决定了其典型设计工作内容。送电线路属于一条线，其担负着输送和分配电能的任务，并联络各发电厂、变电站使之有效运行。外部环境对其的影响较大。需要根据工程所经过地区的实际气象、地形、地质条件进行杆塔、基础设计，这就决定了送电线路典型设计内容与变电站不同。送电线路的本体造价主要由基础部分、杆塔和导线构成。基础设计受地形、地貌和地质条件的影响很大，应根据具体塔位的实际条件进行设计，送电线路杆塔的设计基本是由导线截面、地形条件和气象条件决定，只要各工程的设计条件基本相当，杆塔是可以通用的。根据上述特点，这次设计的主要内容定位在对应一定的导线截面、地形条件以及气象条件之间的组合，设计出一套标准化并且系列化的典型设计杆塔，使其能够在日后同类工里中统一使用。

2、送电线路的绝缘防雷和接地

（1）防雷设计，需要按照线路自身的电压和负荷的性质以及系统运行形式。针对平原地带的杆塔来讲，任何一根杆塔都应该配备接地的装置，同时还应该和避雷线进行连接，使其能够对输电线路防雷自身的可靠与实用性给予提升。送电线路还需要进行绝缘配合，需要令线路可以在工频电压，以及操作过电压，还有雷电过电压等多种条件下保证其自身能够安全并且稳定的运行。在海拔高度1000m以下地区，操作过电压和雷电过电压需要的悬垂绝缘子串绝缘子片数，不能够低于8片。耐张绝缘子串的绝缘子片数需要保持在8的基础上提升。雷电过电压其自身最小的间隙也需要有所提升，并按照当地现有线路自身的运行经验，地区雷电活动上的强弱，还有地形地貌特点以及土壤电阻率高低等相关情况，去对耐雷水平进行计算，通过技术经济上的比较，采取有效的防雷形式。

（2）送电线路需要沿着全线架设地线。在年雷暴日数不足15或相关运行经验证明雷电活动相对比较轻微的地区，送电线路则不需要架设地线，可是需要在变电所或者是发电厂的进线段去架设1到2km地线。杆塔上地线对于边导线的保护角，山区单地线送电线路需要使用20°左右。杆塔上两根地线彼此的距离，不可以超出地线和导线之间垂直距离的5倍。在通常档距的档距中央，导线和地线之间的距离，需要按下式校验（计算条件为：气温+15℃，无风）

S≥0.012L+1 (1)

式中：S——导线和地线间之间的垂直距离，m；L——档距，m。

（3）对绝缘地线长期通电的接地引线以及接地装置，需要限制地线上的电磁感应电压以及电流，并选择一些比较稳定的地线间隙，校验其热稳定以及人身安全的预防措施，使其能够对于绝缘地线自身的安全运行给予保证。有地线的杆塔需要接地，在雷季比较干燥的时候，每基杆塔不连地线的工频的接地电阻，不应该超出15Ω。中性点非直接接地系统在居民区的无地线钢筋混凝土杆以及铁塔应接地，其接地电阻不应该超出30Ω。通过耕地的送电线路，其接地体需要埋设在耕作深度之下；处于居民区以及水田的接地体需要进行环形的敷设。使用绝缘地线的时候，选择钢筋兼作接地引下线的钢筋混凝土电杆，其钢筋和接地螺母还有铁横担以及地线支架彼此需要有可靠的电气连接。外敷的接地引下线能够使用镀锌园钢或者是镀锌扁铁，其截面需要参照热稳定需要去进行选取，并且不需要低于Φ12或

40×40mm，引出线表面需要完成合理的防腐处理，比如热镀锌。

3、杆塔设计

（1）随着输电线路电压的升高，塔架越来越重，越来越高，相应的施工更加困难。塔塔方法主要是整体提升和提升。分段提升目前用于悬架杆和落地桅杆两种方式。塔的结构是基于极限状态设计的理论。结构的极限状态是结构或部件满足指定负载组合下的线的安全运行或各种变形或破裂极限的临界状态。无论使用哪个方法组，必须首先考虑安全问题。遵循“安全第一，预防为主”的方针。安全管理的重点是根据客观规律进行控制，预防和行为，使各种立法方式在安全的前提下发挥作用。

（2）塔组是高压输电线路建设的重要组成部分。高压输电线路在长期运行中，塔作为电线和雷电支架，必须能够承受一定的负载，其变形必须在一定的允许范围内，塔必须满足一定的强度和刚度要求。在已经选择的线路中，对齐，横截面映射，在纵截面中确定塔的位置，称为定位。它是线路设计的重要组成部分，其质量与线路建设成本，方便安全的运行维护有关。平坦的山丘，易于运输和施工的地方，应优先选用钢筋混凝土杆和预应力混凝土杆。考虑到运输和施工的实际困难，走廊受限的地区大，跨度大，距离大。

（3）钢材为现行国标Q235系列和Q345系列。根据实际使用条件确定钢水平，L63×5及以上角钢规格可采用Q345钢。螺栓和螺母的材料和特性应符合现行规范“紧固件，机械性能螺栓，螺钉和螺栓”和“紧固件”的规定。关于线型常规330kV线路采用2XLGJ-300/40线，对应于铝合金总截面积为600.18mm2,330kV线塔的每相，并采用锚栓连接基础。

4、导线选择

（1）传输线的导线截面，除了根据经济电流密度的选择外，还可根据电晕和无线电干扰条件进行校准。应允许大截面电线选择流量，并通过技术经济比较来确定。高度不超过1000m的面积，采用现有的ACSR国标，如线径不小于9.6mm，不能检查电晕。

（2）当导体允许携带电流时，检查导体的允许温度：钢芯铝线和钢芯铝线绞线可以+70℃（大跨度可以使用+90℃）包括铝包钢线）可以使用+ 80℃（大跨度可以使用+100℃），或通过试验;镀锌钢丝可以使用+125℃。环境空气温度应为月份最高平均气温;风速应为0.5m / s（大跨度0.6m / s）;太阳辐射功率密度应为0.1W / cm2。

（3）导体和地线（以下简称导，地线）设计安全系数不得小于2.5。接地线的设计安全系数应大于导体的设计安全系数。接地线应符合电气和机械条件的要求，选择镀锌钢绞线或复合绞线。设置在导上的滑轮上，也可以计算由于附加张力引起的局部弯曲的悬挂点。松弛最低点处的最大张力不应超过稀有风或罕见天气条件下的脱落力的60％。悬挂点的最大张力不应超过拉力的66％。检查短路热稳定时引线