山区110kV架空输电线路设计规划的研究

张泽翼

摘要：随着电力建设的加快，使得架空输电线路开始向山区发展，对设计人员来讲有着一定难度。本文針对山区110kV架空输电线路设计规划问题进行研究，从山区地形地貌特点、地质条件出发，优化设计输电线路，将新型设计理念体现在线路设计中，以便提高整体线路设计和运行质量。

关键词：山区;110kV;架空输电线路设计规划

前言：架空输电线路是山区电网送电线路中的主要构成部分，长期以来，山区电网系统存在设备落后、框架简单、线损较大的问题，因此为了加快山区电网改造和优化建设，需要注重110kV输电线路的合理设计，通过提高设计质量，促进区域内电网的良好建设，为当地经济稳定发展奠定基础。

1现有输电线路存在的不足

由于各地区经济发展对电力需求的快速增长，使得原有线路建设已不能满足用电要求，还需要注重山区架空输电线路的设计，通过增设运行线路来增加电力传输量，突出电网系统的社会效益及经济效益。现有输电线路相对来讲单位面积输送容量小，建设成本高，在土地使用紧张和人口密度大的地区存在应用限制，而架空线路设计方案的提出，能解决以上问题，形成电网建设新局面。

2山区110kV架空输电线路设计规划研究

对山区110kV架空输电线路进行设计，应主要从初步设计与图纸设计两方面出发：选择适合的导线类型和线路路径，确定杆塔塔型，分析杆塔的受力情况，分别计算导线及避雷线受力后的垂度，同时要进行线路工程预算分析。

2.1设计初步工作

施工图设计是输电线路工程建设重要环节，设计阶段的工作内容包括以下几点：一是结合山区电网建设要求和实际供电需要，选择相应的导线型号。结构设计人员要对当地情况进行全面分析，讨论并检验电网规划负荷要求和导线截面大小的选择。随着经济快速发展，山区用电量明显增长，输电线路开始运行后将短时间内达到负荷要求或超载。若线路长期在满负荷下运行将造成线路损伤，在局部发热的情况下将缩短线路使用寿命，为整个线路系统可靠运行带来隐患。在选择线路中的导线截面大小时，应遵循适中原则，同时在明确导线型号后按照有关线路建设规定来选择适当型号的避雷线。

另外，在初步设计阶段需要进行气候条件的分析。110kV架空输电线路设计过程中会受到当地气候条件影响，为了保证工程施工效果，需要根据当地气象资料和以往线路运行情况来分析。在输电线路建设中，应明确当地最高温度值，由此计算线路最大弧垂，根据计算结果确定线路到地面的安全距离，以免架空线路落地后引起线路故障问题。同时需要结合最低温度值，计算导线最大应力，为导线参数设计提供依据。当在夏季进行架空线路设计时，应考虑最热月对应的平均温度大小，这一条件和导线安全载荷量有关，同样是线路设计时应重点考虑的内容。而最大风速值主要和架空线路受力位置的负荷大小有关，通过计算风速值能确定导线安全距离。另外，山区架空线路运行中还会受到雷电影响，因此需要确定当地雷电的日数，为线路防雷设计提供数据参考。还要确定工程建设区域的覆冰厚度，用来计算输电线路机械强度。

上述条件的确定是初步设计阶段的基础性工作，只有保证上述设计变量的充分掌握，才能提高最终设计规划的规范。其中气候温度、风速值和覆冰厚度主要是考虑气候因素对架空线路建设产生的影响。不同组合条件下反映出自然变化规律，并概括了设计经济性和线路运行中的可能性。技术层面上，要求110kV架空线路即使在最恶劣条件下仍能安全运行，不会出现闪络、倒塔、短路等现象，由此加强供电可靠性。按照上述要求进行设计工作，可为之后线路设计规划打下基础，工作质量好坏对线路设计方案的可行性有着直接影响。

2.2导线和避雷线的绝缘配合与防雷设计

（1）绝缘配合设计

在绝缘配合设计方面，应首先根据绝缘强度大小划分区段，将线路分为清洁区和污秽区，从污秽性质、气候条件等因素入手确定污秽等级，能反映出不同区段的绝缘性能，针对不同等级采取针对性防范措施，由此得到架空线路绝缘设计的目的，对提高线路安全性有着实际意义。另外需要明确绝缘子串数目，应综合分析线路荷载条件和电压等级，选用相应的绝缘子串数目，同时要确定不同区段绝缘子串的应用条件。通过上述的绝缘配合设计能有效增强线路运行安全性，是提高山区架空线路设计质量的关键。

（2）防雷设计

架空线路运行中势必会受到雷电威胁，对于110kV线路的防雷电设计应考虑多个因素，如山区雷电发生情况和现有线路受雷电影响的大小，计算不同规模输电线路的避雷针数目和保护角大小，针对本次建设项目的实际情况确定避雷针设计条件。有关线路运行数据表明，山区架空线路中应用性最好的避雷策略为运用接地的避雷设施，同时应尽可能减小避雷线保护角，能达到较好的防雷效果。110kV输电线路通常沿着线路增设避雷线，而主要在电场和变电站进线侧设置1-2千米的铝包钢绞线。110kV输电线路中避雷线设计中，应将它的进线端设计成门型杆塔形式，起到减少杆塔受雷电影响可能性的作用，由此保障杆塔和线路的可靠运行。具体来说，防雷设计是山区架空线路设计重点，应从上述角度出发优化防雷设计措施，确保施工设计方案在建设过程中的有效落实。

（3）图纸设计

结合初步设计结果可再次进行图纸设计，为具体施工提供借鉴。这一阶段主要工作包括：测量审核达标后的最佳方案，进行测量、打杆等工作;根据检验结果完善设计规划，得到详细的图纸设计，在图纸上展现金具图、路径图等信息，以便规范线路施工操作;规范110kV线路施工材料，进行预算规划，并提供详细的施工说明文件。

3 110kV架空输电线路设计中的防雷保护分析

从近年来的调查数据来看，超过一半的线路故障都是由雷击造成的，即是雷电灾害是引起线路短路的主要原因，尤其在高原和山区的架空线路运行中，由于气候和地理位置等因素的影响，雷击灾害发生可能性较大。因此，做好防雷保护工作是有必要的，随着实践经验的积累，电力部门在线路防雷保护方面已建设起全面的技术体系，主要防范措施有设计双串、安装避雷线等的。但是山区、高原等地地理位置特殊，常规防雷措施应用效果较差。

4结论

综上所述，山区输电线路设计规划是目前电网领域主要关注问题，通过提高架空输电线建设质量，能实现整体电网系统的可靠运行。本文重点讨论了山区110kV架空输电线路的结构设计问题，旨在保障供电质量和安全性，从设计情况出发来改造输电线路，并在线路设计规划有效制定和落实的条件下，发挥电网系统在当地经济增长上的促进作用。

参考文献

[1]刘华峰.关于陡峻山区架空输电线路结构设计的思考[J].低碳世界，2014（2）：61-62.