输电工程节能降耗文字说明模板.pdf

1输变电项目节能分析输变电项目节能分析 1 项目概况项目概况 XX 地处于辽宁省东南部鸭绿江西北岸，北依长白山脉，南临黄海，隔鸭绿江与朝鲜民主主义人民共和国新义州相望是朝鲜半岛与欧亚 大 陆的主要陆路通道，也是东北地区新的出海通道近年来，XX 市充分利用已有基础条件，发挥资源和区位优势，加快发展壮大非公有制经济，全方位扩大开放，城市建设和整体经济有了长足的发展 根据《XX 市城市总体规划》 ，将 XX 城市总体布局定位为大力拓展发展空间、扩大经济总量、提升综合功能、使 XX 成为东北地区重要的加工制造基地、物流中心和旅游名城 结合国家建设资源节约型、环境友好型社会的奋斗目标，在工程设计中需侧重节约能源、改善生态环境，提高供电可靠性，满足经济发展及人民生活用电需要 XX500kV 变电站推荐站址位于 XX 市振安区汤山城镇龙泉村， 距 XX市 25 公里，XX 至凤城公路（304 国道）右侧，距凤城 25 公里变电站建成后，可充分发挥抽水蓄能电站的调峰作用不仅加强 XX 地区电网外送能力，同时改善地区 220kV 电网结构、提高了地区电网的供电可靠性作为电力交换的转换站，可将地区盈余电力通过 500kV 送电线路送入辽宁省负荷中心，为保证东部大型水、火电源电力可靠送出起到巨大的作用。

为东北老工业基地的振兴和发展、创建新 XX 做出2应有的贡献 该 项 目 由 辽 宁 电 力 有 限 公 司 出 资 建 设 ， 变 电 站 本 期 装 设1 台1000MVA 主变，远期 2 台 1000MVA 主变500kV 本期出线 4 回，分别为至本溪南变 2 回、至蒲石河电厂 1 回，至 XX 电厂 1 回远期 9回保证了变电站有较好的适应性和扩展性 2 国家政策的贯彻国家政策的贯彻 国家发改委发改投资（2006）2787 号文要求，输变电项目在可行性研究阶段进行节能的设计和评估 本项工程设计主要遵循如下原则： 1）贯彻“安全可靠，经济适用，符合国情”的电力建设方针，在保证安全可靠的前提下，采用成熟的先进技术，减少工程量，降低工程造价 2）变电和送电专业进行选站、选线时，应注意深入实际、调查研究，注意尽量节约土地资源，保护生态环境线路路径和站址选择进行多方案比较，同时取得地方政府和相关部门的原则协议，避免和防止下阶段工作可能出现的颠覆性因素 3）500kV 本溪南本期工程扩建至 500kVXX 变电站出线间隔应充分利用空余的位置为减少施工安装工作量及对运行的影响，节省投资，扩建工程尽量避免对现有出线间隔排列的改动。

3 节能措施节能措施 3.1 接入系统方案及导线截面选择接入系统方案及导线截面选择 31）接入系统方案确保技术合理、经济最优）接入系统方案确保技术合理、经济最优 本期接入系统提出 3 个方案，其中推荐方案的潮流分布均匀，正常和 N- 1 方式下， 各线路潮流均在经济输送范围内， 没有过载线路推荐方案网损最小，年电能损失最少，比淘汰方案少 435~1305MWh; 推荐接入系统方案，电网结构简洁清晰、运行灵活安全可靠，可以满足蒲石河抽水蓄能电站接入系统的需要， 由于建设至本溪地区双回线路，加强了 XX 地区向中部电网传输电力的北送通道，有助于大型电源电力可靠送出 对推荐方案和淘汰方案进行经济对比分析，推荐方案投资最少，比 淘 汰 方 案 投 资 节 省7800~9700万 元 ； 年 费 用 比 淘 汰 方 案 少1125~1210 万元 2）考虑经济电流密度、合理选择导线截面）考虑经济电流密度、合理选择导线截面 a. XX 变－本溪南变送电线路导线截面选择变－本溪南变送电线路导线截面选择 4××400mm2 根据电力平衡结果，2010 年地区外送电力 1720MW，XX－本溪南送电线路导线截面选择 4×400mm2， 其经济输送容量 1590MVA （经济电流密度 J＝1.15） ，能够满足潮流输送要求。

