电力工程配电线路路径优化设计的难点分析刘晓华

发表时间：2020-06-17T11:03:54.453Z 来源：《中国电业》2020年5期 作者： 刘晓华[导读] 电力工程配电线路路径设计是配网规划设计的重要组成部分。

摘要：电力工程配电线路路径设计是配网规划设计的重要组成部分。合理科学的配电线路路径选择，不仅能够提高配电线路运维的效率，还能减少不必要的电能损耗，并提高社会和经济效益。

本文通过对配电线路路径选择的重要性进行分析，探讨路径优化设计难点，并提出了改善配电线路路径的优化措施。 关键词：电力工程；配电线路；线路设计；路径优化 引言

随着城市化进程的不断推进，用电需求逐年增加。为了解决电力网络电能的供需矛盾，近年来，我国开始大力建设电力系统配电网络工程，尤其是开展配电线路的建设工作。保证配电线路设计的科学性，对电网的稳定传输提供有力的保障，同时对社会效益以及经济效益有重要意义。

但实际在配电线路电气设计的过程中，由于受到人口、通道、地理环境、负荷分布等多种因素的影响，导致配电线路电气设计存在诸多问题，为配电线路的稳定运行埋下了安全隐患。基于此，相关人员需要对影响配电线路电气设计的因素进行分析，并制定有效的解决方案，从而使配电线路的运行安全以及运行效率得到保障。 1路径选择的重要性与特点分析

路径选择是高压架空配电线路设计中最重要的环节之一。配电线路路径选择很大程度上会影响工程投资，其因素包括沿线的地质地貌、植被分布、负荷类型等方面。这些都涉及到社会和经济利益问题，然而对这方面的经济预算没有一个统一的标准，也很难进行多种方案的比较，从而无法选取成本投入最低、经济效益最高的路径规划。因此，需要制定一个数学方法对其成本投入预算进行定量的分析是非常必要的。

从电网的整体情况来看，配电线路具有以下特点：首先，对运行技术有着较高的要求。对于配电线路而言，其与一般的电力线路有明显的区别，配电线路具有较高的电压，可以保证较大的电力供应，因此相关人员需要考虑如何选择出最经济的导线，对工程造价和经济运行至关重要。其次，对安全有较高的要求。通过配电线的名称即可得知，其拥有较高的电压，可以输送较多的电量，将其看作快速运行的巨大电池，如果配电线路发生了意外，不仅会带来安全问题，而且会造成较大的经济损失。因此在配电线路建设的过程中，需要保证导线及杆塔的安全承载力，可见，保证配电线路的安全是不容忽视的一个问题。另外，配电线路较高的电压造成配电线路一旦发生故障，修复起来存在诸多困难，因此在设计建设配电线路的过程中，统筹考虑设备运维及维修人员等因素。 2电力工程配电线路路径设计的难点

当前传统电力企业配电线路的更新比较滞后,既有配电线路和改造的配电线路相互交错，通道比较混乱,给配电线路路径设计带来较大困难；此外由于设计人员对路径不熟悉,配电现场环境考察不到位，造成很多配电线路路径出现距离过长,后期配电线路改造较多，导致配电线路路径总体结构不合理,不仅造成电能损耗,也给企业带来重复投资的弊病。

配电线路路径设计要根据地质、气候、水文特征进行设计,综合考虑后期电力扩容中需要注意的事项,方能满足当下配电线路设计的要求。

3电力工程配电线路路径优化设计措施 3.1利用计算机生成线路规划

使用计算机生成路径的主要思想：收集大量数据，并将收集的数据、地形、地貌输入计算机，然后通过计算机找到合适的路径。例如，设置一条线从线路起点开始向终点靠近，如果遇到障碍物无法避免时尽可能选择障碍物小的，同时记录障碍物的大小和类型，不断改变延伸的方向一直持续到线路终点。借助计算机处理问题的高速度可以快速找到各种理论上存在的路径，然后进行初步人工筛选。通过设置不同的参数与相应实际问题的难度系数，分类不同的路径并加以计算，最后结合经济性选出最优路径。 3.2 GIS技术的应用

