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摘要：在高压输电线路设计的过程中，不断遇到新的问题，如开发线路路径选择困难，施工占地的民事工作难以协调，线路改造停电时间短。如何应对新形势，最大限度地满足电网建设需要已成为电力建设者共同关注的热点和难点问题。
关键词：高压；输电线路；设计问题
1 路径优化选择
输电线路的设计中路径的选择是很重要的、也很关键。整个方案的合理性在整个工程中起着重要作用。在这个环境中，第一，我们要对当地的地质条件、水文、气候有一定的了解。根据当地的地质地形特点，选择合适的路径。在这些条件的基础上，对整个线路的地上、地下、在建的工程和设备，最重要的是采矿区的资料，进行充分的收集和检查。并应用全寿命周期成本管理方法，找出最优的输电线路路径。
路径应避开不良地质、水文及气象地段，提高工程抵御自然灾害和突发事故的能力和水平；避让了危及线路安全可靠运行的设施，减少了线路建设对地方规划及其它设施的负面影响；尤其是最大程度地避让了采矿区，提高线路的安全运行条件。在各方面条件允许的情况下，本次工程线路尽可能与已有及拟建电力线并行，减少交叉跨越，降低建设成本。做好输电线路对环境影响的各项评价工作，对涉及外部条件的环境影响评价、压覆矿产评估、地质灾害评估、文物调查及评估、地震安全性评价等工程前期工作都需得到相关行政管理部门的许可批准后，工程才能实施。
2 基础设计
杆塔基础是输电线路整个运转结构的一重要组成部分，相对于其整个建设项目而言，它的经费投入相对较高、工期较长以及劳动力投入较大。尤其是它的作业工期，基本上会占据整个输电项目工程的一半工期以上，且运输量比重也将近60%。现如今，国内采用高压输电线路基础类型主要为大开挖填土和原状土两种。前者主要应用土重法进行计算，后者则是依据剪切法计算。也就是说，输电线路杆塔基础恒载受力形态和其他建筑物结构存在一定差异，即输电杆塔基础除却要考虑下压力因素以外，还要考虑大小受力相近的上拔力因素，包括水平作用力。而传统建筑构造物，主要考虑建筑构造自重承载，基础承受的是下压力，对于上拔力考虑并不充分。同时，输电线路还有个比较显著的特性，即基础在敷设范围内进行施工，其沿线经过的地形、地貌，和其受力体现往往差异较大。因此，输电线路在该设计阶段时要考虑的重心问题则是下压力和上拔力的合理设计问题。既需要杆塔能够巧妙地利用土地耐重压力，又需要其能够合理利用土体的重力来抵抗拔力，并需要综合考虑杆塔区域所处位置的地质情况、基础恒载，以及其具体施工技术工艺问题等，从而才能达到全面优化其基础设计的目的。
3 高压线路电流差动保护的设计
高压输电线路保护，直接影响电力系统的安全经济运行。探索新的保护原理和设计方法，以提高输电线路保护的性能，是高压输电线路保护研究领域中的一个重要课题。
3.1保护原理分析。电流差动保护是基于故障分量的保护，由于电力系统正常运行时可看成线性系统，在故障时则可近似地将系统看成故障分量系统与正常运行系统的叠加，保护采用故障分量系统分析，以减少负荷电流的影响。
3.2方法的设计：在高压线路的各种保护原理中，电流差动保护作为纵联保护的一种，能够完成全线快速切除故障的任务，且该保护具有灵敏度高、简单可靠、选择性好等优点。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆新型差动保护在仅需一个电流传输通道的情况下能够可靠地反映各种内、外部故障的范围，在通道正常时具有较高的可靠性，能够满足超高压、长距离输电线路对继电保护主保护的要求，其原理保证了正常运行时系统振荡不误动，对暂态过程影响不敏感；新型差动保护采用故障分量原理，在非全相运行时不会误动与拒动，对高阻接地故障等的情形，在较小使用浮动门槛后将有良好的灵敏度。
