110_220kV输电线路设计要点分析_唐亮

2014年10月上

110~220kV输电线路设计要点分析

唐亮（贵州能达电力设计有限责任公司，贵州贵阳550000）

【摘要】输电线路的设计是一门基础科学，而110~220kV输电线路的设计是电力工程设计非常重要的组成部分，110~220kV输电线路一直以来在分配及输送电能的过程中扮演着十分重要的角色，并且联络着每个变电站及发电厂使之有效地运行，而外部的环境对其的影响非常大。本文重点就110~220kV输电线路设计要点进行了分析。

【关键词】110~220kV；输电线路；设计要点

【中图分类号】TM726【文献标识码】B【文章编号】1006-4222（2014）19-0132-02

引言

高压输电线路是电力企业发展的动脉，做好高压输电线路的设计，可以保证高压输电线路的正常供电，促进电力企业发展。由于此项工作涉及到的学科理论知识相对复杂与系统，故而该工作需要设计人员具备专业体系技能知识的同时，还应能重点结合实际施工环境具体考虑各项施工要素，进而才能在具备一定实践经验的基础上使高压线路设计更为周详与可靠。同样，高压线缆设计应能遵循国家电力产业现行基建方针及经济政策、法规条例等，以此才能使输电线缆设计及技术应用更符合国情。

1高压输电线路一般具备特性表述

输电线路设计施工关系到我国电力系统的构建、电力企业的经济社会效益以及电力市场的发展，因此相关人员务必要重视对输电线路设计施工技术要点的研究。由于高压容量的输送电需求较大，在电网系统中负责电源点起始输电和变电站传输运送的主要工作，所以但凡出现事故则能够深切影响经济财产损失。线路结构参数较高。高压输电系统中主要有杆塔、导线、绝缘子串、基础等，杆塔通常较高，基本结构荷载大等等，所以其结构设计参数要求严格，配件性能参数需求也较大；线路运行需求高。高压线路的基本额定电压较大，所以其周围电场强度就大，故而其运行需求也很高；运行环境复杂。高压线路经常处在地理、地貌较为复杂的山区，有的沿路历经山谷、高山、湖泊等，有的地势险峻，所以其运行维护也相对不便。

输电线路的设计是一项系统工作，因此设计人员要按照一定的标准流程进行。一般来说，输电线路的设计流程包括前期设计阶段、初步设计阶段以及施工图纸设计阶段。前期设计阶段的主要工作是对线路工程项目进行调研，对项目的可行性进行分析。在这一阶段，设计人员要结合有关材料对项目内容的真实性、可靠性以及准确性进行分析，同时研究工程项目的经济性，从而作出准确的工程决策。初步设计阶段的主要工作是对线路路径进行选择和确定。在这一阶段，设计人员要结合施工要求对施工地区的自然环境、气候变化等进行调查分析，制定多种不同的线路路径方案，然后再从这些方案中选择一条最合适的施工路径。施工图纸设计阶段的主要工作是对具体的施工进行设计准备。在这一阶段，设计人员要对施工流程、施工技术、材料选择等进行研究确定，同时还要完成电塔图、截面图、塔基图等的绘制工作。在完成以上几个步骤后，输电线路设计施工便可以开始，但相关人员需注意输电线路设计施工的技术要点。

2110~220kV输电线路的防雷设计

雷电流现象可以产生数以万伏的冲击电压，像这样的巨大电压可以对电气的设备造成了瞬间的冲击，可以把绝缘击穿并且使设备发生短路现象，产生了燃烧及爆炸等灾害。而雷电流高热的现象可以释放强大电流，还可以产生非常大的热能，可以熔化金属，并且能引起火灾。该机械效应重点体现在物体遭遇雷击以后的扭曲、崩溃以及爆炸等一系列的对人员财产造成的危险行为。所以，对110~220kV输电线路隐藏的雷电危害，这个可以更好地为防雷设计做好充分地准备工作。

①恰当使用避雷线。其组成的部分主要是接地设备、引下雷电流导体以及导电线。②应该安装避雷针，通常避雷针应该比被保护的设备或者建筑物要高一些，这样就会对某一个指定的范围内的设备以及建筑物起到了非常好的保护作用，而避雷针的接地设备所起的重要作用就是尽可能地减小位于泄流上的电阻数值，尽可能地降低电压冲击的幅值。

3110~220kV输电线路拓扑设计

通常情况下，110~220kV输电线路导线之间的水平和垂直距离应该由导线和输电塔之间的最小间距所决定。而实际上，规定了不同的摆动角。其影响的相导线间距因素主要包括：①为了可以减少相导线之间存在相互垂直的现象，降低了振动现象的发生，其中间位置的横担应该比其他的两个横档距离长。可以使相导线之间的水平距离增加。这些原因可以决定输电线塔导线的正常距离。而在丘陵的地带，碰到了非常长的档距，当导线所固定的水平和垂直的距离达到了最小值的时候，还应该为导线的覆冰及振动预留一定的位置。②铁塔外面的障碍物最近的构件产生非常大的倾角，其布置的导线也会很远，保证了导线规定的间距，也使相导线水平的距离增加。③底部横担的构件和顶部连接的倾角增大，为了可以保证导线之间的间距，任意两个横担之间都会发生的垂直距离增大，这样就可以增加了相导线之间的垂直距离。所以，在高山

