高压电网110kV输电线路设计

摘要：随着近年来我国特色社会主义市场化经济建设的发展，我国110kV高压配电线路的基本构建已经呈现了容量较大、间隔时间较长等优势，110kV输电配套线路作为我国目前十分重要的一个配套供电网络，担负着全国各地电能运输的重要责任，110kV的输电线路是否具有足够的安全和稳定可靠性直接影响到输电的运行安全性。因此，110kV的输电线路的设计也是一个十分重要的技术研究课题。

关键词：高压电网;输电线路设计;

1 我国高压路线110kV输电线路建设现状

目前我国内110kV供电系统的线路大部分都是采用赤裸式导线，小部分还有采取架空的绝缘导体，这样既有效地改善了供电的稳定性，也减少了故障发生的次数[1]。并且经过合理的设计，110kV供电系统线路上的线路杠杆可以进一步精细化，节约了施工资金。同时比传统的供电系统具有较小的架空空间，这样能够使得架空式的路线从狭小空间里直接穿过，有着更高的技术和灵活性，节省了建造道路所使用的材料，也节约了架空式输电路线所要求和占据的空间，避免了路线的资源和电能被浪费，防止了导线发生锈蚀和变形等现象，最重要的一点就是增加了输电路线的寿命。110kV的架空式输电线路的主要特点就是：输电线路比较长，供电半径也比较大，但是其缺点也十分明显，就是各个线路之间的联络变得少了，而且输电路线的保护比较简陋[2]。

2 高压路线110kV输电路线设计要点

输电道路就是把剩余的电能从发动机和工厂中输送出去进入变电所的一种电力设施，目前而言，国内高压配电道路就是泛指输出的电压大于110kV的输电道路[3]。为了确定输电路线的垂直型，我国输电系统路线通常都会选用单独一条或多个线的设计形式，但在一些能够顺应地形的情况下，将其设计得成为一个独立的水平面线状，而且造型也很优美。进行建筑工程线路的设计常用的工作是通过分解建筑物的结构和技术手段来进行，实现建筑工程施工过程中的代码化，把建筑物项目精简到可以独立进行计算操作的单位。

3 输电路线具体设计

3.1 电线选择

电线作为110kV输电线路中重要的一种物理材料，它的产品品质和使用性能直接影响着输电的安全和稳定可靠度，在对于输电线路的使用方法进行选择时必须十分谨慎[4]。在我们刚刚开始进行高压输送机和供电线路建造施工时，要根据高压输送机和供电网的具体位置以及它们在高压输送机和供电系统中的地位和作用，选择一种合适的材料和配套供电线，确保它们都有助于充分发挥它们所规定的作用，尽量合理地考虑选择一种防热、传递效果好、性价比高的材料，目前在市场上使用较多的主要原子材料主要是铝，它不仅化学性能好，且它的使用寿命也相对较长，可以达到110kV输电线路按照需长期施工和运行的技术要求，结合其他具体的要求，最好选用钢芯铝绞线。

3.2 线路连接设计

110kV高压输电线路的运行和连接方式的选择就需要我们综合地考量一下这条线路所需要发挥的功能，在高压输电线路正常运行后，线路也才能够可以充分地发挥它们自己应有的功能。电气主接线可以说是一个作为电源与输入送出线的重要组成部分，进出线的数量也是很多，为了得到较好的电力资源汇总与充足地利用和分配电能，就必须需要通过一个装置将其母线作为中间的一个组成部分，这样的主接线比较方便，运输也就比较简单，有利于对安装设备进行改造[5]。

举个例子，若某一组母线在连接的过程中发生了故障，这一组母线就会失去了电源，如果需要恢复就必须重新增设一组母线，这样投入的费用相对较高;若一个母线断电连接的分段或与带旁路的母线相互连接时，在处理故障时不必考虑采用其他切换器断电。可保持回路正常用电，供电性能更优越。

3.3 线路杆塔设计

在进行设计电缆线路的杆塔时，要综合考虑多个方面的因素。交叉式斜材式主体结构是目前线路上横担下的平面式斜材最为普遍的一种主体结构，科学合理地分布了交叉式斜材后，再其他线路和主体结构相互连接即可以直接实现[6]。施工人员就是需要及时采取恰当的措施和方法对所有连接单元内的主体和变形状态都进行处理，避免受任何外界的干扰。

斜材对于外部荷载的抵御强度和高低的尺寸，亦即斜材和水平面之间夹角的大小，这种尺寸直接决定了杠杆塔主材在设计中所需要采取的位置选择及其分段，35°～45°范围内的选择为最好，塔型在设计中需要根据实际情况来看，并且我们要重点准确地把握杆塔在设计中的材料选择、主材长度、节间和其分段等多个可能有影响的因素，满足了杆塔结构设计和优化的需要，且对其他方面还可能会有一些结构的影响。慎重考虑，如塔身的各种几何形状和尺寸、材料的横截面、外部荷载、倾斜材料的选择和布置等，综合分析了各种影响因素后，合理地对塔身进行规划和设计一个较大的倾斜坡度的高层建筑塔，在其整体上为塔身的主材和节点板之间增加一层倾斜垫，并且能够维护其整体和结构之间的均衡;若杆体和塔身的主材采用了单角钢，则根据需求选择杆体主材时采用双排螺栓，借助于杆体和塔身主材肢端螺栓，就有可能有效维持杆体和塔身整个板材的整体结构平衡。

