专题报告之二同塔双回线路导线选择研究.docx

专题报告之二40-AS200631-A0302-02750kV兰州东一平凉一乾县送电线路工程（兰州东一七里铺标段）设计投标文件750kV同塔双回线路导线选择研究【摘 要】导线的选择是750kV同塔双回输电线路的重要课题本报告 根据《750kV架空送电线路设计暂行技术规定》（Q/GDW 102-2003）的有关规定，结合750kV兰州东一平凉一乾县送 电线路工程的实际情况，选取了本工程可能采用的导线截面 和分裂型式组合，并按照本工程可能采用的塔型，对各种导 线分裂方案，进行了电气性能（导线表面电场强度、无线电 干扰、可听噪声、对地距离、走廊宽度、电晕损失等）、机 械性能（机械特性、负荷特性等）等计算，并进行了经济比 较分析通过电气性能、机械性能计算和技术经济比较，本阶段可以 按6 x LGJ-400/5导线开展工作，建议在初步设计阶段，进 行导线的专题论证工作关键词】750kV同塔双回导线选择无线电干扰可听噪声电晕损失目 录1概述2工程概况2.1沿线的路径情况2.2沿线的气候情况2.3电力系统条件2.4计算主要铁塔型式3导线选择的主要控制原则3.1无线电干扰限值3.2可听噪声限值3.3地面最大场强和邻近民房时的场强限值4导线截面和分裂方式的选取4.1导线型号的选取4.2导线分裂根数的选取4.3导线分裂间距5导线表面电场强度计算5.1导线电晕临界电场强度计算5.2导线表面最大电场强度计算6无线电干扰计算6.1计算方法6.2无线电干扰预测结果7可听噪声计算7.1计算方法7.2可听噪声预测结果8导线最小对地距离和走廊宽度8.1导线最小对地距离8.2走廊宽度8.3地面场强分布9机械特性比较9.1导线的机械特性比较9.2相导线的荷载特性10经济比较11主要结论附录A导线表面电场强度计算方法附录B无线电干扰水平预估方法附录C可听噪声的预计公式附录D电晕损耗计算公式1概述导线的选择是750kV同塔双回输电线路的重要课题，它对线路的输送容量、传 输性能、环境问题（静电感应、电晕、无线电干扰、噪声等）对输电线路的技术经济 指标都有很大的影响，因此，导线选择对降低造价有着十分深远的意义。

750kV同塔双回输电线路的工程架线工程投资一般占工程本体投资的比例较 大，再加上导线方案变化引起的杆塔和基础工程量的变化，其对整个工程的造价影 响是极其巨大的，直接关系到整个线路工程的建设费用以及建成后的技术特性和运 行成本，所以在整个输电线路的技术经济比较中，应该对导线的截面和分裂型式进 行充分的技术经济比较，推荐出满足技术要求而且经济合理的导线截面和分裂型 式导线作为输电线路最主要的部件之一，它要满足线路的主要功能一一输送电能 的要求，同时要安全可靠地运行，对750kV同塔双回输电线路还要求满足环境保护 的要求，而且还要在经济上是合适的，因此，对导线在电气和机械两方面都提出了 件格的要求在导线截面和分裂方式的选取中，要充分考虑导线的电气和机械特性, 在电气特性方面，导线电晕而引起的各种问题，特别是环境问题（无线电干扰、可 听噪声等），将更加突出，从世界一些国的实验研究和工程实践情况看，一般均采 用多分裂导线来解决这方面的问题，通过合理选择导线的截面和分裂形式来解决由 电晕引起的环境影响问题；对于导线的机械特性，要使线路能安全可靠的运行，导 线要有优良的机械性能和一定的安全度，特别是线路经过高山大岭、大档距、大高 差及件重复冰地区时，导线必须具备优良的机械性能和留有一定的安全裕度。