2015 年地区外送电力 3135MW，届时 XX 地区 500kV 外送线路增加为 4 回线，路 N－1 方式下，能够满足电力输送要求 b. XX 变－蒲石河电站送电线路导线截面变－蒲石河电站送电线路导线截面 4××300mm2 蒲石河电站装机总容量 1200MW，满出力 2～4 小时，在抽水工况下，最大受入功率达到 1300MW，一般满载抽水运行 6 小时年最4大负荷利用小时数 2920~3650 小时，考虑经济电流密度 J＝1.15，导线截面选择 4×300mm2，其经济输送容量 1200MW，能够满足电站送出和受入电力的传输需要 c. XX 站—华能站—华能 XX 电厂电厂 500kV 送电线路， 导线截面送电线路， 导线截面 4××630mm2 根据华能 XX 电厂装机规划，二期建设 2 台 660MW 机组，远期建设 2 台 1000MW 机组，XX 变电站－华能 XX 电厂送电线路导线截面选择宜选择 4×630mm2 考虑电厂最大负荷利用小时数 5500 小时，经济电流密度取为 J=0.9，其经济输送容量 1964MVA，能够满足本期电 厂 送 出 要 求 兼 顾 远 期 华 能XX 电 厂 三 期 建 设 ， 电 厂 外 送 电 力3154MW，仍能满足电厂送出电力的传输需要。

3.2 送电节能措施送电节能措施 1）导线材质选择）导线材质选择 本工程线路导线采用高导电率钢芯铝绞线，降低了线损同铝包钢绞线和铝合金绞线相比，钢芯铝绞线铝线导电率最高，可以达到同等截面铜导线的 61%~63%，线损最小，能源利用率最高 a. 目前全铝合金绞线的价格还比较高，约是普通钢芯铝绞线的1.4～1.5 倍，与普通钢芯铝绞线相比电气性能基本一样，但导电率仅能达到同等截面铜导线的 58%~60%，虽然机械性能方面优越，但其线损较大，是同截面钢芯铝绞线的 1.18 倍，而且配套金具研制费用高，因此，不考虑全铝合金导线 b. 铝包钢芯铝绞线在国外有较长的运行历史，与相同结构的普5通钢芯铝绞线相比，抗腐性能好、能耗低普通钢芯铝绞线的内层铝单丝与镀锌钢丝直接接触， 在外界水汽和污染物浸渍下二种具有不同电势的金属之间产生电位腐蚀，加速钢芯的老化而铝包钢芯铝绞线的钢丝上被铝层包裹而不与铝股接触，避免了电腐蚀，进一步提高了抗腐能力，延长导线使用寿命但目前铝包钢芯铝绞线价格较高，经济效益较差 2) 导线分裂根数和间距的选择导线分裂根数和间距的选择 若导体的材质相同， 在相同截面下分裂导线的载流量与常规单根导线载流量的倍数是与分裂的根数有关。

若采用两根则倍数为 1.189；采用四根倍数为 1.414，载流量提高分别为 19%和 41.4%为满足可听噪声和无线电干扰限值要求，可以通过增加相导线分裂根数，减小导线表面场强来达到的本工程采用国内常用的四分裂导线，可以满足可听噪声和无线电干扰限值要求 导线采用适当的相分裂导线间距 影响导线表面电位梯度的因素有电压水平、导线对地高度等，导线分裂间距也是因素之一有关资料表明子导线分裂间距大约是子导线直径的 10 倍时，导线表面电位梯度显示最小值； 小于 10 倍， 导线表面电位梯度增加很快； 在 10 倍～20 倍的范围内，导线表面电位梯度增加很小所以从导线表面电位梯度方面来考虑，子导线分裂间距为导线直径的 11～20 倍比较合适据国际大电网会议所作的国际咨询，为有效降低尾流效应，减小次档距振荡，分裂间距 D 和子导线直径 d 的比值 D/d 不宜小于 12～13 6为保证线路运行时不会发生严重的次档距振荡问题， 还选用性能优良的阻尼型间隔棒，并在档距中按优化方式布置安装本工程采用子导线分裂间距 450mm，可以有效减少导线表面电位梯度和次档距振荡，并能提高导线的输送能力。

