浅谈提高架空输电线路运行的经济性

阙朝建 黄淞麟

【摘要】当前架空输电线路的成本控制的稳定运行方面面临着诸多的挑战。例如在野外的架空输电线路的安全可靠性差，造成输电线路的经常性的事故，不间断的线路的维护和维修，致使成本不断的攀升。本文笔者从输电线路防雷、交直流等方面进行了简要探讨，对架空输电线路的经济性进行了粗略的研究，最后提出实现架空输电线路经济性的一些措施。

0前言

电力的充足供应是保障我国社会主义市场经济健康稳定发展的重要前提。就我国当前现状而言，众多的电力工业步入了大规模的建设时期，特别是电网改造工程，在近几年一直处在高速的发展阶段。据不完全统计数据显示，全国电网220KV以上的架空输电线路达到了44.27万KM（截至2011年底）。架空输电线路大规模发展建设的同时也暴露出许多问题，首当其冲的是架空输电线路成本逐年攀升的问题。如何才能实现架空输电线路较高的经济性是电网企业需要解决的重要问题。本文将讨论架空输电线路的运行经济问题、架空输电线路防雷技术的经济性问题、架空输电线路输送电力采用交流还是直流的经济性问题。

1. 架空输电线路的运行经济性问题

电网企业作为我国经济建设的坚强支持力量，其经济性关系全国的各行各业的发展。合理的线路设计不仅能保证架空输电线路的安全，还可以降低输电线路的工程造价。而线路的安全基础性和合理的工程造价是架空输电线路经济成本的主要组成部分。

1.1.输电杆塔的设计

作为架空输电线路的一个重要构成环节，杆塔基础的工程造价在输电网络线路造价中占很大的比例，几乎可以占到整个工程造价的四分之一。它的质量优劣直接关系着整个架空输电线工程的建设质量的好坏。根据实际的工程地质，进行最优的杆塔基础设计，保证安全的同时也要实现工程造价的有效控制。

1.2 输电线路的布局设计

输电线路的路径选择就是在对架空输电线路的布局、走向的设计。此阶段应该综合考虑线路经过的地区的地理特征，包括区域的规划、交通运输、气候特点和电力杆塔的分布，不同的区域重点考虑的问题不相同。通过设计出几套预选方案，再根据实际的地理环境进行调整、修改的办法，找出一条布局最合理、经济成本最低的线路。同时在线路的设计时，应该注意发现和消除线路中处在的安全隐患，杜绝出现安全隐患问题。

1.3输电导线类型的选择

架空输电线路中输电导线的合理利用直接影响着输电线路的经济性。从材料上分导线可以分为铜导线以及铝合金导线等种类，同时可以依据不同种类导线的性质可分为大截面积的导线和耐热性导线等；根据不同的输电线路要求选择不同的输电材料。相比之下，铜材料的造价大于铝材料。导线材料的选择要遵循经济性原则，优先考虑耐热且容量大的导线，这不仅会促进输电损耗的降低，也会提高传输效率。

1.4选择合适的杆塔类型

不同种类的杆塔类型，其造价也相差甚大。根据传输电压的不同，选择经济合理的杆塔类型。现在在城市的电网中大都选择多回路杆塔，这样不仅减少受到线路走廊的局限，还可以节约投资，节省线路走廊的经济效益。

2.架空输电线路防雷技术的经济性问题

进行架空输电线路防雷问题中，需综合考虑杆塔周围地形地貌特点、结构特点、绝缘配置情况、已安装的防雷措施和绕击人射点位置分布等指标，合理的防雷措施能达到事半功倍的效果，达到经济上的适中。如果防雷措施选择不当，一旦发生事故，将会增加电网企业的经济成本，在架空输电线路的防雷选择上，通常考虑一下几个方面。

2.1地形地貌的特点

平原地区和山区输电线路的防雷考虑就不相同。平原地区多采用架设耦合地线等防雷措施，而山区的地形通常复杂，就不能采用这种防雷方法。

2.2杆塔结构类型的特点

型号不同的杆塔的塔头、横担间距以及相间的宽度均表现出差异性，因此，对不同型号的杆塔的防雷措施的设计也就不能一样。例如，横担过短型号的杆塔就不能采用安装避雷器的方法进行防雷。

