摘要：高压输电作为电力系统的主要环节，主要担负着电能交换的任务，将远离负荷中心的电能输送到负荷中心，但是由于电力线路输电距离长，导致大量的电能损耗在导线上，增加了电场运行过程中发生安全隐患的概率，为了提高输电线路输送电能的能力，降低线路的损耗，提升输电线路的安全性能，本文分析了高压输电线路的电场安全运行及降低电能损耗的主要方式。
关键词：高压输电线路；电场安全防护；电能损耗
0引言
随着我国经济的不断发展，电力能源业的发展已经成为经济社会发展的基动力，但是，电力系统变电站往往建设远离城市中心的地方，而且电力系统的输电线路本身是一种高耗能的设备，其损耗与输电线路的导线材质、截面积、施工建设质量等息息相关，而合理的输送方式可以减少电能的损耗，提高电能的使用效率，为了减少电能的损耗，电力系统一般采用高电压等级输送的方式，但在采取高压输电方式往往电场安全也是必须关注的问题。
1高压输电线路运行中存在的安全隐患
1.1输电线路设备自身的保护范围窄
对于高压和超高压输电线路，国家《电力法》条例规程划定了一定的保护区，但地下的接地装置就不能完全得到保护，致使在保护区外的部分射线不能保护，接地装置射线区域的保护范围给电力系统输电线路安全运行带来了极大的危害。
1.2电力输电线路跨越乡村民房的影响
随着我国经济的快速发展，城镇居民经济水平和生活水平都不断提高，人口数量也不断增加，越来越多的平房被高楼大厦所取代，但原有的输电线路没有升高，这样给原有的电力系统输电线路的安全运行又埋下了极大的安全隐患。
1.3电力输电线路扫障困难
电力系统的高压和超高压输电线路都是大跨距的输送，线路长涉及面广，沿途跨经高山、林区和农村居民区多。随着经济观念的改变，《森林法》法律意识的增强，给扫障工作带来了极大的困难，如此，电力输电线路扫障成了高压输电线路运行过程中最棘手的工作。
1.4电力输电线路巡视处理难
我国电力系统的输电线路和超高压电力输电线路，大部分是途径山区，山高路徒、地形复杂，荆棘杂草、树木丛生。在我国现阶段还不能采用直升飞机巡视输电线路的情况下，沿线巡视道的修砍又是一大难题，主要体现在三个方面：一是杆塔位置大都是跨山越水，山高路徒地形险恶，给巡视工作带来困难；二是荆棘杂草、树木丛生，给修砍巡道带来麻烦；三是修砍树木受个人、集体利益，国家森林法规的约束，给输电线路的巡视工作带来了极大的困难。
2解决高压输电线路运行中安全隐患的方法与对策
2.1拓宽输电线路设备自身的保护范围
拓宽输电线路设备自身的保护范围主要从四个方面入手，一是对新建的输电线路，在设计时可按不同土壤的电阻率，采用打角铁桩、深埋低电阻接地装置等集中接地措施，或采用膨润土改善接地电阻，使射线长度严格控制在保护区的范围；二是对己投入运行的电力输电线路，因地制宜，对接地装置进行必要的改造；三是根据现有国情，结合目前农网输电线路的改造进行改进和完善；四是加大《电力法》法律、法规的宣传和执法力度，电力要像铁路、森林一样，具有独立行使电力执法的权力和增强执法力度，使电力管理纳入法制轨道。
2.2高压输电线路跨越乡村民房的问题
主要从两个方面考虑问题的解决方案：一方面，新建输电线路，应考虑民房再次升级的安全裕度，跨经农村集镇输电线路的安全裕度，应有长远发展的更高要求；另一方面，对已运行的输电线路，由于过去未考虑民房升级的安全裕度，输电线路塔杆一时半载又不能升高。因此，要与当地政府配合加大宣传力度，作好必要的疏导工作、宣传教育和沟通工作，必要时可行使电力执法的权力。
2.3电力输电线路砍青扫障和巡视的问题
砍青扫障、巡视工作是一个难度很大的工作，战线长、涉及面广。对电力输电线路砍青扫障和巡视的问题，不妨可从以下几个方面着手:一是新建的输电线路，在设计中应将跨越林区、风景林区的安全裕度提高，除个别情况外，做到一般情况无需砍伐；二是，对已投入运行的输电线路，沿线受影响的树木、林竹应分清年限，该补的则补、该执法则严格执行条例法规。与当地政府和林业部门配合加大宣传力度，作好必要的疏导工作；三是对特别低、矮的输电杆塔应进行必要的升级改造，以减少砍伐难度的环节；四是聘请沿线当地有一定威信、且责任心强，又热心服务山区输电线路的护线员，发现问题及时报告，消除不安全隐患萌芽。
3高压输电线路电能损耗分析
从图1可以看出，一个完整的电力系统包括发电机、变压器、输电线路、母线设备以及一些无功补偿设备。电能损耗按其性质可分为3类:管理线损、理论线损和统计线损。管理线损(又称不明损耗)，是由管理不善、规章制度不健全、计量装置误差、电力网元件漏电及其他不明原因造成的各种损耗；理论线损是以测量为基础按照电网模型计算出来的能量损失；统计线损是指实测供电量和售电量之差的统计值，等于管理线损和理论线损之和。