3) 拥挤地段采用双回路铁塔拥挤地段采用双回路铁塔 线路拥挤地段，为节省线路走廊，减少杆塔占地面积，采用同塔双回路双回路杆塔导线采用鼓型垂直排列方式导线对地场强的分布与两个回路三相导线的相序排列有关， 本工程两个回路从上到下分别按 B- C- A 和 C- A- B(A- B- C)排列，即混相排列方式按此种相序排列方式分别进行了离地 1m 高的场强计算，并绘制了电场强度曲线 500kV 双回路地面电场强度曲线 7从图中可以看出，对地距离 11m 时，导线最低点处离地 1m 高的最大地面场强为：9.65kV/m小于我国 500 kV 线路最大地面场强9.7kV/m 本工程双回路铁塔主要用在进出线和线路走廊受限制的区段 一条双回路线路与两条单回路线路相比，可以减少线路走廊宽度，减少永久占地下表以 4×630 导线铁塔为例： 一回双回路 两回单回路 双回路/单回路 走廊宽度(m) 22 米 67 米 0.33 永久占地(m2) 272 348 0.78 4) 地线采用分段绝缘地线采用分段绝缘 为降低电能 损耗，除良导体地线以外的一般镀锌钢绞 线予以绝缘，绝缘方案采用分段绝缘方式，每绝缘段长度不超过 6～7km。

OPGW 普通地线（镀锌钢绞线） 地线绝缘方式示意图 如绝缘段太长，可在绝缘段中间选一直线塔予以接地绝缘子安装后角型电极均朝上， 有利于熄弧， 且两电极之间的间隙为水平放置，为避免因雨水或结冰使间隙的绝缘水平降低， 也为避免间隙过大使击8穿电压过高而影响防雷效果及继电保护的灵敏度，地线间隙为 20mm左右为宜 5) 采用节能金具采用节能金具 采用铸铁和螺栓组合成的耐张线夹和悬垂线夹(包括防振锤)，用这种 材 料制成的金具在导线中通过交变电流时形成一个闭合的磁回路，铁磁物质在交变磁场作用下反复磁化的过程中，其磁感应强度的变化总是滞后于磁场强度的变化，这就是所谓磁滞现象在反复磁化的过程中，由于磁畴的反复转向，铁磁物质内部的分子摩擦发热而造成能量损耗构成闭合回路的电力金具在反复磁化过程中，因为磁畴反复转向导致的这种功率损耗，就是所谓的磁滞损耗这一交变磁场在金具内部也会产生感应电动势和感应电流，即涡流，由于钢铁材料电阻的存在，必然产生有功率损耗，即涡流损耗当电流增大时，磁滞损耗随磁通密度的 1.6～2.0 次方上升，涡流损耗随磁通密度的 2.0次方上升涡流和磁滞损耗产生的热量使金具内的导线温度升高，使该处导线的机械强度下降，加之线路振动，导线就会夹处断股，缩短了线路的运行年限。

据有关资料介绍，导线中通过 400A 电流时，铁磁线夹比铝合金线夹温度高 17℃，损耗多 30W 为了防止电晕和涡流损失， 导线悬垂线夹采用铝合金材料制造的防晕线夹，绝缘子串加装均压屏蔽环耐张绝缘子串导线端安装椭圆型均压屏蔽环均压环采用铝合金材质防振锤采用符合 500kV 线路要求的产品，其线夹采用铝合金材料导线间隔棒采用铝合金方框9形阻尼间隔棒，其构造简单、重量轻，方便施工，有很好的防振性、抗锈蚀性和防电晕功能，能长久的安全运行 6) 节约林木资源，减少对植被的破坏，全线采用高塔跨树设计节约林木资源，减少对植被的破坏，全线采用高塔跨树设计 本工程线路经过区域地形主要以山地为主，沿线林木众多，多为经济林，树木以柞树和松树为主，兼有灌木林线路为节约林木资源，减少对植被的破坏，全线采用跨树设计，跨树高度按树木自然生长高度确定由于耐张塔高度较低，因此，为减少其周围树木砍伐量，在林木密集地区尽量不设置耐张塔， 尽可能的借助山势跨越树木 另外，树林中塔位周围也尽可能少的砍伐施工位置， 充分利用树木之间的空地 7）铁塔采用中相）铁塔采用中相 V 串的紧凑型设计和全方位高低腿串的紧凑型设计和全方位高低腿 本工程单回路铁塔采用中相 V 串的紧凑型铁塔。

减少线路走廊宽度山地线路全部采用全方位高低腿设计全方位高低腿可以减少基面铲方量，有利于环境保护 8）基础设计）基础设计 全方位高低腿铁塔中，各腿之间高差一般为 1 米或 1.5 米，还不能完全满足 0 基面的要求。