原则上，在导线选型时，应综合考虑以下因素：1） 导线的允许温升2） 对环境的影响：包括无线电干扰、电晕噪声等3） 经济电流密度4） 电晕临界电压5） 必要的机械强度导线的选择还受到线路建设环境条件的控制，如设计荷载条件、海拔高度、线 路长度等，本专题研究报告是根据本工程的实际情况，对各种导线截面和分裂型式 进行比较，对导线截面和分裂型式提出推荐意见2工程概况2.1沿线的路径情况750kV兰州东一平凉一乾县送电线路工程（兰州东〜七里铺标段）起点为甘肃 省兰州市愉中县境内的750kV兰州东变电站，终点为静宁县的七里铺，线路全长约 148km （标书路径长度）本标段线路整体走向由西向东，途径甘肃省的愉中县， 定西市、会宁县以及静宁县的七里铺本标段投标路径方案跨越llOkV线路8次, 铁路3次，高速公路4次（包括在建）,公路14次沿线地形分布为山地129.5km, 丘陵12.5km,平地6km线路所经地区的海拔高度在1700m—2290m之间750kV兰州东一平凉一乾县送电线路工程（七里铺〜平凉标段）起点为甘肃省 静宁县的七里铺，终点为平凉市四十里铺东侧的750kV平凉变电所，线路全长约 130km （标书路径长度）。

本标段线路整体走向由西向东，途径甘肃省的静宁县、 平凉市、宁夏的西吉县、隆德县以及泾源县本标段投标路径方案跨越330kV线路 7次，llOkV线路3次，铁路1次，高速公路3次（包括在建）,公路12次沿线 地形分布为高山34.5km,山地85.5km,丘陵7.5km,平地2.5km线路所经地区的 海拔高度在1210m-2740m之间，双回同塔线路所经地区的海拔高度不超过2200m2.2沿线的气候情况综合分析了本工程的气象资料，用于导线分析的气候情况如下表表2-1 沿线气候情况表天气条件好天雪天雨天雾淞天各种天气数量（年小时数）7416576480288通过对沿线气象台站气象资料的收资、统计、分析，本工程同塔双回线路的设 计气象条件为：大风风速30m/s,最大覆冰厚度10mm、15mm2.3电力系统条件2.3.1系统额定电压：750kV2.3.2系统最高运行电压：800kV2.3.3系统输送功率：2300MW2.3.4事故时极限输送功率：4000MW2.3.5 功率因数：0.9-0.952.3.6最大负荷利用小时数：最大负荷利用小时数为3000 （2008—2015年） 小时、3000〜5000 （2015年以后）小时。

2.3.7导线标称截面：6 x 400mm22.4计算主要铁塔型式根据本工程杆塔规划结果，本报告计算采用的杆塔型式采用I串的双回路塔和 采用V串的双回路塔，其导、地线布置尺寸详见图2-13000 1160011600 ,3000“ I "串塔WK图2-1 杆塔塔头尺寸3导线选择的王要控制原则3.1无线电干扰限值输电线路的无线电干扰主要是由导线、绝缘子或线路金具等的电晕放电产生， 电晕形成的电流脉冲注入导线，并沿导线向注入点两边流动从而在导线周围产生 磁场，即无线电干扰场由于高压架空送电线的导线上沿线“均匀地”出现电晕放 电和电流注入点，考虑其合成效应，导线中形成了一种脉冲重复率很高的“稳态" 电流，所以架空送电线周围就形成了的脉冲重复率很高的“稳态”无线电干扰场图3-1电晕产生的无线电干扰可以认为电晕放电产生的无线电干扰是高压架空送电线的固有特性，其频率基 本上就在30MHz以内同时，由于电晕放电会因天气的变化而强弱变化，雨天交 流线路电晕放电明显变强，所以送电线路的无线电干扰电平会随天气变化而有很宽 范围的变化，因此通常采用具有统计意义的值来表示线路的无线电干扰水平，如好 天气平均值、80%值和95%值(大雨条件)等。

