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按照輸送電流的性質,輸電分為交流輸電和直流輸電。19世紀80年代首先成功地實現了直流輸電。但由于直流輸電的電壓在當時技術條件下難于繼續提高,以致輸電能力和效益受到限制。19世紀末,直流輸電逐步為交流輸電所代替。交流輸電的成功,迎來了20世紀電氣化社會的新時代20 世紀 60年代以來直流輸電又有新發展, 與交流輸電相配合, 組成交直流混合的電力系統。

輸電線路在綜合考慮技術、經濟等各項因素後所確定的最大輸送功率,稱為該線路的輸送容量。輸送容量大體與輸電電壓的平方成正比。因此,提高輸電電壓是實現大容量或遠距離輸電的主要技術手段,也是輸電技術發展水平的主要標志。

從發展過程看,輸電電壓等級大約以兩倍的關系增長。當發電量增至4倍左右時,即出現一個新的更高的電壓等級。通常將 35~220KV的輸電線路稱為高壓線路（HV）,330～750KV的輸電線路稱為超高壓線路（EHV）,特高壓電網是使用±800千伏及以上的直流電或1000千伏及以上交流電輸電的電網[1],也稱為特高壓線路（UHV）。一般地說,輸送電能容量越大,線路采用的電壓等級就越高。采用超高壓輸電,可有效的減少線損,降低線路單位造價,少占耕地,使線路走廊得到充分利用。我國第一條世界上海拔最高的“西北750KV輸變電示范工程”——青海官亭至甘肅蘭州東750KV輸變電工程,于2005年9月26日正式投入運行。“1000KV交流特高壓試驗示范工程”——晉東南—南陽—荊門1000KV輸電線路工程,于2006年8月19日開工建設。該工程起自晉東南1000KV變電站,經南陽1000KV開關站,止于荊門1000KV變電站,線路路徑全長約650.677Km。

此外,還有±500kV高壓直流輸電線路、±800kV特高壓直流輸電示范工程。±500kV主要有葛洲壩——-上海南橋線、天生橋——-廣州線、貴州——-廣東線、三峽——-廣東線。向家壩-上海±800kV特高壓直流輸電示范工程是我國首個特高壓直流輸電示范工程。工程由我國自主研發、設計、建設和運行,是世界上運行直流電壓最高、技術水平最先進的直流輸電工程。

主保護

主保護一般有兩種縱差保護和三段式電流保護。而在超高壓系統中主要采用高頻保護。

后備保護

后備保護主要有距離保護,零序保護,方向保護等。

電壓保護和電流保護由于不能滿足可靠性和選擇性一般不單獨使用一般是二者配合使用。且各種保護都配有自動重合閘裝置。而保護又有相間和單相之分。如是雙回線路則需要考慮方向。

在整定時則需要注意各個保護之間的配合。還要考慮輸電線路電容,互感,有無分支線路。和分支變壓器,系統運行方式,接地方式,重合閘方式等。還有一點重要的是在220KV及以上系統的輸電線路,由于電壓等級高故障主要是單相接地故障,有時可能會出現故障電流小于負荷電流的情況。而且受各種線路參數的影響較大。在配制保護時尤其要充分考慮各種情況和參數的影響。

雷雨季節遭受雷擊機會很多。線路遭受雷擊有三種情況：

一是雷擊于線路導線上,產生直擊雷過電壓；

二是雷擊避雷線后,反擊到輸電線上；

三是雷擊于線路附近或桿塔上,在輸電線上產生感應過電壓。無論是直擊雷過電壓還是感應過電壓,都使得導線上產生大量電荷,這些電荷以近于光的速度（每秒30萬公里）向導線兩邊傳播,這就是雷電進行波。

直擊雷過電壓,輕則引起線路絕緣子閃烙,從而引起線路單相接地或跳閘,重則引起絕緣子破裂、擊穿、斷線等事故,造成線路較長時間的供電中斷。雷電進行波順線路侵入到變電站,威脅電氣設備的絕緣,造成避雷器爆炸、主變壓器絕緣損壞等事故,直接影響了變電站的安全運行。

