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【摘 要】输电线路的设计要结合不同地域特点，从实际出发，做到安全可靠、经济适用。本文主要以110kV输电线路现状为基础，对其线路的设计方法进行了探讨，以供同行参考。
【关键词】高压电网；110kV输电线路；设计方法
1.引言
输电线路是把电能从电厂输送到变电站的电力设施，目前来说国内的高压电网是指电压在110kV以上输电线路。输电线路设计涉及电气、力学，机械，结构工程，基础工程，水文气象等许多科学领域的知识，工程建设中还会牵涉到军事，交通，航运，邮电通信，农林水利，工矿企业，城市规划，勘测，水文等行业，施工时需要相关部门的协调配合。因此，输电线路是一门综合性工程。输电线路设计的正确与否，不仅影响到线路工程建设的技术经济指标，也牵涉到整个电力系统的安全运行。
2 110kV输电线路的设计要点
2.1基础设计
在110kV输电线路中，杆塔的地下总的部分被称为基础，它的作用在于增强杆塔的稳定性。在设计时要特别注意其尺寸和角度。首先，要严格把关基础根开及对角线、基础立柱断面尺寸、与中心桩间的位移及扭转、四个腿插入式角钢（也称地角螺栓）的顶面高差及根开尺寸，其中要注意插入式角钢基础与控制角钢扭转和坡度的关系、地角螺栓基础与螺栓小根开的关系。其次，在控制好插入式角钢的尺寸后，严格把控混凝土表面标高，直线塔四个腿基础顶面高差必须在5mm以下，终端塔基础与耐张转角塔的预偏值为确保铁塔在架线后的稳定性，需将预偏率控制在3‰-7‰以内。施工时要严格遵守各项设计指标，将误差降到最低。
钢管杆、角钢塔、猫头型直线铁塔、上字型直线铁塔和钢管电杆等垂直档距离设计为400m，水平档距设计为300m，离心制造主杆，且接头焊接连接，采用二级钢筋和C40级别混凝土，壁厚为50mm左右。
2.2 防雷结构设计
防雷结构设计是110kV输电线路设计不可或缺的一部分，其目的是尽可能的避免线路因自然因素的干扰而损坏。为了避免不利因素造成干扰，要及时对引雷点进行调整；其次是在双导线可以有效防护导线的情况下要注意变相导线的雷击范围；第三是提高避雷线的使用性能，确保材料合格，杜绝意外事故发生的可能性；第四是避雷线本身必须要演变向导线的一侧进行外移，因为避雷线本身可能会对高压线路产生不利的影响；保证线路和避雷线之间的距离标准且垂线的方向要维持一定的间距（建议≤2m）。
2.3 输电电压的设计
由于一定的电压等级线路与其送电能力相关。所以在为一个用电单元输电的时候，应注意的问题是受电端与配电端的距离。
2.3.1 线路电压损失
线路上的电压损失与线路长度和截面及材质有关。在不同的敷设条件下应该选用不同的载体，从而决定了在对应的电压等级和敷设方式及线路的敷设。同时，为了保证电压质量合格，方便设计人员校验电压损失是否在要求的范围内，110kV电网中允许的最大电压损失应该根据《输用电规则》中电压的允许偏差来确定。在高压电网110kV输电系统中首先要考虑的因素是压降问题。在选择了满足电压降的线缆之后，随着线路敷设，如果遇到上述情况增大线路截面积，那么线路的电阻电抗值也会发生变化，为了保证线缆正常工作不被破坏，与之前选择的线路所匹配的线路保护所用断路器参数也需要配合。故在校验了电压降之后的另一个问题就是校验短路的问题。
2.3.2 输电电压的确定
因为受电端部分会需要一个明确的受电端电压，但是在输配电或者是输变电的过程中，线路阻抗会随着输送线路的增加而升高，因此在线路上的压降就会增大，以至于当到达用户受电端时低于所需电压，导致输电配电不成功。一定的电压等级线路与其送电能力相关。电压等级越高，输电半径相对较大，及高压等级线路的输电半径大于中高压电网线路输电半径。另外，线路中电力负载越多，输电半径越小。综上，输电电压的确定取决于输电电压等级和用户终端密集度。
2.4绝缘子串设计
110kV的输电线路电压较高，在设计是要注意到它本身的绝缘和加固连接等方面的问题。处理该问题时可以通过利用金具类工具和绝缘子导电体来进行解决，这类工具的绝缘性能比较好，增加了安全性，从而保证了后期施工的安全。通过绝缘子和导电体等实现发电厂变电站各级电压配电装置中高压电器的绝缘和固定，以绝缘子的绝缘强度、耐高温能力对绝缘子进行选择，直线型塔杆和耐张塔杆分别结合绝缘子的受力特点，形成悬垂串和耐张串。而户外绝缘子的选择要能阻断水流，增长沿面放电距离，以保在恶劣的气候环境中绝缘子也能进行工作。