利用GIS技术进行配电线路运行状态监测，可实现对配电线路覆盖区域的地理特征、地形条件的实时查询，并综合收集区域范围内的雷电、大风、冰雹等气象信息，以此为智能电网线路的规划设计与施工建设提供重要参考信息，进而实现对变电站及电气设备的一体化管理。具体来说，利用GIS技术扫描配电线路覆盖区域的地形地貌图像，配合电网开发部门构建GIS系统平台，平台内部涵盖激光扫描、区域开发、直升飞机等系统，其中激光扫描系统主要负责收集所在区域的地形三维信息，将信息进行综合统计分析后存储在系统内部；区域开发系统主要负责将收集到的GIS数据、可视化数据应用在地理模型中，生成动态地理信息，为线路规划设计提供重要参考依据；直升飞机系统主要为线路规划设计提供必要的仪器设备与人员，发挥空中载体对地面线路敷设的支持作用。 3.3保证杆塔选择的科学性

设计人员保证杆塔规划方案的科学性，可以保证线路的经济合理性。在选择杆塔时，需要对杆塔荷载进行确定，这是开展线路结构设计、杆塔规划的基础，并且有助于控制配电线路工程投资，使线路的安全运行得到保障。因此，设计人员需要对配电线路工程途经地区的气候条件、地形情况、河流特点等进行充分掌握，科学的分析杆塔设计的各方面要素。然后分析出与配电线路建设工程相符的杆塔系列。在此基础之上，推导出与本项工程环境条件相符的杆塔高度系列、杆塔设计档距系列、塔头摇摆角系列等。 3.4采用正确的防雷措施

目前配电线路的防雷保护措施主要通过架设避雷线,降低接地电阻,安装线路型避雷器,增设耦合地线以及提高绝缘等级等几种手段。架设避雷线和安装避雷器是配电线路防雷保护有效的措施。配电线路合理选择路径后,为了减弱雷电带来的电磁场、强电流以及热效应造成的危害,在配电线路安装避雷器和避雷线,将雷击释放的电流引向接地保护系统,保护配电线路免遭损坏。不同的电压等级配电线路的避雷器和避雷线的选择与雷击放电强度、雷电流峰值及防雷保护装置整定电流有关,也和配电线路接地保护系统的接地电阻、避雷线接地电阻等参数有关。

3.5导线合理设计

虽然使用配电线缆具有较高的美化度,供电的可靠性得到保障,但是线缆成本高,检修不方便,目前只能在一些城市的重要路段使用。架空

线导线铺设检修比较方便,选择的空间比较大,可以选择普通型也可以是轻型导线,普通型绝缘层比较厚实,在高空中长时间使用安全性能较高；轻型绝缘层薄,长时间使用需要检修次数多,在具体选用时要根据情况来定。一般原则是选择材料结构最牢固、应力最大的导线类型,并在选择性能良好的导线后,在确保配电线路导线输电能力基础上,有效强化架设配电线路的性能比,全面加强工程整体经济效益。导线架设中要根据当地气候在遇到恶劣天气时能持续保持作用,达到最优化状态。郊区由于供电负荷小,可以选择裸钢芯铝导线,导线横截面要满足电力负荷要求,使用寿命在10～20年。城市主干线路由于负荷大,故障出现后检修困难,导线横截面要选择大的,推荐主干线选择185mm2和240mm2,分支视情况进行适当的调整。 结语

综上所述，配电线路的科学铺设和安全运行关系我国社会主义市场经济的可持续发展。而配电线路电气设计则又属于配电线路铺设工作的重要组成部分,关系到配电供电的质量效果。在设计中还需要重点关注配电线路路径选择和优化，结合实际情况提高线路设计的科学性、合理性。 参考文献

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