4 送电线路的绝缘防雷和接地
4.1防雷设计，应根据线路的电压、负荷的性质和系统运行方式。对于平原地带的杆塔来说，任何一根杆塔都要配备接地装置，并且要与避雷线连接，来提高输电线路防雷的可靠性和实用性。送电线路的绝缘配合，应使线路能在工频电压、操作过电压、雷电过电压等各种条件下安全可靠地运行。在海拔高度1000m以下地区，操作过电压及雷电过电压要求的悬垂绝缘子串绝缘子片数，不应少于8片。耐张绝缘子串的绝缘子片数应在8的基础上增加。雷电过电压最小间隙也应相应增大，并结合当地已有线路的运行经验，地区雷电活动的强弱、地形地貌特点及土壤电阻率高低等情况，计算耐雷水平，通过技术经济比较，采用合理的防雷方式。
4.2送电线路应沿全线架设地线。在年平均雷暴日数不超过15或运行经验证明雷电活动轻微的地区，送电线路可不架设地线，但应在变电所或发电厂的进线段架设1～2km地线。杆塔上地线对边导线的保护角，山区单地线送电线路应采用20°左右。杆塔上两根地线之间的距离，不应超过地线与导线间垂直距离的5倍。
4.3对绝缘地线长期通电的接地引线和接地装置，应限制地线上的电磁感应电压和电流，并选用可靠的地线间隙，校验其热稳定和人身安全的防护措施，以保证绝缘地线的安全运行。有地线的杆塔应接地，在雷季干燥时，每基杆塔不连地线的工频接地电阻，不宜大于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和铁塔应接地，其接地电阻不宜超过30Ω。通过耕地的送电线路，其接地体应埋设在耕作深度以下；位于居民区和水田的接地体应敷设成环形。采用绝缘地线时，利用钢筋兼作接地引下线的钢筋混凝土电杆，其钢筋与接地螺母、铁横担或地线支架之间应有可靠的电气连接。外敷的接地引下线可采用镀锌园钢或镀锌扁铁，其截面应按热稳定要求选取，且不应小于Φ12或40×40mm，引出线表面应进行有效的防腐处理，如热镀锌。
5 新型节能金具
输电线路中的金具节能问题已经引起极大关注。在国家电网颁布的《“两型三新”线路设计建设导则》中明确了采用节能型金具，如铝合金悬垂、预绞式悬垂、预绞式耐张、预绞式间隔棒、预绞式防振锤等新能节能型金具。
通过大量实验证明，铝合金金具线夹节能效果明显，在发达国家已普遍采用，在我国也已引起有关部门的高度重视，在部分供电部门开始应用，在技术上已经过关。节能金具结构先进，减少营运维修频率，大幅度节约了线路维修费用，但金具价格为传统金具的数倍，如果将其节能效果计算进去，一般2年左右就可以收回全部投资，而且长此以往将会产生巨大的经济效益。
6 结语
总之，高压输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，做到安全可靠、经济适用、符合国情，从实际出发，结合地区特点，积极慎重地推广采用成熟的新材料、新结构等先进技术，同时，设计人员应在确保线路设计安全可靠的前提下，综合考虑线路工程的经济造价、施工条件及日后的运行维护等因素，确保高压输电线路的安全、高效运行。
参考文献
[1]罗希.高压输电线路设计与施工技术探析[J].中国集体经济，2011，（22）.
[2]廖伟坚.浅谈高压输电线路设计的若干问题[J].广东科技，2012，（3）.
[3]唐正文，丰阿丽.浅析高压输变电线路的设计与维护[J].电源技术应用，2013，（10）.
[6]蔡敏.特高压输电线路运行维护技术的研究现状分析[J].湖北电力，2011，（6）.
论文作者:任红向,孙晓彤,戚鑫,成如如
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第25期
论文发表时间:2018/1/31
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