2.5主变压器数量设计
主变压器的数量应参考实际情况。比如城市郊区的变电站，其中、低压侧已经形成了一个固定的环网，在此情况下采用两台主变压器会产生较好的效果。而相对的在比较孤立的地方，通常建有大型的专用变电站，此时最好是安装3-4台主变压器。我国的高压电网110kV的变压绕组通常采用Y型的链接方式，在城市中新建的高压电网的主变压器数量以3台为准。
2.6负荷量计算设计
负荷量计算作为供电设计中基本数据，它的准确性与电器的选择和导线的选择都有很大的关系，负荷量计算结果的合理性将会直接影响到导线和电器选择情况。若计算结果较标准值偏大，相应的导线和电器的选取也会偏大，从而浪费金属资源等原材料。若计算结果偏小，会影响导线和电器的质量，导致设备提前老化或者烧毁，造成巨大的损失。所以，标准合理的负荷值对导线和电器的布置都非常重要。必须要正确地计算负载量，从而保证电器布置和主干线布置的合理性。
2.7路径选择
路径的选择必须要结合地质地形情况和交通条件进行，是一项十分重要的工作内容。为了方便施工，要求沿线要有相对便利的交通条件，但不能为了追求便利过度增加线路成本。因为现在施工主要依赖于大型机械，不便利的交通会拖延工期，影响施工进度，在条件具备时，应该尽量选取角度小、转角小、有较好的水文地质情况且特殊路况少的路径。
2.8输电线路材料的选择
要想延长输电线路的寿命，就必须重视线路材料的选择，根据导线在电网中的不同作用选取电线材料。因为110kv输电线路存在着很多危险因素，所以一般情况下都选择铝、钢、铁等导电率高耐热性好的材料，其中铝的性能更优，有很长的使用寿命和良好的导电性能。
3.结束语
输电线路设计的正确与否，不仅影响到线路工程建设的技术经济指标，也牵涉到整个电力系统的安全运行。电网的经济运行能够有效降低供电成本，选择科学合理的110kV输电线路设计优化方案能够节省建设材料，提高线路的利用率，还能够减少雷击事故和覆冰灾害造成的损失，获得了更好的经济效益和社会效益。
参考文献：
[1] 熊波.浅谈送电线路的设计[J].中小企业管理与科技，2011，（04）.
[2]张慧锋.试论高压电网110kV输电线路设计[J].科技致富向导.2011（23）：31～32.
[3]郑贤国.高压电网110kV输电线路设计探析[J].城市建设理论研究（电子版），2012（31）：100～105.
【关键词】高压电网；110kV输电线路；设计方法
1.引言
输电线路是把电能从电厂输送到变电站的电力设施，目前来说国内的高压电网是指电压在110kV以上输电线路。输电线路设计涉及电气、力学，机械，结构工程，基础工程，水文气象等许多科学领域的知识，工程建设中还会牵涉到军事，交通，航运，邮电通信，农林水利，工矿企业，城市规划，勘测，水文等行业，施工时需要相关部门的协调配合。因此，输电线路是一门综合性工程。输电线路设计的正确与否，不仅影响到线路工程建设的技术经济指标，也牵涉到整个电力系统的安全运行。
2 110kV输电线路的设计要点
2.1基础设计
在110kV输电线路中，杆塔的地下总的部分被称为基础，它的作用在于增强杆塔的稳定性。在设计时要特别注意其尺寸和角度。首先，要严格把关基础根开及对角线、基础立柱断面尺寸、与中心桩间的位移及扭转、四个腿插入式角钢（也称地角螺栓）的顶面高差及根开尺寸，其中要注意插入式角钢基础与控制角钢扭转和坡度的关系、地角螺栓基础与螺栓小根开的关系。其次，在控制好插入式角钢的尺寸后，严格把控混凝土表面标高，直线塔四个腿基础顶面高差必须在5mm以下，终端塔基础与耐张转角塔的预偏值为确保铁塔在架线后的稳定性，需将预偏率控制在3‰-7‰以内。施工时要严格遵守各项设计指标，将误差降到最低。
钢管杆、角钢塔、猫头型直线铁塔、上字型直线铁塔和钢管电杆等垂直档距离设计为400m，水平档距设计为300m，离心制造主杆，且接头焊接连接，采用二级钢筋和C40级别混凝土，壁厚为50mm左右。
2.2 防雷结构设计
防雷结构设计是110kV输电线路设计不可或缺的一部分，其目的是尽可能的避免线路因自然因素的干扰而损坏。为了避免不利因素造成干扰，要及时对引雷点进行调整；其次是在双导线可以有效防护导线的情况下要注意变相导线的雷击范围；第三是提高避雷线的使用性能，确保材料合格，杜绝意外事故发生的可能性；第四是避雷线本身必须要演变向导线的一侧进行外移，因为避雷线本身可能会对高压线路产生不利的影响；保证线路和避雷线之间的距离标准且垂线的方向要维持一定的间距（建议≤2m）。
