電力系統中110kV輸電線路設計

鄭強

摘要：本文主要對１１０ｋＶ輸電線路設計施工面臨的挑戰與問題、設計流程、施工技術要點以及運行故障的修理與維護方法進行了詳細的分析與探討，以供參考。

關鍵字：電力系統；輸電線路；設計；

中圖分類號：F407 文獻標識碼： A

一、１１０ｋＶ輸電線路設計施工面臨的挑戰與問題

社會經濟的快速發展有效地推動了輸電線路建設的發展，但是同時也給輸電線路的設計施工帶來了許多挑戰，主要有：

1、城市建設的快速發展對輸電線路適應性的挑戰。近年來，我國城鎮規劃建設的勢頭很足，許多城市進行了舊城改造等一系列的城市建設活動，并且這種情況還將持續下去。目前，舊城改造工作中同時會對輸電線路進行拆除重建，從而造成大量的資源浪費。因此，這就要求輸電線路的建設施工必須能夠適應城市的建設規劃，這對輸電線路的設計施工來說是一大挑戰。

2、環境保護理念對輸電線路施工生態性的挑戰。目前，生態環保理念深入人心，城市建設工程大多按照環境保護理念進行施工。因此，傳統的輸電線路建設施工方式的某些方面已經不再符合環境保護的要求，這對輸電線路的設計施工又是一大挑戰。

3、社會用電的高要求對輸電線路設計施工技術的挑戰。隨著城市規模的擴大，人們生活水平的提高，社會生產生活對電力系統的要求也越來越高，再加上城市用電復雜性的增加，從而給輸電線路設計施工技術帶來了新的挑戰。輸電線路設計施工面臨的挑戰眾多，因此難免會出現問題，主要存在的問題有：

（１）技術問題。一些輸電線路設計施工技術已經無法滿足輸電線路的建設要求，導致輸電線路設計方案無法完全實現，影響了輸電線路建設施工的正常進行以及線路的正常使用。另外，１１０ｋＶ輸電線路的設計工作需要一定的專業技術，然而由于各種原因，輸電線路設計仍然存在一些技術問題。例如：線路相位不對應是線路設計施工中常見的問題，并且不同的情況下相位的對應方式也不同。由此可以看出，設計人員務必要具備相應的專業技術。

（２）環境問題。輸電線路施工需要進行土石作業，因此破壞了原有的地表環境，再加上施工企業只破壞不保護，就更加劇了環境破壞。另外，施工企業往往隨意丟棄施工廢料，這樣也會對環境造成嚴重污染。

（３）設計問題。目前，部分輸電線路的設計方案與城市規劃建設要求不符，從而導致輸電線路建設無法正常進行，影響了城市用電以及電力行業的經濟效益。

二、１１０ｋＶ輸電線路設計流程

輸電線路的設計是一項系統工作，因此設計人員要按照一定的標準流程進行。一般來說，輸電線路的設計流程包括前期設計階段、初步設計階段以及施工圖紙設計階段。前期設計階段的主要工作是對線路工程項目進行調研，對項目的可行性進行分析。在這一階段，設計人員要結合有關材料對項目內容的真實性、可靠性以及準確性進行分析，同時研究工程項目的經濟性，從而作出準確的工程決策。初步設計階段的主要工作是對線路路徑進行選擇和確定。在這一階段，設計人員要結合施工要求對施工地區的自然環境、氣候變化等進行調查分析，制定多種不同的線路路徑方案，然后再從這些方案中選擇一條最合適的施工路徑。施工圖紙設計階段的主要工作是對具體的施工進行設計準備。在這一階段，設計人員要對施工流程、施工技術、材料選擇等進行研究確定，同時還要完成電塔圖、截面圖、塔基圖等的繪制工作。

在完成以上幾個步驟后，輸電線路設計施工便可以開始，但相關人員需注意輸電線路設計施工的技術要點。

三、１１０ｋＶ輸電線路設計施工技術要點

通常情況下，１１０ｋＶ 輸電線路的設計施工需要遵循安全性、經濟性、技術性等原則，因此在實際設計施工中存在以下幾個技術要點：

1、線路路徑優化設計。輸電線路的路徑選擇是線路設計工作的重點，關系到一個工程是否能夠實施以及是否能夠保證經濟效益。設計人員一般會實地以及圖上勘察，通過對勘察數據進行分析研究，制定多種路線設計方案。然后再經過方案可行性、經濟性、安全性以及維護方便性等的分析，確定一條最優施工路徑。在這里要注意的是，路線選擇設計必須要經過圖上以及實地勘察，盡量選擇最短的路線，避免路線經過居民密集區或山谷河流。同時，設計路線應避免與其他線路的交叉重疊，并且不要選擇地質條件差或者污染嚴重的地區。另外，所選路線應在最大限度上靠近公路，以便于維護。

2、桿塔的選擇與優化設計。桿塔是線路的基礎，桿塔施工費用占到整個線路工程費用的１／３，因此桿塔的選擇與設計在很大程度上影響著工程的安全性、經濟性。首先，設計人員應充分考慮工程線路的施工要求，確保電桿與電塔的數量科學合理。其次，設計人員還要結合工程路線的施工要求選擇規格合適的桿塔，以保證工程的安全性以及線路的使用壽命。再次，設計人員要充分結合施工地點的自然環境，選擇合適的桿塔。最后，施工方還要考慮到土地資源的節約，盡量選擇占地面積較小的桿塔。

