碳纤维复合芯软铝导线在线路增容工程中的应用

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1、碳纤维复合芯软铝导线在线路增容工程中的应用．’3．3．2施工工艺要求及注意事项⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯323．4线路增容后的运行情况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．4l3．4．1运行要求⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯413．4．2运行中出现紧急情况处理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯413．4．3运行实际情况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯41第4章结论与展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．434．1结1沦⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

2、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯434．2展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯43参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯45致{射⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯481V江苏大学工程硕士学位论文．第1章绪论1．1选题的背景与意义目前随着地方经济的发展，用电负荷屡创新高，2013年6月18日，全国日发电量首次创新高，较去年提前23天。整个迎峰度夏期间，全国日发电量11次创新高

3、，8月6日最高达到175．19亿千瓦时，同比增长14．65％。国家电网用电负荷于7月25日创下历史新高，达6．27亿千瓦，这个数值约为2004年全国最高统调负荷的两倍。华北、华东、华中、西北4个区域电网及22个省级电网用电负荷187次创历史新高，增幅超过两位数的省级以上电网14个，较去年增加lO个。特别是华东地区，负荷最大增长超过10％，电力供需形势异常紧张。电网负荷的不断快速增加带来一系列问题，多个电厂因不堪重负导致跳机，变电站主变超载，而这其中输电线路容量限制的问题日益凸显，许多老旧线路已不堪承受传输容量快速扩容

4、的需求，由于线路过负荷造成的限电、停电时有发生。迎峰度夏期间超载、重载的线路越来越多，快速增加的用电需求与电网输送能力的矛盾日益突出，电力传输成为电力工业、地方经济发展的“瓶颈”，对已有电网线路的扩建增容己显得日益迫切。对线路进行增容，就需要提高导线的载流量。导线载流量取决于导体类型、电阻、允许最高工作温度和环境参数(如环境温度等)。导线的载流量与其电阻成反比，电阻越小，载流量越大。而在截面积一定的情况下，导线的载流量又与其允许温升成正比，即截面相同的导线，导体温升越高，载流量越大【lJ。因此，为了提高线路的输送容量

5、，可以从两个方面考虑，一是降低导线的电阻，二是提高导线的工作温度。通过该理论解决输电线路输送容量这一瓶颈，通常采取以下五种方法：第一种方法，增加新的输电线路。目前电力负荷越是高的区域越是经济发达的区域，土地资源尤为紧张，通道资源稀缺，规划审批难度大、拆迁补偿、政策处理等地方矛盾突出。新增输电通道的难度极大，而由此带来的新建路投资巨大。第二种方法，改造现有线路，加大导线型号。可以利用现有通道，但是导线型号加大后，受原杆塔承力特性的影响，通常需对现有的杆塔集中进行更换，也涉及基础的重新建设，也存在政策处理的问题。同时因沿

6、原通道建设，线路停电时间较长，对电网及社会影响较大。第三种方法，线路动态增容。因线路的载流量是通过在最高气温、覆冰、最1碳纤维复合芯软铝导线在线路增容工程中的应用大风速等恶劣气温下得出的值，留有很大的运行裕度，输电线路动态增容是通过对导线温度以及线路局部环境温度、风速、风向、光辐射等进行在线监测，依据现场所采集的数据及影响输电线路安全运行的各类判据，实时计算并确定当前线路的稳态输送容量限额，提高线路输送容量。输电线路动态增容实现过程如下：安装在导线或连接点上的导线温度监测仪直接测量导线温度，将温度数据发送给线路监测基

7、站。温度监测仪附近的气象环境监测装置实时采集风速、风向、环境温度、光辐射数据，发送给线路监测基站。线路监测基站对收集到的气象和导线温度数据进行存储分析，并将处理后的数据发送至监测中心。监测中心接收、存储现场实时采集的数据，计算线路可输送的最大容量，由调度部门实施线路动态增容【2～31但是这种增容方法存在线路可开放容量的不稳定性，在高温等恶劣天气下反而达不到需要增容效果。第四种方法，提高导线工作允许温度技术。将导线的允许温度由规程规定的70。C提高到钢芯铝绞线拐点附近的80。C左右。由此输电线路输送功率可增加8％～18

8、％，但是全线的交叉跨越需全部进行重新校核，不满足处还需进行交跨改造。此种方法最为经济，但是增容效果有限。第五种方法，使用新型增容量导线。利用原有杆塔只更换大容量导线。而利用原有杆塔的前提条件是更换的导线荷载不能超过原有杆塔的设计条件。要求导线具备三个条件：一是弧垂随温度的变化小；二是质量轻、外径小；三是具有输送大电流的能力。通过将原线路导线更换