专题报告导线先型专题报告.doc

专题报告之三：导线选型专题报告目录1 工程概述................................................................................................12 各种导线参数........................................................................................13 导线电气性能比较................................................................................14 导线机械特性比较..............................................................................45 结论......................................................................................................611 1 工程概述工程概述招标文件中在 15mm、20mm 冰区采用 JL/G1A-400/50 型钢芯铝绞线；在 30mm 冰区采用 JLHA1/G1A-400/50 型钢芯铝合金绞线，40mm冰区采用 JLHA1/G1A-400/65 型钢芯铝合金绞线。

由于本工程30mm、40mm 冰区所用导线暂无相关节能导线与之匹配，故本次仅选择 JL/G1A-400/50 型钢芯铝绞线与 JL3/G1A-400/50 钢芯高导电率铝绞线、铝合金芯铝绞线 JL/LHA1-220/230、和中强度全铝合金绞线 JLHA3-450 等节能导线进行比较2 2 各种导线参数各种导线参数各种导线的主要技术参数见下表：表 1 导线型号及技术参数表导线型号JL/G1A-400/50JL3/G1A-400/50JL/LHA1-220/230JLHA3-450截面积（mm2）451.11451.11451.11451.11直径（mm）27.627.627.5827.58单位质量（kg/km）1510.31509.31246.71246.8计算拉断力（N）12304012295010443010827020℃直流电阻（/km）0.07230.07060.06870.0668综合弹性系数（MPa）69000705005500055000线膨胀系数(×10-61/℃)19.319.4232323 3 导线电气性能比较导线电气性能比较3.13.1 导线载流量比较导线载流量比较在事故运行方式下，交流输电线路可能出现的最大容量由系统的过负荷能力所决定。

导线载流量与导线所处气象条件(环境温度、风速、日照强度)有关，在计算导线载流量时，应使导线不超过某一温度，目的在于使导线在长期运行或在事故条件下，由于导线的温升，不致影响导线强度，以保证导线的使用寿命钢芯铝绞线和钢芯铝包钢绞线连续允许使用温度为 70~80℃，若温度升高，会恶化导线的综合性能 《110~750kV 架空输电线路设计规范》 （GB50545-2010）中规定，验算导线允许载流量时钢芯铝绞线的允许温度采用+70℃，必要时可采用+80℃本报告钢芯铝绞线、铝合金绞线最高允许温度采用+70℃和+80℃两种方案进行计算计算中环境温度为最高气温月的平均气温，根据当地气象统计资料，计算导线载流量的环境温度取 40℃日照强度 1000w/m2，风速 0.5m/s，导线表面辐射、吸热系数均取 0.9，根据《110~750kV架空输电线路设计规范》 （GB50545-2010）条文说明 5.0.6 公式计算四种导线载流量和输送功率见下表：表 2 四种导线载流量和输送容量导线型号JL/G1A-400/50JL3/G1A-400/50JL/LHA1-220/230JLHA3-45070℃1364139014151433单相允许电流（A）80℃1564158016181644370℃510519528535单回输送功率（MW）80℃584590604613从上表可看出，参加比选的四种导线的每回线极限输送功率均能满足系统要求。

各种导线的载流量和极限输送功率相差不大，节能导线要比普通导线高出 1.25~3.0%3.23.2 交流电阻损失比较交流电阻损失比较交流输电线路的电阻热损失为：= =32 2(5.1-1)QWNIer——功率热损耗(MW/km)；QW——分裂根数；N——单回路每根导线的额定工作电流(A)；I——导线的交流电阻(Ω/km)er各种导线结构的电能热损失见表 3（同等载流量下） 导线型号直流电阻(Ω/km) 电阻功率损耗（kW/ km）JL/G1A-400/500.072341.24JL3/G1A-400/500.070639.11JL/LHA1-220/230 0.068738.23JLHA3-4500.066837.12从上表可看出，三种节能导线相对于普通钢芯铝绞线可减低电阻损耗，同时当线路的输送容量越大时，节能比例越高采用日本JCS0374 公式计算时，铝合金芯铝绞线和中强度全铝合金绞线的节4能效果接近，略好于钢芯高导电率铝绞线3.33.3 小结小结（1）同截面的各种导线的载流量和允许输送功率基本相当，均可满足本工程的要求；（2）中强度全铝合金绞线全年电能损耗最小，铝合金芯铝绞线和高导电率钢芯铝绞线依次次之，在输送功率较大的线路其节能效益更明显；4 4 导线机械特性比较导线机械特性比较4.14.1 导线弧垂导线弧垂导线的弧垂特性与导线的计算拉断力、铝钢截面比、自重等因素有关。