3、導線的選擇。導線是實現遠距離輸電的關鍵要素，合適的導線不但能滿足基本的輸電要求，還能有效減少線路損耗，提高線路運行的安全性。在選擇導線時首先要考慮的是導線的截面大小。設計人員要根據電力系統提供的技術參數確定應選擇多大截面的導線。在截面確定的前提下還要考慮導線選擇的經濟效益，應盡量選擇造價低的導線，以確保導線經濟性與技術性的統一。

4、防雷設計。雷擊是造成輸電線路事故的主要原因之一，因此在設計施工時必須要考慮到避雷設施的設計。通常情況下需要在桿塔上設置避雷線。在進行避雷設計時設計師要考慮電力企業對輸電線路的電壓要求以及施工地區的氣象條件和變化規律，結合以往同類工程的相關經驗確定避雷線的數量、保護角度等各種技術參數。另外，還要注意對避雷線的絕緣設計，根據電壓荷載選擇合適的絕緣子形式與片數。

5、線路施工勘測定位。一般施工勘測主要包括定線測量、平斷面測量。定線測量是將輸電線路在實地標注出來，并對輸電線路的實際長度進行測量；平斷面測量是對路線所過地區周圍的地貌情況進行調查，并繪制地貌平面圖。通常情況下，使用衛星定位技術對路線平斷面進行測量。在勘測完成后，施工人員就可對桿塔施工位置進行定位。定位時要盡量避免使用孤立檔距以防造成施工困難，同時在結冰嚴重的地區施工人員要盡量縮小檔距。另外，在定位山區桿塔時還應考慮到邊坡的穩定性。

6、路線設計的校驗。設計人員設計完成施工方案后，需對方案使用的相關技術進行校驗。通常情況需要進行的檢驗有：桿塔與線路結構間縫隙過大會影響線路的正常使用，因此需利用作圖法對搖擺角進行檢驗。同時，受到雨雪等侵襲后，桿塔采用的耐張絕緣子會向上仰，使絕緣效果下降，因此設計師設計耐張絕緣子時應采取倒掛的方式。另外應進行的設計校驗還包括直線桿塔上拔校驗、桿塔設計參數檢查、導線懸掛點應力檢驗、懸垂角檢驗、基礎傾覆試驗、跨越間距檢驗等。

7、施工現場調整。在正式施工過程中經常存在設計方案無法完全實現的狀況，此時就需要施工人員對工程設計進行現場調整。在進行施工現場調整時同樣要遵循安全性、經濟性以及技術性等原則。

四、110kV電力線路運行故障的修理與維護方法

根據我們之前提到的關于110kV 電力線路的頻發故障，電力部門與企業要加強對電力線路的管理與維護， 提高110kV 電力線路的輸電能力與質量安全， 主要可以從以下幾個方面著手：

1、加強對電力線路的檢查工作：

（1）故障巡查。電線路的維修人員在檢修電路時對發生故障的線路進行記錄并分析其發生的原因，避免下次再發生類似的情況，了解電路發生故障的原因為我們進行電力線路安裝工程提供更好的理論依據與技術支持，與此同時，還要做好對發生故障的線路進行監控與管理，杜絕這樣的現象再次發生。

（2）夜間巡查。夜晚一般是用電的高峰期，供電部門要對夜間的線路運行情況多加重視，加強在夜間的巡查工作，特別到了每年的10 月，晚上多為陰雨的天氣，要加強對電線路連接處的巡視，避免導線發生老化或者是絕緣體受到污染，確保電路的運行效果良好。

（3）特殊巡查。在一些的特殊的自然災害面前，比如地震、冰雹、洪澇、泥石流等，電線路會負荷過量導致故障，所以我們要對某些容易發生故障的線路進行及時的巡查， 一旦發現電路損壞或者是變形問題立即進行維修。

2、電力部門要對110kV 電力線路制定科學合理的規章制度與技術管理要求。以健全電路的運行管理制度，保證電路在安全平穩的環境中正常運行， 我國對110kV 電力線路的管理模式主要有已下三種：

（1）復合管理模式。就是指將集中管理與分散管理這兩種管理模式相互協調相互作用共同管理110kV 電力線路運行方式。這種管理模式集合了集中與分散管理的各個優勢， 取長補短，這是我國110kV 電力線路采用的最常用最科學的管理模式。

（2）集中管理模式。在110kV 電力線路的管理模式中，集中型優點就在于可以對線路運行情況進行準確的把握與監控，但是會提高電力線路運行的的成本，增加預算，降低運行效率。所以要因地制宜。不可以全面采用。

（3）分散管理模式。在對110kV 電力線路的管理中，對設備進行分散式管理重點是為了提高工作效率， 降低運行的成本，但是這樣管理的結果就會使設備分布雜亂，給施工技術帶來阻礙。不利于工程建設。

總之，輸電線路設計施工關系到我國電力系統的構建、電力企業的經濟社會效益以及電力市場的發展，因此相關人員務必要重視對輸電線路設計施工技術要點的研究，并對輸電線路中出現的問題進行科學合理的解決，從而促進電力系統的健康發展。

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