探討高壓送電線路設計的節能措施

李霄

摘?要本文從節能的重要性、節能設計的原則、采取的措施等方面論述在高壓送電線路設計過程中如何做好節能措施。

關鍵詞高壓；線路；設計；節能

中圖分類號TM文獻標識碼A文章編號1673-9671-(2011)071-0196-01

我國是個能源消費大國，能源相對短缺，然而能源浪費卻相應嚴重。作為二次能源的電能供需矛盾近年來越來越突出，能源的缺乏已嚴重制約著國民經濟的發展。節能問題一直是我國發展國民經濟的一項長遠戰略方針，那么節約電能就成為每位高壓送電線路設計人員必須認真考慮的問題。下面就如何在高壓送電線路設計中做好節能措施談談一些看法。

1節能措施的重要性和緊迫性

要在電力建設過程中做好節能措施，首先要認識到當前形勢下節能措施的重要性和緊迫性，我國人口眾多，能源資源相對不足，人均擁有量遠低于世界平均水平。由于我國正處在工業化和城鎮化加速發展階段，能源消耗強度較高，消費規模不斷擴大，能源問題已經成為制約經濟和社會發展的重要因素。要解決我國目前面臨的能源問題，需堅持開發與節約并舉，節約優先的方針，大力推進節能降耗，提高能源的利用率。因此，研究并推廣合理有效的節能措施是一項重要而緊迫的任務。

2高壓線路設計中節能設計的原則

高壓線路設計過程中的節能設計有以下三個原則：

1）嚴格貫徹相關質量、環境和職業健康安全體系文件的規定，在確保設計成品質量滿足國家設計規程、規范、標準及顧客要求的前提下，積極采用無害低能耗的新技術、新工藝、新設備、新材料，例如采用長壽型節能金具及附件，可以大力降低原材料和能源的消耗。

2）在項目選線階段，對系統規劃地區進行充分的區域調查及收資工作，線路路徑選擇進行多方案綜合技術經濟比較，盡量少占用林地、耕地，節約土地資源，保護生態環境。

3）在工程設計過程中，通過詳細計算和論證，選用合適的導線截面，可以降低電力輸送過程中導線上的電能損耗，能有效的節約能源。

3高壓線路設計中采取的具體節能措施

3.1路徑優選

選擇出技術合理、經濟最優的線路路徑是最大的節能措施。因此在選擇線路路徑時，設計人員應深入現場，多方調查研究、收集當地相關資料，從節約線路走廊、保護沿線生態環境、盡量避免對沿線居民生產生活造成影響的角度考慮，選取最佳的線路路徑，同時取得地方政府和相關部門的原則協議，避免和防止下階段工作中可能出現的變動。線路路徑選擇過程中要進行多方案比較，盡量縮短線路長度，縮短線路長度不僅得到減少直接投資的好處，還能降低線路的電能損耗。經室內定線初步選定線路路徑后，設計人員赴現場進行終勘定位。在終勘定位過程中，設計人員根據現場實際情況，結合地形，進一步修正路徑方案，根據所選用鐵塔的使用條件，選擇合適檔距和塔位，減少塔材的使用量和基礎開挖的工程量；條件允許的情況下，綜合各方面因素比較，盡量選擇最短的線路路徑，可以節約投資，合理利用資源，達到節能的目的。

3.2采用高塔跨樹設計節約林木資源

當前的高壓送電線路設計時，為減少對沿線居民的生產生活造成的影響，一般選擇在丘陵地區或山地走線，這些地區一般林木較多，線路經過有林地區時，為節約林木資源，減少對植被的破壞，應采用高塔跨越設計，按樹木自然生長高度選擇合適的桿塔呼高。高塔跨越雖然增加了塔材量和基礎工程量，但是可以節約林地資源和保護生態環境，綜合比較，高塔跨越還是可以起到很好的節能作用的。由于耐張塔相對于直線塔，基礎根開較大，占地面積多，因此，為減少其周圍樹木砍伐量，在林木密集地區盡量不設置耐張塔，盡可能的借助山勢跨越樹木。另外，鐵塔施工時樹林中塔位周圍盡可能少的砍伐施工位置，充分利用樹木之間的空地。

3.3鐵塔及基礎的優化選擇

高壓線路設計過程中，可根據不同的地形、地質條件，采用高低腿鐵塔及高低柱基礎設計，有利于減少土石方工程量、最大限度減少基面，少挖或不挖基面，保持自然坡體的穩定和保護植被，避免滑坡、坍塌等隱患，減少水土流失，有利于環境保護，條件允許的情況下，多采用雙回路或多回路共塔架設，減少線路走廊的占用，可有效的節約土地資源及林地資源。

3.4選用節能型導線及金具

由于輸電線路的導線有電阻，有電流通過時就會產生功率損耗，在具體工程中，線路上電流一般是不變的，那么要減少線損，只能盡量減少線路電阻。而線路的電阻R=ρ·L/S，即與導線電阻率ρ、導線長度L成正比，與導線截面S成反比。要減少電阻值應從以下三個方面考慮。

1）選擇電阻率較小的導線。隨著我國在創新材料領域技術的飛速發展，近年各地涌現出一些新型節能導線，這些新型導線電阻率相對普通的鋼芯鋁絞線電阻率較小，雖然目前造價昂貴，還不適合大范圍推廣使用，但是相信隨著科技發展，生產工藝的成熟，這些新型導線必將取代普通的鋼芯鋁絞線。在現階段的高壓輸電設計中，不妨多在這方面做些嘗試，積累一些經驗。

2）盡量減少線路長度，即選擇線路路徑時要盡量走直線，少走彎路，這樣可以縮短導線長度，既減少了導線材料的使用量，又可降低線路整體的電阻值。

3）增大導線截面積，對于較長的線路，在滿足載流量，熱穩定，保護配合及電壓降要求的前提下，在選定線截面時加大一級線截面。這樣雖然增加了線路建設的投資，但由于節約能耗而減少了年運行費用，綜合考慮節能經濟時還是合算的。

另外，通常高壓輸電線路設計中采用的線路金具多為鑄鋼、可鍛鑄鐵等鐵磁物質制成。鐵磁物質在交變磁場作用下，出現磁滯和渦流現象，磁滯和渦流就是能量的損耗。

而采用機械強度高、使用壽命較長的鋁合金金具，可防止或降低磁滯和渦流損耗，起到節能效果。

4結束語

總之，在高壓送電線路設計過程中堅持采用節能措施，不斷提高和創新節能技術是可持續性合理利用能源的基礎，隨著我國電力科技的發展，新的節能技術不斷涌現，這將有利于節能減排事業的推進，更有利于對自然生態環境的保護。

參考文獻

[1]GB 50545-2010 110kV～750kV架空輸電線路設計規范.

[2]電力工程高壓送電線路設計手冊(第二版).中國電力出版社.

[3]國家電網公司輸變電工程典型設計.中國電力出版社.