3.4 线路绝缘子串设计

高压继电器的连接、加固及绝缘等操作都需要有针对性地进行。110kV的输电线路中，其连接、加固和保护绝缘等功能已经在各类交流电压的分布式配电设备中扮演了一个十分重要的角色，通常是在任何一种情况下，都必须是由于导电体、绝缘子和金具等现场实际应用才可以做到。这就是要求绝缘子必须是一个更高的绝缘强度和良好的机械绝缘强度，能够更好地为后期的施工设计创造良好的有利条件。

对实际承受力状况进行了分析，可以将直线型杆塔上的钢筋连接设计为具有相应的悬垂丝串，在耐张杆塔上则设计为耐张串，按照标准的计算公式来进行计算得到各个联悬竖向的绝缘电极子片位。而且我们还需要充分考虑到各种外界因素对绝缘子的不利影响，保证它们在工程中能够发挥正常功能。穿墙式套管通常被广泛应用于与母线的连接中，对于与屋内贯穿的墙体，从室内到室外之间的穿墙和脱水设备都具有重要意义，110kV以下输电线路在选择时应尽可能多地选择油浸或纸型绝缘式的电容器。

3.5 线路防雷结构设计

110kV的输电线路面临的最重要的问题就是雷害问题，防雷设计是输电线路设计中不可或缺的一个部分，为了有效避免输电线路所遭受各种环境因素破坏，绕击式防雷设备装置的设计就必须要进行一些考量：(1)对于各种输电线路周围的各种花草树木、住宅楼以及建筑物等都必须要充分考虑在各种输电线路的绕击式防雷工程所规定的范围内，防止各种不利因素对其造成的干扰;(2)双避雷线既能要对输电导线安全地实现有效的保护，又需严格控制两条边相导线之间的绕击区域;(3)极大地提高输电系统和线路中各种类型避雷器和其他线材运行和使用性能，保证了所需要采用的避雷器和其他线材与实际运行工作情况之间的适应性，避免了实际运行和使用工作中发生的意外或事故;(4)当一条高压线路上发生了绕过雷击或者说是受到雷害等情况时，并且根据在高压线路上有可能出现的较大跨度和雷电方向侧面的区域进行修补，作为一条已经设计好的旁路防雷线，有效地减少和大大提高了雷击对于其他高压线路的损失;(5)若在避雷引导的线路上需要沿着某一侧边相互引导的线路外移，要在此时就充分考虑到避雷引导线路中的其他高压电线所产生的不良影响，要使高压引导线和避雷线之间水平位置始终保持在一个标准水平位置，且垂线的运动方向必须保持水平位置之间的间距。

4 输电路线设计中需要注意的问题

优化路径的选择：(1)路径的选取一直以来都是整个输电线路设计过程中的重中之重，路径的科学合理与否直接影响着铁路线的性能、施工、运营、经济性，设计前我们需要定期对其进行现场实地考察和调研，对其所处的地质状况、水文环境情况、施工成本费用等因素进行了一次综合的分析和评估，应用到全球生命周期当中的成本管理技术，才能够筛选出最佳的设计路径。(2)做好本项目输电基础工程的设计，110kV以上的各种输电线路主要都采用的是以杆塔为设备基础的输电线路设计，杆塔作为基础的输电线路设计在整个施工过程中所需要占的空间和比重很高，且其中受到的干扰和影响因素也很多，在我们开始进行各种输电线路的基础设计时，综合应该充分考虑到塔位的特殊地质环境条件、地基的荷载能力、建筑物的基础荷载特点、建筑物的主体结构和施工技术方法等关键性因素。(3)选择一种节能型、优质高性能的材料：在对材料的选择上，尽量采用性价比高，性能较强的材料，实现了节能和环保，以满足他们对于生产和销售的需求。

5 结语

随着我们的国民经济综合实力的提高，我国在高压输电系统中越来越多地呈现了距离较远、容量较大的优势。110kV以上输电系统的供配电网是目前我国主要的一个供配电网络，它承担了输送供电能的主要用途和使用任务，它所需供配电源的安全和否直接决定了其输送供配电能的安全与否及其相应的经济效益。本文主要通过分析110kV电网在各种输电系统线路中各项关键技术的应用情况进行了分析，提出针对实际存在问题而进行具体解决和处理的各项关键技术运用操作模式和对策。

参考文献

[1] 李奉雷.高压电网110kV输电线路设计分析[J].中国战略新兴产业，2020,000(002):157,159.

[2] 田苹.基于110kV高压电网的输电线路设计分析[J].百科论坛电子杂志，2019,000(008):420.

[3] 尹慕，刘勇，姜孔胜，等.高压电网110kV输电线路设计探讨[J].商品与质量，2015,000(046):148-149.

[4] 姬鹏博.高压电网110kV输电线路设计[J].百科论坛电子杂志，2019,000(003):333-334.

[5] 韩磊.高压电网110kV输电线路设计探析[J].建筑工程技术与设计，2018,000(032):3593.

[6] 张孝森.高压输电线路状态检修技术浅析[J].建筑技术研究，2020,3(6):11-12.