2、覆冰。

在低溫雨雪天氣里,天氣寒冷時,由于濕度高,大量水氣凝聚在導線表面造成覆冰,容易造成電力系統的冰凍災害。覆冰時保桿兩側的張力不平衡,會出現導線斷落沖擊荷載造成倒桿；結冰的電線遇冷會收縮,風吹引起震蕩,電線有時會因不勝重荷而斷裂,即使不斷舞動時間過長,也會使導線、塔桿、絕緣子和金具等受到不平衡沖擊而疲勞損傷。由覆冰、舞動引起的輸電線路倒桿(塔)、斷線及跳閘事故會給電力系統的輸電線路造成重大的損害,更會威脅到電網的安全穩定運行和供電系統運行的可靠性。

3、外力破壞。

外力破壞電力線路引起的故障越來越多,情況也較復雜,分布面廣。在山區,開山炸石很容易炸傷絕緣子、炸斷導線；在線路經過的下方燃燒農作物,火焰和濃煙易導致線路跳閘；在線路保護區內施工的大型吊車、挖掘機有時會碰斷導線,撞壞塔桿等；還有些不法分子受到經濟利益的驅使盜竊塔材、拉線等電力設施；以及在輸電線路下釣魚、違章施工等。

1、桿塔高度：桿塔最高點至地面的垂直距離,稱為桿塔高度。用H1表示。

2、桿塔呼稱高度：桿塔最下層橫擔至地面的垂直距離稱為桿塔呼稱高度,簡稱呼稱高,用H2表示。

3、懸掛點高度：導線懸掛點至地面的垂直距離,稱為導線懸掛點高度,用H3表示。

4、線間距離：兩相導線之間的水平距離,稱為線間距離,用D表示。

5、根開：兩電桿根部或塔腳之間的水平距離,稱為根開。用A表示。

6、架空地線保護角：架空地線和邊導線的外側連線與架空地線鉛垂線之間的夾角,稱為架空地線保護角。

7、桿塔埋深：電桿(塔基)埋入土壤中的深度稱為桿塔埋深。用h0表示。

8、跳線：連接承力桿塔(耐張、轉角和終端桿塔)兩側導線的引線,稱為跳線,也稱引流線或弓子線。

9、導線的初伸長：當導線初次受到外加拉力而引起的永久性變形(延著導線軸線伸長),稱為導線初伸長。

10、檔距：相鄰兩基桿塔之間的水平直線距離,稱為檔距,一般用L表示。

11、分裂導線：一相導線由多根(有2根、3根、4根)組成型式,稱為分裂導線。它相當于加粗了導線的“等效直徑”,改善導線附近的電場強度,減少電暈損失,降低了對無線電的干擾,及提高送電線路的輸送能力。

12、弧垂：對于水平架設的線路來說,導線相鄰兩個懸掛點之間的水平連線與導線最低點的垂直距離,稱為弧垂或弛度。用f表示。

13、限距：導線對地面或對被跨越設施的最小距離。一般指導線最低點到地面的最小允許距離,常用h表示。

14、水平檔距：相鄰兩檔距之和的一半,稱為水平檔距

15、垂直檔距：相鄰兩檔距間導線最低點之間的水平距離,稱為垂直檔距。

16、代表檔距：一個耐張段里,除弧立檔外,往往有多個檔距。由于導線跨越的地形、地物不同,各檔距的大小不相等,導線的懸掛點標高也不一樣,各檔距的導線受力情況也不同。而導線的應力和弧垂跟檔距的關系非常密切,檔距變化,導線的應力和弧垂也變化,如果每個檔距一個一個計算,會給導線力學計算帶來困難。但一個耐張段里同一相導線,在施工時是一道收緊起來的,因此,導線的水平拉力在整個耐張段里是相等的,即各檔距弧垂最低點的導線應力是相等的。我們把大小不等的一個多檔距的耐張段,用一個等效的假想檔距來代替它,這個能夠表達整個耐張力學規律的假想檔距,稱之為代表檔距或稱為規律檔距,用LO表示。

17、導線換位：送電線路的導線排列方式,除正三角形排列外,三根導線的線間距離是不相等。而導線的電抗取決于線間距離及導線半徑,因此,導線如不進行換位,三相阻抗是不平衡的,線路愈長,這種不平衡愈嚴重。因而,會產生不平衡電壓和電流,對發電機的運行及無線電通信產生不良的影響。送電線路設計規程規定“在中性點直接接地的電力網中,長度超過100km的送電線路均應換位”。一般在換位塔進行導線換位。

