节能导线在设计中的选择和应用

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1、节能导线在设计中的选择和应用（中国电建集团湖北工程有限公司430040）摘要：随着输电线路节能导线结构和生产工艺的不断完善，在工程实践中得到了广泛应用，但在实际工程中导线设计参数的选择受到建设环境的限制，如设计荷载条件、海拔高度等。针对实际工程中500RV线路节能导线的选型，从电气特性、机械性能和经济分析等方面对备选导线进行了技术经济比较，推荐了在技术和经济上最优的导线型号。指山资源节约型输电线路以及节能型系列导线，在新线路的建设中能获得良好的经济效益和社会效益。关键词：节能导线；工程应用；电气特性

2、；机械特性0引言导线作为输电线路最主要的部件之一，主要功能是满足输送电能的要求，同时要求运行安全可靠、投资经济合理，并且须满足环境保护的要求。这些方面对导线的电气和机械性能都提出了严格的要求，在导线截面和分裂方式的选取中，要充分考虑导线的电气和机械特性。在电气特性方面，通过合理选择导线的截面和分裂形式来满足线路输送容量要求，同时导线方案需满足相应电磁环境指标限值要求；机械特性方面，为保证输电线路安全可靠运行，导线要有优良的机械性能和一定的安全度，特别是线路经过高山大岭、大档距、大高差及重覆冰地区时，

3、导线必须具备优良的机械性能和留有一定的安全裕度。原则上，在导线选型时，应综合考虑的因素有：经济电流密度、允许载流量、电磁环境影响，必要的机械强度、年费用等。木文通过比较上述因素，对节能导线和普通钢芯铝绞线进行了电气和机械性能等比选，通过年费用最小法进行综合技术经济比较，确定了合理的节能导线型号、导线截面和分裂间距。1自然环境及气象条件木文列举工程线路的主要路径为平地和河网泥沼，线路路径方案的沿线海拔高度均在1000m以下。设计气象条件组合见表1。2导线选择及性能比较2.1导线选择(1)导线截面及分裂

4、数。500kV常规线路每相导线分裂数-般选择4、5、6分裂，首先对系统远景潮流、导线的经济电流密度、N-1方式下单冋线路的输送容量、导线荷载以及电磁环境影响进行分析。本工程系统额定电压为500kV,功率因数为0.95，最大负荷利用小吋数为4500h，系统终期最大输送功率为3000MVA。根据经济电流密度计算，导线截面推荐采用4×630mm2。采用4分裂630mm2截面导线的组合可以满足系统输送功率、N-1方式下单冋线路的输送容量的要求，并iL导线水平风荷载、顺线张力荷载相对5、6分裂导线

5、的组合均较小，进而可减少铁塔、基础和绝缘子方面的造价。(2)导线选型。节能导线指在等外径(等总截面)条件下，与铝线导电率为61%IACS的钢芯铝绞线相比，直流电阻(20°C)更小的导线。本文在4分裂630mm2规格这一前提下，导线选型立足于国内已有成熟制造经验的导线型式上，根据我国的导线国家标准［1】，选取了钢芯铝绞线、钢芯高导电率铝绞线、铝合金芯高导电率铝绞线和中强度铝合金绞线［2】三种类型的节能导线进行比选。导线特性参数见表2。(3)导线分裂间距决定导线分裂间距的主要因素与次档距振荡、电气性能等

6、冇关。根据国际大电网会议进行的国际咨询，次档距振荡与间距、直径两者比值奋关，若比值s/d大于15〜18吋不会发生严重的次档距振荡，若比值s/d小于10吋，便有可能发生严重的次档距振荡。加拿人、英国等代表在国际人电网会上讨论提出当分裂导线s/d为15吋，没奋发生次档距舞动和振荡问题，而早期分裂导线当s/d为10.7吋，曾发生严重的次档距舞动。根据湖北省己投运的500kV输电线路，导线采用4×300mm2或4×400mm2，分裂间距为450，比值s/d人于16,运行中没发生过此类

7、事故。本工程导线直径为33.8mm,导线分裂间距也推荐采用500mm,s/d为14.8，子导线采用正方形排列。2.2电气特性包含导线电磁环境、载流量和电能损耗的比选。(1)导线电磁环境比较。根据规程［3］的规定，海拔不超过1000m吋，500kV交流输电线路的电磁环境指标限值为：1)距输电线路边相导线投影外20m处且离地2m高且频率为0.5MHz吋的无线电干扰值应小于等于55dB(μV/m)o2)距输电线路边相导线投影外20m处，湿导线条件下的可听噪卢限值dB为55A。导线表面最大电强度按导线

8、高度对地距离11m计算，导线分裂间距为500mm。计算结果如表3。注:Em/E0限值为0.8,无线电干扰、可听噪声限值为55dB。从表3可以看出：所选用的各种型号的导线各项电气性能指标基本相当,均能满足本工程的设计需要，同吋又符合现行规程规定。(2)导线载流量比较。计算导线的载流量，首先需要计算各种导线的交流电阻值。交流电阻值按文献［4］进行计算，计算结果见表4。对于以上4种导线，线路在正常运行方式下的单回线路输送最大电流均要求456A;在线路N-1运行方式下，非故障