根据《750kV架空送电线路设计暂 行技术规定》Q/GDW 102-2003有关规定，无线电干扰限值取：距送电线路边相导 线投影外20m处，80%时间，80%的置信度，频率0.5MHz时的无线电干扰限值取 55 〜58dB3.2可听噪声限值根据国外超高压线路的研究经照，随着电压的升高和导线分裂根数的增加，输 电线路的电晕噪声问题越显突出，必须重点关注武汉高压研究所在其完成的输电 线路电磁环境研究报告中曾提出的噪声限制指标为53dB (A) —55dB (A) o本报 告根据《750kV架空送电线路设计暂行技术规定》Q/GDW 102-2003有关规定，可 听噪声限值取距送电线路边相导线投影外15m处，湿导线条件下55一58dB (A)3.3地面最大场强和邻近民房时的场强限值根据《750kV架空送电线路设计暂行技术规定》Q/GDW 102-2003有关规定， 对居民区线路下地面最大电场强度按7kV/m控制，对非居民区线路下地面最大电 场强度按10kV/m控制，送电线路跨越非长期住人的建筑物或邻近民房时，房屋所 在位置离地Im高处最大末畸变场强不超退4kV/mo4导线截面和分裂方式的选取近年来，我国西北地区建设的750kV输电线路均为单回线路，大都采用6分裂 400mm2的导线，部分地段采用了扩径导线。

本工程招标书要求导线标称截面为6 x 400mm2 导线4.1导线型号的选取在进行导线型号的选取时，首先应立脚于国内也有成熟制造经验的导线型式， 所以，本工程主要根据我国的导线制造标准，参考国内输电线路常用的导线型号， 对导线型式进行选择，初步选定如下几种导线型号作为本工程现阶段导线比较的型 式表4-1 导线型号及特性导线型号铝、钢股数总截面(mm2)直径(mm)钢铝比备 注LGJ-500/4548x3. 6/7x2. 80531.6830.000. 088LGJ-400/5054x3. 07/7x3. 07451.5527. 630. 13LGJ-300/4024x3. 99/7x2. 66338.9923. 940. 134.2导线分裂根数的选取根据国内、外超高压线路的导线实际采用情况，在超高压线路中为解决电晕问 题，一般都需要增加分裂导线根数和导线截面，目前已经建成的750kV超高压线路 均采用6分裂方式，所以我们以六分裂为基础选择了五、六、八共三种分裂方式， 组成了如下导线分裂型式进行计算表4-2 选定的导线分裂型式和截面序导线型号分裂型式总铝截面（mm?）电流密度（A/mm2）18XLGJ-300/4024010. 77—0. 8226XLGJ-300/4018011.03—1.0936XLGJ-400/5023980. 77—0. 8246XLGJ-500/4529310. 63—0. 6755XLGJ-500/4524430. 76—0. 804.3导线分裂间距导线分裂间距的选取要考虑分裂导线的次档距振荡和电气两个方面的特性，次 档距振荡是由迎风侧子导线的尾流所诱发的背风侧子导线的不稳定振动现象，一般 认为分裂导线间保持足够的距离就可以避免出现次档距振荡现象，根据国外研究当 分裂间距与子导线直径之比s/d>16-18时，就可以避免出现次档距振荡；从电气方 面看，有一个最佳分裂间距，在此分裂间距时，导线的表面电场强度最小，由计算 可知，限制次档距振荡要求的分裂间距与最佳电气性能要求的分裂间距是矛盾的， 我国500kV交、直流线路采用得S/d的比值为15-18.7,但对于750kV线路，由于 分裂数较多，电气要求又比较苛刻，因此上要比500kV线路困难得多，一般难以满 足上述要求。

从国外经验看，美国345-750kV线路无论导线截面大小均采用18英 寸，即45.7cm的分裂间距，推算得分裂间距与子导线直径的比值为9.57-16.9,其 S/d值的变化。