18、導(地)線振動：在線路檔距中,當架空線受到垂直于線路方向的風力作用時,就會在其背風面形成按一定頻率上下交替的穩定渦流(如圖2-3示),在渦流升力分量的作用下,使架空線在其垂直面內產生周期性振蕩,稱為架空線振動。

19、桿塔：桿塔是支承架空線路導線和架空地線,并使導線與導線之間,導線和架空地線之間,導線與桿塔之間,以及導線對大地和交叉跨越物之間有足夠的安全距離。

常規桿塔型號表示方法：

1、按桿塔用途分類代號含義：

Z——直線桿塔 D——終端桿塔
ZJ——直線轉角桿塔 F——分支桿塔
N——耐張桿塔 K——跨越桿塔
J——轉角桿塔 H——換位桿塔

2、按桿塔外形或導線布置型式代號含義： 　.

S——上字型 SZ——正傘型
C——叉骨型（鳥骨型） SD——倒傘型
M——貓頭型 T——田字型
V——V字型 W——王字型
J——三角型 A——A字型
G——干字型 Me——門型
Y——羊角型 Gu——鼓型
B——酒杯型

路徑選擇和勘測是整個線路設計中的關鍵,方案的合理性對線路的經濟、技術指標和施工、運行條件起著重要作用。為了做到既合理的縮短路徑長度、降低線路投資又保證線路安全可靠、運行方便,一條線路有時需要徒步往返3～5趟才能確定出最佳方案,所以線路勘測工作是對設計人員業務水平、耐心和責任心的綜合考驗。

在工程選線階段,設計人員要根據每項工程的實際情況,對線路沿線地上、地下、在建、擬建的工程設施進行充分搜資和調研,進行多路徑方案比選,盡可能選擇長度短、轉角少、交叉跨越少,地形條件較好的方案。綜合考慮清賠費用和民事工作,盡可能避開樹木、房屋和經濟作物種植區。

在勘測工作中做到兼顧桿位的經濟合理性和關鍵桿位設立的可能性（如轉角點、交跨點和必須設立桿塔的特殊地點等）,個別特殊地段更要反復測量比較,使桿塔位置盡量避開交通困難地區,為組立桿塔和緊線創造較好的施工條件。

桿塔選型

不同的桿塔型式在造價、占地、施工、運輸和運行安全等方面均不相同,桿塔工程的費用約占整個工程的30%～40%,合理選擇桿塔型式是關鍵。

對于新建工程若投資允許一般只選用1～2種直線水泥桿,跨越、耐張和轉角盡量選用角鋼塔,材料準備簡單明了、施工作業方便且提高了線路的安全水平。對于同塔多回且沿規劃路建設的線路,桿塔一般采用占地少的鋼管塔,但大的轉角塔若采用鋼管塔由于結構上的原因極易造成桿頂撓度變形,基礎施工費用也會比角鋼塔增加一倍,直線塔采用鋼管塔,轉角塔采用角鋼塔的方案比較合理,能夠滿足環境、投資和安全要求。

針對多條老線路運行十幾年后出現對地距離不夠造成隱患的情況,在新建線路設計中適當選用較高的桿塔并縮小水平檔距可提高導線對地距離。在線路加高工程中設計采用占地小、安裝方便的酒杯型（Y型）鋼管塔,施工工期可由傳統桿塔的3～5天縮短為1天,能夠減少施工停電時間。

基礎設計

桿塔基礎作為輸電線路結構的重要組成部分,它的造價、工期和勞動消耗量在整個線路工程中占很大比重。其施工工期約占整個工期一半時間,運輸量約占整個工程的60%,費用約占整個工程的20%～35%,基礎選型、設計及施工的優劣直接影響著線路工程的建設。

根據工程實際地質情況每基塔的受力情況逐地段逐基進行優化設計比較重要,特別對于影響造價較大的承力塔,由四腿等大細化為兩拉兩壓或三拉一壓才是經濟合理的。

結束語

縱觀近年來的輸電建設工程,每項工程都有各自特點,設計中脫離工程實際,一味生搬硬套是無法保證設計質量與滿足電網發展需要的。只有結合實際,因地制宜,通過優化方案,科技攻關,不斷探索與創新,才能滿足建設堅強電網的要求,才能開創工程設計“技術先進、安全合理”的全新局面。

