周口电网输电线路输送容量与线路弧垂、温度之间的关系分析

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1、表1-1500kV线路稳定极限与热稳定对比单位：胛表卜2220kY部分重载线路稳定极限与热稳定极限对比单位：唧注：线路的热稳定极限计算条件为导线最高允许温度为70"C，日照lkW／m2，风速0．5m／s，环境温度为40"C。1．1．2目的和意义在保证系统安全的前提下，提高线路的传输容量有很大的经济意义，传输容量会影响导线的温度，导线温度变化将直接影响弧垂的大小，而运行线路中弧垂过大会引起很多事故，所以研究输送容量与弧垂的关系有很现实的意义，尤其是当线路处于极限传输容量运行时，可能会因为弧垂过低导致线路跳闸，造成严重的事故。例如

2、对“8．14”美加停电的分析报告中指出，在发生事故的当地时间15时32分俄亥俄南北联络通道另一条345kV线路因为严重过载导致弧垂过低而跳闸嘲，虽然说这不是“8．149美加停电的主要原因，然而不能不说这个事故加重了此次停电事故。弧垂过低引起交叉跨越距离不够导致发生故障的现象还很多。运行线路中的弧垂都会发生松弛现象，运行时间越长，松弛现象越严重。尤其是在极限负荷运行下，弧垂的问题显得更加重要，将给线路安全运行造成极大威胁。弧垂过低直接导致运行线路交叉跨越距离不足存在一定的安全隐患；部分果树、绿化树生长高度超过了限高，而处理起来又

3、较困难。另外，目前耐热导线的应用在国内已处于起步阶段，该技术可有效增加线路输一3一郑州大学下程硕上论文送容量；提高导线发热允许温度，会引起线路弧垂增大，对地及交叉跨越物的距离减小，影响线路的安全运行。但耐热导线与弧垂之间的关系研究缺乏相关的较成熟的理论和运行经验“】。输电线路的应力、弧垂与大气温度及线路输送容量之间的关系研究，可以指导输电线路的检修和运行，输电线的大负荷和超负荷等特殊运行；并为输电线路的设计提供理论指导和实践的检验；同时为耐高温导线的应用和推广提供相关的经验和依据。1．2国内外研究综述弧垂是线路设计及运行维护中

4、的重要参数之一，决定了架空线路的松紧程度，弧垂的大小直接影响到线路的安全稳定运行。架空线上任一点的弧垂是指该点距两悬点连线的垂向距离，如无特别说明，通常我们所指的弧垂是指架空线的最大弧垂。任何导线都和金属一样具有热胀冷缩的特性。实验证明：每一百米长的导线，在温度增加摄氏一度时，大约会伸长1．5m左右01。温度越升高，导线伸得就越长，弧垂也就越增大；反之，温度越降低，导线就缩得越短，弧垂也就缩小。弧垂应满足现在运行中任何气象条件下的应力都不超过最大值，且满足耐震条件，使导线任何点对地面、水面、被跨物之间的距离符合设计要求，保证线

5、路安全运行的表征参数⋯。当气象条件变化时，如最高气温、最低气温、年平均气温等气象条件变化时，电线应力及弧垂也随着发生变化”1。而输电线路在运行时的导、地线温度不仅与气象条件有关，同时与线路的输送容量之间有直接的关系，而输电线路的弧垂于输送容量之间的关系无相关的较成熟的理论。实际中测量的弧垂总是比计算的弧垂大，如表卜3所示嘲。表卜32001年9月11日昌清II回线实测值及其与计算值的比较一4周L】地区输电线路输送容量与线路弧垂、温度之问的关系研究国外方面主要集中在应用代表档距法研究架空输电线的弧垂和应力以对现有导线进行升级⋯。代

6、表档距法基于基本的假设，即在耐张段之间悬挂结构的导线附件足够柔韧、允许导线的纵向移动来平衡临近导线应力的变化““。也就是说，在每一个悬挂结构都可以纵向无限运动，这给代表档距法造成很大局限。文献“”中给出了使用红外线探测器对架空输电线温度进行测量的方法。文献“”中做了试验得出的结论是在中压架空输电线200米档距运行30年以后，弧垂增加了70厘米。文献⋯1完成了对导线载流量和温度的建模工作，并编制了一个计算机程序来实现导线中的温度变化，输入的数据包括支持和悬挂导线的几何、热、电参数，和复合导线中的总电流，并且增加了一些参数包括风速

7、，位置，太阳辐射，和周围的空气温度。1．2．1弧垂的测量方法弧垂测量的基本方法有异长法、等长法(平行四边形法)、角度法、平视法。其中最常用的是档端观测法，虽然计算比较繁琐一点，但精度高、操作简单“”。8图卜3异长法测弧垂图卜4角度法测弧垂1)异长法：自架空线的悬挂点A、B分别向下量取不等的垂直截距a、b以确定目一5一郑州丈学T程硕t论文击点A’、B’，然后调整紧线张力和观测档弧垂，使架空线的轴线恰与目击视线A’B’相切，于是观测架空线的最大弧垂，如图卜3所示。2)等长法：自架空线的悬挂点A、B分别向下量取相等的垂直截距a、b以

8、确定目击点A’、B’，然后调整紧线张力和观测档弧垂，使架空线的轴线恰与目击视线A’B’相切，于是观测架空线的最大弧垂。3)角度法：角度法测量弧垂又分为很多种方法：档端观测法、档内观测法、档外观测法。其中基本的原理是根据相应的角度法公式算定的经纬仪垂直观测角以设定经纬仪，然后调