各导线 40℃弧垂杆塔重量的计算结果见表 5.1-5表 4 导线最大弧垂及杆塔重量百分比导线型号JL/G1A-400/50JL3/G1A-400/50JL/LHA1-220/230JLHA3-450弧垂（m）7.617.617.357.1540℃弧垂Ldb=300m（%）100%100% 96.694弧垂（m）12.5312.5312.1111.9840℃弧垂Ldb=400m（%）10010096.495.640℃弧垂Ldb=500m弧垂（m）18.7618.7618.5218.335（%）10010098.797.7从上表可知，相同代表档距时，最大弧垂性能由好到差依次为中强度铝合金绞线、铝合金芯铝绞线、钢芯高导铝绞线、钢芯铝绞线 4.24.2 导线过载能力导线过载能力各导线过载能力见表 5，覆冰验算的气象条件为：气温-5℃、风速 10m/s表 5 导线过载冰厚比较表导线型号JL/G1A-400/50JL3/G1A-400/50JL/LHA1-220/230JLHA3-450Ldb=300m33.533.533.332.9Ldb=400m30.330.329.929.3过载覆冰能力（mm）Ldb=500m28.528.527.827.2从上表可看出，上述导线均能满足过载要求，相同代表档距时，过载性能由好到差依次为钢芯高导铝绞线、钢芯铝绞线、中强度铝合金绞线、铝合金芯铝绞线。

4.34.3 导线风偏角导线风偏角当基本风速为 23.5m/s 时，各种导线结构的风偏角见表。

表 6 25m/s 风速各种导线风偏角(Kv=0.85)导线结构JL/G1A-400/50JL3/G1A-400/50JL/LHA1-220/230JLHA3-450大风风偏角(°)52.2152.2154.4555.58操作风偏角(°)24.5024.5026.5027.486雷电风偏角(°)11.1811.1812.5312.71从上表可看出，风偏角由大到小依次为钢芯高导铝绞线、钢芯铝绞线、铝合金芯铝绞线、中强度铝合金绞线4.44.4 小结小结参与比选的四种导线型号的机械性能进行总体比较如下：（1）导线弧垂相同代表档距、相同线温（40℃）时，钢芯高导电率铝绞线的弧垂特性与普通的钢芯铝绞线基本相同铝合金芯铝绞线、中强度全铝合金绞线的弧垂特性较好，在长距离线路上使用铝合金芯铝绞线、中强度全铝合金绞线具有一定的优势2）过载冰厚铝合金芯铝绞线、中强度全铝合金绞线过载冰厚较差；普通钢芯铝绞线、钢芯高导电率铝绞线过载冰厚较好3）导线风偏角铝合金芯铝绞线和中强度全铝合金绞线的垂直荷载相对较小，风偏角相对较大5 5 结论结论（1）当导线允许温度从 70℃上升至 80℃，导线的载流量提高约 1.2 倍，为提高线路的输送能力，降低工程造价，本工程导线允许载流量按 80℃控制，各种导线的极限输送功率相差不大，节能导线要比普通导线高出 1.25~3.0%。

2）由于钢芯高导电率铝绞线、铝合金芯铝绞线和中强度全铝合金绞线的交流电阻较低，故其电阻损失少，在输送功率较大的线路中有一定的节能效益相比之下，常规钢芯铝绞线无节能效益，年费用较高，故本工程不推荐采用7（3）高导电率钢芯铝绞线 JL3/G1A-400/50 具有较好的节能效果，具有与普通钢芯铝绞线完全相同的机械特性，且设计、施工和运行不需特殊考虑，可以直接取代钢芯铝绞线使用，随着该导线推广和市场竞争，其价格还有进一步的下降空间，故本工程优先推荐采用高导电率钢芯铝绞线。