架線施工

在以往66kV及以上輸電線路架線施工中,經常遇到個別導線由于施工中各種原因造成磨損,需要處理,為施工造成不便。

一、裝卸、運輸過程中導線磨損

導線在裝卸、運輸過程中易發生磨損的情況和防磨措施：

1、導線線軸變形、線軸板丟失、線軸外保護層脫落。

采取措施：裝卸、運輸前需外觀檢查。

2、線軸在運輸車輛中滾動、翻轉,與四周碰撞。

采取措施：運輸過程中在線軸下方加設墊木等錨固措施,保證線軸不能隨意滾動翻轉,并保證線軸要立著擺放,不能水平倒放。

3、裝卸過程中吊裝導線方法不當。

采取措施：采用吊車吊裝導線線軸,輕裝輕放,不得碰撞,且吊索長度要適當以免輪軸受吊索擠壓變形。注意線軸側板是否有損壞,及時處理防止磨傷導線。

二、放線過程中導線磨損

導線在張力放線過程中易發生磨損的情況和防磨措施：

1、導線與線軸車摩擦。

采取措施：放線過程中,隨時派專人看護線軸車,發現有摩擦情況隨時停車變換線軸車方向或采取軟物墊起等措施。

2、導線換軸時,蛇皮套與導線接觸損傷。

采取措施：蛇皮套使用前檢查其質量,看是否有易劃傷導線的硬物,并且在使用時做到輕拿輕放。

3、導線放線過程中與放線檔內跨越物摩擦。

采取措施：在張力放線施工前,必須計算架線張牽力,保證對跨越物和跨越架距離,在計算不能保證對其摩擦的情況下,則需采取如：下導線上提等措施。

4、導線與牽引繩、導引繩摩擦。

采取措施：展放導線和導引繩、牽引繩應避免摩擦,排定展放順序。確定導線展放與導引繩、牽引繩展放弛度保持互相無接觸,派專人在放線過程中在各個塔位對放線過程進行監控。

5、牽引板翻等情況過耐張塔導線磨損。

采取措施：耐張塔兩側高差較大的,雙滑車應不等高懸掛。為保證輛花車受力一直,應注意其意為、定位和鋼繩套連接長短,根據高差、檔距、張力及轉角度數進行計算后再施工。如耐張塔上揚,可在地面根據轉角大小,倒掛一個或兩個滑車。放、緊線施工調整導線張力要平穩防止沖擊,放線過程中嚴格監視各檔情況。發現錢詳細檢查旋轉連接器質量,轉動靈活程度。

6、升空操作,牽引繩索與導線摩擦、導線互磨、釋放壓線鋼繩、升空時導線在滑車中跳槽等過程磨損導線。

采取措施：升空應根據導線升空后方位,先升遠方導線并依次升空,防止牽引繩索或導線之間較差碰撞。釋放到西安壓繩應用軟繩并防止導線與壓繩相互摩擦,升空前壓接時應根據沿線各檔交叉跨越對地情況,盡量減少導線余線長度,使升空后導線保持對地安全凈空距離。

7、導線地面錨線部分與工器具之間磨損。

采取措施：導線與工器具之間需使用防磨措施,比如錨線過程中錨線鋼錨、臨錨鋼繩、卡線器采用掛膠處理,導線套膠管。

8、導線與地面接觸磨損。

采取措施：導線落地前地面應鋪設彩條布、草墊、苫布等保護隔離設施,保護導線不與地面直接接觸,并在下方墊設支架使其離開地面并設專人保護。

三、附件安裝過程中導線磨損

1、導線起吊工具與導線磨損。

采取措施：使用已掛膠的起吊繩及吊鉤,吊鉤與導線接觸長度大于50mm。

2、間隔棒安裝過程中導線磨損。間隔棒安裝過程中飛車安裝護線膠管,飛車速度不宜過快,要平穩勻速前進,飛車下坡過程中剎車按速度使用,過懸垂線夾時兩人操作,在活門出入口處導線上預先安裝護線膠管。