对110kV送电线路设计的分析

对110kV送电线路设计的分析

曹飞翔

曹飞翔

黑龙江农垦勘测设计研究院黑龙江省哈尔滨市150090

摘要：对于国计民生以及国家经济发展而言，送电线路的设计在其中起到不可或缺的重要作用。其中，在110kV送电线路设计过程中，其设计的安全性与可靠性将必然与我国经济发展以及民众生活有着直接且密切的联系。本文将对110kV送电线路设计方面进分析，以此来确保今后110kV送电线路设计工作可以有序开展，对于我国送电线路设计水平的提升有着极为重要的关键意义。

关键词：110kV；送电线路；线路设计

众所周知，电力资源对于我国经济发展与民众生活有着极为密切的联系。其中，对于电力资源来讲，送电线路设计的科学性与合理性将对电力资源利用率以及使用效果的提升有着重要作用。在送电线路当中，110kV送电线路在其中最为常见，并且与民众的生活与生产有着紧密的联系。因此，如何加强110kV送电线路设计的合理性就显得极为重要，并且对于我国电力事业的发展有着重要意义。

一、110kV送电线路的设计

1、导线设计

在选择送电线路导线截面过程中，不仅需要考虑电流密度，还应对无线电干扰以及电晕等因素进行校验。对于大跨越的导线截面来讲，应需要实际载流量进行选择，同时对其经济性与技术性进行比较后方可确定。当海拔高度大于1千米时，可以采用钢芯铝绞线，并且当导线外径大于9.6mm，则可不对电晕进行验算。当对导线允许载流量进行验算时，钢芯铝绞线和钢芯铝合金绞线的允许温度应不小于70℃，钢芯铝包钢绞线的温度不小于80℃，镀锌钢绞线的温度不小于125℃。在对环境温度进行考虑时，其应为最高气温月的平均最高气温。风速普遍选择为0.5m/s,大跨越时可为0.6m/s。太阳负荷功率密度可为0.1W／cm2。

在选择导线与地线的安全系数时，其不应小于2.5，并且地线的安全设计系数应大于导线的安全设计系数。如果导线与地线在滑轮中架设，则需要对悬挂点局部玩去所引发的附加张力进行计算。在稀有风速或稀有覆冰气象条件时，弧垂最低点的最大张力，不应超过拉断力的60％。悬挂点的最大张力，不应超过拉断力的66％。地线应满足电气和机械使用条件要求，可选用镀锌钢绞线或复合型绞线。验算短路热稳定时，地线的允许温度：钢芯铝绞线和钢芯铝合金绞线可采用+200℃；钢芯铝包钢绞线（包括铝包钢绞线）可采用+300℃；镀锌钢绞线可采用+400℃。计算时间和相应的短路电流值应根据系统情况决定。

当挡距在500m与700m之间时，查弧垂曲线得600m时，f=40.30m；650m时，f=42.30m；700m时，f=45.86m。线路采用三种规格不同的铁横担和一种单杆单线跳线横担及跨越铁路处的双秆6m长双横担。水泥杆底盘800×800×100mm，拉线底盘600×300×200mm和800×400×200mm。

2、绝缘配合、防雷和接地

110kV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7片。耐张绝缘子串的绝缘子片数应在7的基础上增加。

为保持高秆塔的耐雷性能，全高超过40m有地线的杆塔，高赛每增加10m，便应增加1片同型绝缘子，全高超过100m的杆塔，绝缘子片数应根据运行经验结合计算确定。由于高杆塔而增加绝缘子片数时，雷电过电压最小间隙也应相应增大。送电线路的防雷设计。应根据线路的电压、负荷的性质和系统运行方式。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，在计算耐雷水平后，通过技术经济比较，采用合理的防雷方式。

110kV送电线路宜沿全线架设地线，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，可不架设地线。无地线的送电线路，宜在变电所或发电厂的进线段架设l～2km地线。杆塔上地线对边导线的保护角，山区110kV单地线送电线路宜采用25℃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。

钢筋混凝土杆的铁横担、地线支架、爬梯等铁附件与接地引下线应有可靠的电气连接。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。引出线表面应进行有效的防腐处理，如热镀锌。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，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，以保证绝缘地线的安全运行。

二、山区送电线路的设计

1、路径选择及边坡稳定处理

选塔位应尽量避开易发生塌方、滑坡、冲沟或其它地质灾害的不良地质段；当线路与山脊交叉时，尽量从平缓处通过。因铁塔根开较大．设计中采用全方位不等高腿与保坎护坡相结合，尽可能减少对原始地貌的破坏，并严格规定施工弃土堆放位置，避免因弃土跨塌引起塔基下侧浅层滑坡。

2、防雷设计

山区输电线路由于档距大，杆塔所处地势高，因此山区输电线路更容易遭受雷击，设计尽量采用必要防雷措施以减少线路的跳闸率。（1）尽量减少大档距段的使用。（2）在规程允许的范围内降低塔高。（3）提高线路的绝缘水平。（4）降低杆塔的接地电阻。

3、大高差档的杆塔定位

对于大高差情况而言，要求勘测人员测量更精细，对每个控制点都必须测量清楚，并在图上逐一标明。应力弧垂计算采用斜抛物线方程，选用大模板，用模板绘制切地线后。再按斜抛物线方程人工计算出各控点处导线弧垂和对地距离以作校验。避免出现在控制点处漏设杆塔，造成不必要的经济损失。

三、沿海地区送电线路的设计

沿海地区风速大、雷暴日多、盐雾污染严重，设计送电线路必须结合不利因素，考虑采用必要的措施以确保送电线路的安全运行。

1、杆塔

在选用标准杆塔时应着重核对送电线路所在地区的最大风速不应大于杆塔的设计风速。目前适合30～35m/s风速的标准杆塔的型式较少，选用较为困难。如无合适塔型时则需自行设计铁塔。据了解许多技术力量雄厚的铁塔生产厂家已具备设计适用于各种气象条件下的铁塔的能力，可在送电线路设计中根据实际情况设计铁塔以便在工程设计中采用。

2、导线及避雷线

普通导线在沿海地区不宜采用。目前采用较多的是含有稀土元素的具有良好防腐效果的LGJX-120／25型钢芯铝绞线。沿海地区由于雷击严重，防雷保护应特别加强，110kV送电线路普遍采用沿全线架设双避雷线，并且避雷线的保护角不应太大，一般采用小于200为宜。

3、接地装置

由于沿海地区雷击严重。为了提高线路的耐雷水平防止反击，杆塔接地装置的接地电阻应在规程要求的基础上尽量降低。同时由于空气及土壤的腐蚀性，接地装置在运行一段时间后会因腐蚀而使截面减小，致使接地装置的接地电阻增大，影响线路的安全运行。为防止腐蚀，接地装置应镀铜或镀锌，并适当加大截面。

结语：路径选择、导线设计、绝缘配合、防雷与接地等环节是110kV送电线路设计的核心。因此，在设计110kV送电线路过程中，有必要对上述因素进行综合考虑的同时，对线路敷设的现场情况进行全面的掌握与了解，以便110kV送电线路可以实现科学、合理的设计，对于我国电力事业的发展有着关键意义。

参考文献：

[1]张东.浅析送电线路运行的安全保障措施[J].黑龙江科技信息.2017（09）

[2]冯昕忠.送电线路运维风险及其解决措施[J].通讯世界.2017（08）

[3]蒋巍.浅谈电力工程高压送电线路设计[J].黑龙江科技信息.2015（35）