基于架空导线动态模式的经济电流密度

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第23卷第2期电力科学与工程Vo1．23，No．2202007年6月ElectricPowerScienceandEngineeringJun．，2007基于架空导线动态模式的经济电流密度李霖，李云台(1．燕山大学电气工程学院，河北秦皇岛066004；2．青州供电公司，山东青州262500)摘要：从架空线路年计算费用的构成和计算入手，导出了导线经济电流密度的计算式，提出了导线价格a和电能单价两个动态参数是影响架空导线经济电流密度的两大主要因素，并分析了三者问的

2、相关关系；阐明了原国家颁布的经济电流密度在现阶段使用的不合理性，给出了现阶段经济电流密度推荐值及方便实用的(，)曲线，为动态模式下架空导线经济电流密度的取值提供了方法和依据。关键词：动态模式；架空导线；年计算费；电流密度中图分类号：TM726文献标识码：A之当时已发生了几倍甚至几十倍的变化，且两者的0引言变化幅度也有也有较大的差异。因此，现行的静态模式下的经济电流密度的经济性将受到合理与否的导线截面的选择是电网规划设计中的一项重要怀疑口，值得做进一步的探索和研究。工作。较大的导线截面，虽使电力线路工程的一次

3、表11956年电力工业部颁布的导线经济电流密度A·mm投资较大，但由于运行中电能损耗较小，故能降低运行费用。反之，较小的导线截面虽能降低工程造价，但对应的运行费用必然较高。这就存在一个导线截面的最佳选择问题，也就是应按“经济电流密度”来选择导线截面，这样可使所设计的线路工程的年计算费用最低，经济效果最佳。因此，我国自1架空线路的年计算费用建国以来先后两次颁布过导线经济电流密度值，供电网规划设计使用。第一次是1956年由电力工业所谓年计算费用，是将工程的初投资费、折旧部颁布的“(见表1)，此推荐值一直在我国电

4、力维护费与运行费用归算到抵偿年限内的年平均值。系统沿用了30年；第二次是1987年由水利电力根据分析，架空线路的初投资由两部分组成：部颁布的口，至今仍在电力系统规划设计中应用。一部分是与线路导线截面密切相关的部分3BS，其l仔细分析研究这两次颁布的经济电流密度值，可以中：为架空线路每相导线单位面积的投资费用，发现在实际应用中有很大的缺陷，因为它只反映了元；为每相导线截面，mm；另一部分是与线路负荷性质()这个变量，而更重要的与不同时导线截面无关或相关不大的投资费用，如杆塔、期密切相关的导线价格和电能单价这两

5、个动态参数绝缘子、避雷线及接地装置、导线的钢芯、勘测设无法在使用时得到体现，它只能算是静态模式下的计及施工费用等。那么，抵偿年限内架空线路初投推荐值。影响架空导线经济电流密度的因素很多，资的年均值的计算式可写为如抵偿年限、导线种类、负荷性质、材料价格和电ZI=(A+3BS)／N=(A+3DaSL×10)／Ⅳ能单价等，而现在线路的材料价格、电能单价等较收稿日期：2007-03-O1．作者简介：李霖(1985一)，男，燕山大学电气工程学院学生维普资讯http://www.cqvip.com第2期李霖，等基于架空

6、导线动态模式的经济电流密度31式中为与导线截面无关部分的投资，元；为架计算费用的主要因素，显然这是由于所选导线截面空线路长度，km：D为导线的比重，铝线为3．528过小所致。只有当。时，年计算费用才在两大g／cln3，铜线为8．9g／eln3；a为导线的价格，元／；因素的共同影响下出现极小值Zm。，因此，把点。Ⅳ为标准抵偿年限，年，一般取50年，本文取8年。称为导线的经济电流密度。分析式(2)可知，由年折旧维护费是指按国家规定的折旧维护率n于与其余各量在其定义域内均为正值，z=f(每年提取的费用，对于高压输

7、配电线路取n=7％。的二阶导数一定存在且大于零，因此，z=f(一定存在极小值。将z对求导得Zl(+3Da×10-3)aZ／=3儿【一Da(N-+)／J2】×10年运行费(电能损耗费)令az／a0，可得年计算费用最低时对应的电流密Z

8、=3PtpflLx10／度，即经济电流密度为式中，为计算电流，取计算期内半小时最大平均电Z流，A；r为最大负荷损耗时问，h，其值从)曲线查取，文中计算时对应于<3000，在3000~5000，5000，分别取r为1500，2800，5500；P为导线电阻率，1，铝导线为0．031

9、5，铜导线为0．0188。为电能单价，元／kW·h。架空线路总的计算费用z为上述三者之和Z=(A+3DaSL~10-3)(Ⅳ+n)+(3PrpflLx10-3／s)(1)(Ⅳ十)2导线经济电流密度的解析计算图1z关系曲线根据式(1)，将导线截面用电流密度的形／Da(N-~+n)(3)式表示(=肌厂)，则可得年计算费用与导线电流密、、fpB度的关系式m一，／(Ⅳ+，2)设—————————————V‘Z=A(N+n