2.3 输电电压的设计
由于一定的电压等级线路与其送电能力相关。所以在为一个用电单元输电的时候，应注意的问题是受电端与配电端的距离。
2.3.1 线路电压损失
线路上的电压损失与线路长度和截面及材质有关。在不同的敷设条件下应该选用不同的载体，从而决定了在对应的电压等级和敷设方式及线路的敷设。同时，为了保证电压质量合格，方便设计人员校验电压损失是否在要求的范围内，110kV电网中允许的最大电压损失应该根据《输用电规则》中电压的允许偏差来确定。在高压电网110kV输电系统中首先要考虑的因素是压降问题。在选择了满足电压降的线缆之后，随着线路敷设，如果遇到上述情况增大线路截面积，那么线路的电阻电抗值也会发生变化，为了保证线缆正常工作不被破坏，与之前选择的线路所匹配的线路保护所用断路器参数也需要配合。故在校验了电压降之后的另一个问题就是校验短路的问题。
2.3.2 输电电压的确定
因为受电端部分会需要一个明确的受电端电压，但是在输配电或者是输变电的过程中，线路阻抗会随着输送线路的增加而升高，因此在线路上的压降就会增大，以至于当到达用户受电端时低于所需电压，导致输电配电不成功。一定的电压等级线路与其送电能力相关。电压等级越高，输电半径相对较大，及高压等级线路的输电半径大于中高压电网线路输电半径。另外，线路中电力负载越多，输电半径越小。综上，输电电压的确定取决于输电电压等级和用户终端密集度。
2.4绝缘子串设计
110kV的输电线路电压较高，在设计是要注意到它本身的绝缘和加固连接等方面的问题。处理该问题时可以通过利用金具类工具和绝缘子导电体来进行解决，这类工具的绝缘性能比较好，增加了安全性，从而保证了后期施工的安全。通过绝缘子和导电体等实现发电厂变电站各级电压配电装置中高压电器的绝缘和固定，以绝缘子的绝缘强度、耐高温能力对绝缘子进行选择，直线型塔杆和耐张塔杆分别结合绝缘子的受力特点，形成悬垂串和耐张串。而户外绝缘子的选择要能阻断水流，增长沿面放电距离，以保在恶劣的气候环境中绝缘子也能进行工作。
2.5主变压器数量设计
主变压器的数量应参考实际情况。比如城市郊区的变电站，其中、低压侧已经形成了一个固定的环网，在此情况下采用两台主变压器会产生较好的效果。而相对的在比较孤立的地方，通常建有大型的专用变电站，此时最好是安装3-4台主变压器。我国的高压电网110kV的变压绕组通常采用Y型的链接方式，在城市中新建的高压电网的主变压器数量以3台为准。
2.6负荷量计算设计
负荷量计算作为供电设计中基本数据，它的准确性与电器的选择和导线的选择都有很大的关系，负荷量计算结果的合理性将会直接影响到导线和电器选择情况。若计算结果较标准值偏大，相应的导线和电器的选取也会偏大，从而浪费金属资源等原材料。若计算结果偏小，会影响导线和电器的质量，导致设备提前老化或者烧毁，造成巨大的损失。所以，标准合理的负荷值对导线和电器的布置都非常重要。必须要正确地计算负载量，从而保证电器布置和主干线布置的合理性。
2.7路径选择
路径的选择必须要结合地质地形情况和交通条件进行，是一项十分重要的工作内容。为了方便施工，要求沿线要有相对便利的交通条件，但不能为了追求便利过度增加线路成本。因为现在施工主要依赖于大型机械，不便利的交通会拖延工期，影响施工进度，在条件具备时，应该尽量选取角度小、转角小、有较好的水文地质情况且特殊路况少的路径。
2.8输电线路材料的选择
要想延长输电线路的寿命，就必须重视线路材料的选择，根据导线在电网中的不同作用选取电线材料。因为110kv输电线路存在着很多危险因素，所以一般情况下都选择铝、钢、铁等导电率高耐热性好的材料，其中铝的性能更优，有很长的使用寿命和良好的导电性能。
3.结束语
输电线路设计的正确与否，不仅影响到线路工程建设的技术经济指标，也牵涉到整个电力系统的安全运行。电网的经济运行能够有效降低供电成本，选择科学合理的110kV输电线路设计优化方案能够节省建设材料，提高线路的利用率，还能够减少雷击事故和覆冰灾害造成的损失，获得了更好的经济效益和社会效益。
参考文献：
[1] 熊波.浅谈送电线路的设计[J].中小企业管理与科技，2011，（04）.
[2]张慧锋.试论高压电网110kV输电线路设计[J].科技致富向导.2011（23）：31～32.
[3]郑贤国.高压电网110kV输电线路设计探析[J].城市建设理论研究（电子版），2012（31）：100～105.