【精品】500千伏及以上大截面架空导线技术

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1、大截面导线技术1技术原理目前,随着国民经济的高速发展,国内(尤其是华东、华北和南方等经济发达地区)用电负荷急剧攀升,电网建设已滞后于经济的发展,加速电网建设的呼声也越来越高。然而,制约电网建设的一个重要原因就是输电线路的架设。大截面导线技术可解决出线回路多而出线走廊资源有限的问题。同等条件(电压等级、分裂数、导线材料)下,导线截面积增加1倍,按经济电流密度计算,导线的输电容量可提升90%以上,按导线发热条件计算,输电容量也可提升50%左右,明显提高输电走廊的效率。使用大截面导线,可提高线路的电气性能

2、和机械性能,改善线路对环境的影响。1.1电气性能电气性能是大截面导线首先需要考虑的问题,这方面主要考虑线路的电晕特性和电阻特性。电晕是电位梯度超过一定临界值后导线周围的空气游离所致的一种发光放电现彖。经计算得知,采用导线的截面越大,线路的表面电位梯度越低,单位长度导线的电晕线损越小;同时,在相同输电容量下,单位长度导线的电阻损耗也越小。华东电力设计院在三峡龙政线500kV直流输电线路设计中,分别比较了几种导线最大表面电位梯度、电晕起始电位梯度及电晕损失。根据美国电科院(EPRI)的《±600kV高压

3、直流输电线路设计参数手册》及加拿大TESH-MONT咨询公司推荐公式,500kV双极性直流导线表面梯度的计算结果见表4—1。表4—1各种导线的导线表面电位梯度导线分裂型式4XLGJ—630/554XACSR-720/504XLGJ-800/70梯度(kV/cm)20.1819.4218.44参考直流葛一沪线使用公式及TESH-MONT咨询公司推荐公式,电晕起始梯度的计算结果见表4—2。

表4一2各种导线起始电晕梯度导线分裂型式正极导线g(kV/cm)负

4、极导线g(kV/cm)4XLGJ-630/5518.7418.024XACSR-720/5018.6617.924XLGJ-800/7018.5717.82双极好天气下电晕损失及本工程总Hi晕损失(按l~900km)见表4—3。表4—3各种等效电晕损失及总电晕损失导线导线高(cm)单位电晕P(kW/回・km)总电晕(kW)4XLGJ-630/5516002.47922314XACSR-720/5016002.09418854XLGJ-800/7016001.6011445根据电阻损耗Pl=I2Xr,

5、各导线电阻损耗及总线损见表4-4o表4—4导线电阻损耗及总线损4XLGJ-4XACSR-4XLGJ-630/55720/50800/703330.045140.03980.035749140980595723741124.2952.272992532.781547731031.2151.170.997导线电流I(kA)20"C直流电阻(Q/km)电阻损失Pl(kW)电晕损失PP(kW)(取H=1250cm组)总线损(kW)电晕损失占总线损的%以上比较计算结果表明,导线截面越大,则线路的电晕和电晕线损

6、越小。大截面导线具有较好的机械性能,根据计算,在相同的铝钢比下,截面积越大,线路覆冰的抗过载能力越强,见表4—5、4-6o表4—5铝钢截面为14.5的不同截面导线的抗过载能力导线型号最大覆冰厚度(mm)LGJ-300/2015LGJ-630/4523表4—6铝钢截面为11.34的不同截面导线的抗过载能力导线型号最大覆冰厚度(mm)LGJ-400/3520LGJ-800/7025

7、械性能(线路的风载及线路对杆塔的荷载)可得以改善。1.3环境影响输电线路的环境影响包括电场效应(合成场强、人或物体感应电压)、无线电干扰、电视干扰及可听噪音,直流线路还需考虑离子流密度。导线截面积变大,线路产生的噪声、无线电干扰和电视干扰都会减小。根据三峡直流输电工程(龙泉一2政平)中的计算结果表明,采用720mm导线后,输电线路下对人体或物体的感应电压及其稳态电击或瞬态电击是没有任何危险的,并且优于常规导线。内外应用情况国内已先后在华东、华屮、南方等地区建成和投运釆用500〜720mm大截面导线的

8、500kV输电线路,华北地区的500kV大截面导线输电线路也在建设中。在华东地区,大截面导线在建和已投产的500kV线路有:杨东一斗山线、张家港一斗山线、锡东南一车坊线、武南一锡东南线、滁州一马鞍山线(630mm)、太22仓一徐行线(630mm耐热导线)、政平一武南线(720mm)。国内其他地区,大截面导线也有广泛应用,主要应用于直流输电以及南方经吋发达地区的主干网。例如,目前三峡输变电工程已有3条输送电工程采用720mm2大截面导线,每条线可输送300万千瓦的电能,

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