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的地区经过输电线路的时候，在设计开始的阶段，应该需要科学的确定输电线路具有的拓扑结构，也就是相导线在水平和垂直上的距离。

4110~220kV输电线路基础设计

110~220kV输电线路结构的重要组成部分之一就是杆塔基础，这个的劳动消耗量、工期以及造价在整个线路工程当中占有非常大的比重。而施工的工期大约占了整个工期的一半时间，运输量大约占了整个工程的2/3，而费用大约占了整个工程的1/3。现在我国的110~220kV输电线路所采用的普通基础都属于浅基础的类型，主要分原状土及回填土两个大类。分别按照剪切法和土重法进行计算。110~220kV输电线路的杆塔基础在受力的上面和其它的建筑物基础是有很大程度上的不同，主要是输电线路的杆塔基础除了受下压力的作用以外，还应该受到了相等的上拔力作用，与此同时还有一些水平力的作用。而大部分的建筑物结构非常大，其基础只受到了下压力，基本上没有上拔力。所以在110~220kV输电线路基础设计的时候，都应该既可以满足下压力又可以满足上拔力的要求。既可以利用土的重力抵抗拔力，还可以利用土的地耐力承受压力。其输电线路的杆塔基础有一个非常明显的特点，基础在全路的径内分散，而沿线地基力学性质、地质条件、地形地貌差异性非常大，而交通运输的条件也是有很大的差别。

在110~220kV输电线路的基础设计的时候，应该结合基础施工方法、地基承载能力、基础荷载特性、塔位地质情况等相关的因素综合比较施工条件、环境保护以及基础的技术经济性。选择合理的杆塔类型是高压输电线路设计中的关键，高压输电线路工程费用的30~40%都用于杆塔工程，并且不同类型的杆塔在工程造价、工程施工、运输和所占面积等都不尽相同。在新建工程中，且在投资条件允许的条件下，一般采用1~2种水泥杆，在耐张与转角处采用角钢塔，这样就降低了施工材料准备的难度，方便工程施工，提升了高压输电线路的安全水平。如果工程中同塔多回和线路依照规划而建，则可以采用占地面积较小的钢管塔。但是如果有大的转角，则需要采用角钢塔，如果使用钢管塔容易造成杆顶变形。

5110~220kV输电线路路径优化的选择路径应该避开气象、水文以及不良地质地段，提高工程的抵御自然灾害以及突发事故的能力及其水平，使线路的建设对地方规划以及其它设施的负面影响减少了，特别是尽可能地避让了采矿区域，使线路的安全运行条件有所增强。在各个方面条件允许的条件下，线路应该尽可能和已有及其拟建电力线进行并行，降低了建设的成本，减少了交叉的跨越。把输电线路对环境影响的每一项评价工作做好，对涉及外部条件的地震安全性评价、文物调查及评估、地质灾害评估、压覆矿产评估、环境影响评价等工程的前期工作都需得到有关的行政管理部门的许可批准后，工程才可以进行实施。

110~220kV输电线路的路径选择应该整个线路设计工作当中的重点，方案的合理性对线路的运行条件、技术指标和施工、经济起着非常重要的作用。在这个过程当中，应该了解当地的地质条件、水文、气象，结合当地的地形特点，选择合理的路径。在这个基础之上，特别是采矿地区的资料，应该进行充分的调研及收集，并且应用卫片选线技术，选择出来最优的路径。在进行高压输电线路的选择时，应认真做好线路的勘察工作，设计人员应充分调研线路沿线的地面物体和地下地质情况，并多路径进行比选，尽量选择长度短、转角和交叉跨越少、地形较好的路径方案。另外还要尽量绕开房屋、经济作物区和树木，全面考虑清赔费用与民事工作。从而制定最佳的线路方案，降低高压输电线路的投资成本，提高高压输电线路的可靠性。

6结束语

综上所述，高压输电线路是电力企业发展的动脉，做好高压输电线路的设计，可以保证高压输电线路的正常供电，促进电力企业发展。所以，应重视高压输电线路设计工作的需要注意的要点，做好高压输电线路中铁塔结构的设计；做好高压输电线路设计中的防雷设计和防污损设计；做好高压输电线路设计中杆塔类型的选择和基础设计；做好高压输电线路设计中路径的选择，保证高压输电线路的设计质量，实现电力企业的可持续发展。

参考文献

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收稿日期：2014-9-24

作者简介：唐亮（1984-），汉族，湖南东安人，助理工程师，本科，主要从事电气工程及其自动化工作。

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