2.3.对杆塔绝缘配置的考虑

进行防雷措施设计的时候，还要考虑现杆塔绝缘配置的情况。如果现有的杆塔绝缘配置水平已经很高，就不适宜再采用加强绝缘水平的措施进行防雷。

2.4已安装的防雷措施的检查

如果杆塔已经安装了防雷的措施，一定首先检查其安全性，考虑是否还需要采取别的防雷手段，以及考虑是否对已有的防雷措施造成一定的影响。

2.5绕击人射电未知的分布特点

绕击防护措施中，可控针和防绕击针都不是全档距保护措施，它只能对塔头附近的绕击电流起保护作用。根据每个计算点的绕击跳闸率值的加权平均比重，确定绕击风险是来自塔头附近还是档距中央。如果绕击风险主要集中在塔头的中央附近，在防雷中就可以选择可控针或者防绕击针。否则不能使用。

3架空输电线路输送电力采用交流还是直流的经济性问题

采用交流还是直流输电的问题最为经济，是过去一直讨论的话题。有一种广义的认识是在架空输电线路的长度接近或者超过1000KM时，直流输电的造价比交流电低。从应用实际来分析，人们最终选择这一方式，是因为直流电的极地电压能够被交流的相间电压等效。例如在进行交流电500KV电压与可以同其等效的直流电±500KV的比较中发现，直流电压是交流电电压的√3倍，同时也说明直流电导线线路的功率损耗以及导线横截面积是滞留的1/√3倍，这会直接导致直流线路的造价结构要比优于交流电线路30%左右。

4.提高架空输电线路安全经济性的对策

架空输电线路由于距离过长，所经的区域环境复杂等因素，在运行的过程中很容易遭受到自然灾害的侵袭和人为的违法破坏，造成输电线路的瘫痪。架空输电线路的安全状态不仅影响输电能力，还影响着其经济成本。主要是由于线路的事故，会加大维修的费用，设备的更换费用，人力物力的使用费用等各项支出，这部分维修费用占到架空输电线路费用的30%左右。因此。提高架空输电线路的安全性，也是保证架空输电线路经济性的重要举措。

4.1增强线路巡视力度，预防和消除安全隐患

通过组织相关人员定时的电路检修，及时发现和消除安全隐患，主要包括：（1）因自然环境等不可抗拒力量的破坏而产生的故障，在巡查的过程中对安全性不足的设备进行详细的登记并及时的更换；（2）对于人为外力造成的违法破坏，造成线路安全隐患，应采用巡视和宣传教育相结合的方法遏制种种现象。同时加大电力执法力度，同当地派出所保持信息互通，切实做到遏制安全事故的发生。

4.2 建立在线监测系统

对输电过程中发生的设备过热、导线过热和覆冰现象进行实时监控。通过建立OMDS，掌握设备的实时运行状况，及时发现可能存在的隐患或者发现小的事故，避免酿成大的事故发生。

4.3，开展状态检修，提高维护的水平

状态检修是根据设备的运转情况主动进行维护的行为。通过有效的设备状态检修可以充分利用人力财力物力的管理因素，让有限的资源发挥最大的经济效益。

4.4提高设计能力，控制工程造价

设计能力的水平直接影响架空输电线路的安全运行，在进行架空输电线路的工程设计时，首先选用经验丰富的、工程资质高的勘测、设计单位；其次要进行必要的实际地质和环境考察，掌握线路经过区域的地貌特征；最后，应该充分考虑到架空输电线路运行中的不安全因素，设计相应的预防措施，控制好工程造价。

5总结

架空输电线路作为电网的重要组成部分，其经济性的好坏决定着电网企业的效益，更影响着用电单位的用电单价。由于架空输电线路所固有的特点，其运行的经济性及安全性受到了很多条件的制约。本文从四个角度分析了架空输电线路的经济性实现的方法，抛砖引玉。确保架空输电线路的经济性是一项长期的、复杂的、艰巨的课题，我们不断的探寻，使其更好的为我国的经济建设服务。

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