图1电力系统输配电高压线路配置图
根据数据来源和计算方法，线损率有理论线损率和统计线损率，且正常情况下，统计线损率高于理论线损率，线损率计算方式如图2所示。
图2线损率计算方式
计算线路理论线损常用的方法有:均方根电流法、平均电流法、最大电流法、等值电阻法、最大负荷损耗小时法等。均方根电流法是线损理论计算的基本方法，物理概念是，线路中流过的均方根电流所产生的电能损耗相当于实际负荷在同一时间内所产生的电能损耗，即按照代表时间整点负荷电流或有功功率、无功功率或有功电量、无功电量、电压、配电变压器额定容量、参数等数据计算出均方根电流就可以进行电能损耗计算，易于编程计算，方法简单。
4降低高压输电线路损耗的主要措施
4.1高压导线应选择合理的导线截面积
输电线路的电阻与导线截面积的公式如图3所示。
图3电阻与导线截面积公式
从公式中可以看出，输电线路的电阻与导线的长度成正比，与导线的截面积成反比，而导线的损耗与电流的平方成正比，与电阻成反比，，所以合理的选择导线的截面积对输电线路的损耗有重要的影响，增加导线的截面积会降低导线的电阻，减少电能损耗和电压的损失，但是一味地增加导线的截面积会导致投资的增加，所以在增加截面积的同时应该考虑经济性，选择投资降损比最高的方案。
4.2选用架空绝缘导线
随着绝缘技术的不断发展，一些架空线路逐渐采用绝缘导线，绝缘导线相比常规的输电线路有很大的优点，所以输电线路架空绝缘导线在电力系统中得到进一步推广应用。选用绝缘导线的优点涵盖了四个方面，第一方面，提高输电线路的供电可靠性，即绝缘导线的使用有效防止了系统故障的可能性，减少单相接地、相间故障的发生次同时也减少带电检修时需要停电的次数，对电力线路的可靠运行有很大的意义；第二方面，简化架线杆塔的结构，即架空线路不用考虑线路之间的安全距离，也不用考虑架空线路与杆塔之间的安全距离，所以绝缘线路既可以简化杆塔的结构，节约成本，同时也可以减少施工用地；第三方面，减少阻抗、降低损耗，传统的裸露导线之间存在电磁的关系，导线本身存在自感阻抗外还存在其他两相的互感阻抗，所以导线的阻抗包含互感和自感两种阻抗，但是绝缘导线之间没有电磁的联系，所以阻抗仅为裸露导线阻抗的三分之一；第四方面，增加使用周期，即绝缘导线采用抗腐蚀材料，能在恶劣的环境下可靠运行，在延长使用周期的同时减少设备检修的次数。
4.3提高电网经济运行水平
提高电网经济运行水平，首先应该以安全经济运行为目标，根据负荷变化规律及时调整电网运行方式，减少不必要的空载损耗；合理选型和调整配电容量；合理安排设备检修计划，及时消除线路障碍，缩短设备检修停电时间.加强发电厂站用电管理，推广综合自动化，降低用电损耗。
4.4加大电网设备技术改造力度
加大电网设备技术改造力度要对实际情况进行必要的考察，根据实际情况，对电网进行升压改造、简化电压等级、减少重复的变电容量、降低导线的电流密度、增加并列线路运行、增设无功补偿装置、采用低功耗和有载调压变压器、降低计量损失、增大导线截面等措施，降低电能损耗。
4.5加强输电线路管理
首先，对于输电线路的管理可以从加强组织领导，健全线损管理网络入手，拥有良好的管理模式是一切的开始，其次，要着重提高抄表人员的技术水平，做好线损统计，保证数据统计的准确性，还要采用防窃电措施，利用抄表器抄表，实行微机管理，最后要重点实行线损分级管理并且及时开展超流计算、分析工作，在有重大方式发生变化时，及时进行超流计算。
5结束语
随着我国的法律、法规制度的健全与日益完善，在人们对法制观念越来越增强的今天，怎样处理好输电线路在运行中的矛盾，消除电力网安全运行的隐患，确保电力系统输电线路安全运行的可靠性极为重要。通过对输电线路电场安全防护的分析和解决措施的提出以及对电能损耗进行详细的分析及解决方案设计，我们系统的归纳了解决电场运行安全问题和线路损耗问题的方法，所以本论文在今后的工作中具有一定的指导意义。
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论文作者:吕小辉
论文发表刊物:《基层建设》2018年第35期
论文发表时间:2019/3/26
标签：线路论文; 导线论文; 电能论文; 高压论文; 线损论文; 截面论文; 电场论文; 《基层建设》2018年第35期论文;