
kV及以上大截面架空导线技术doc.doc
14页500kV及以上大截面架空导线技术
根据美国电科院(EPRI)的《±600kV高压直流输电线路设计参数手册》及加拿大TESH-MONT咨询公司推荐公式,500kV双极性直流导线表面梯度的计算结果见表4-1 表4-1 各种导线的导线表面电位梯度 导线分裂型式 4×LGJ-630/55 4×ACSR-720/504×LGJ-800/70 梯度(kV/cm) 20.18 19.42 18.44 参考直流葛-沪线使用公式及TESH-MONT咨询公司推荐公式,电晕起始梯度的计算结果见表4-2
表4-4 导线电阻损耗及总线损 导线 4×LGJ-630/554×ACSR-720/504×LGJ-800/70 电流I(kA) 3 3 3 20℃直流电阻(Ω/km) 0.04514 0.0398 0.03574 电阻损失Pl(kW) 91409 80595 72374 电晕损失PP(kW) (取H=1250cm组) 1124.2 952.2 729 总线损(kW) 92532.7 81547 73103 电晕损失占总线损的% 1.215 1.17 0.997 以上比较计算结果表明,导线截面越大,则线路的电晕和电晕线损越小 1.2 机械性能 大截面导线具有较好的机械性能,根据计算,在相同的铝钢比下,截面积越大,线路覆冰的抗过载能力越强,见表4-5、4-6 表4-5铝钢截面为14.5的不同截面导线的抗过载能力 导线型号 最大覆冰厚度(mm) LGJ-300/20 15 LGJ-630/45 23 表4-6铝钢截面为11.34的不同截面导线的抗过载能力 导线型号 最大覆冰厚度(mm) LGJ-400/35 20 LGJ-800/70 25
1.3 环境影响 输电线路的环境影响包括电场效应(合成场强、人或物体感应电压)、无线电干扰、电视干扰及可听噪音,直流线路还需考虑离子流密度导线截面积变大,线路产生的噪声、无线电干扰和电视干扰都会减小根据三峡直流输电工程(龙泉-政平)中的计算结果表明,采用720mm2导线后,输电线路下对人体或物体的感应电压及其稳态电击或瞬态电击是没有任何危险的,并且优于常规导线 2 国内外应用情况 国内已先后在华东、华中、南方等地区建成和投运采用500~720mm2大截面导线的500kV输电线路,华北地区的500kV大截面导线输电线路也在建设中 在华东地区,大截面导线在建和已投产的500kV线路有:杨东-斗山线、张家港-斗山线、锡东南-车坊线、武南-锡东南线、滁州-马鞍山线(630mm2)、太仓-徐行线(630mm2耐热导线)、政平-武南线(720mm2) 国内其他地区,大截面导线也有广泛应用,主要应用于直流输电以及南方经济发达地区的主干网例如,目前三峡输变电工程已有3条输送电工程采用720mm2大截面导线,每条线可输送300万千瓦的电能,一条是三峡(龙泉)至江苏常州(政平)直流线路,是三峡电站送往华东第一回直流输电线路,经过湖北、安徽、江苏三省,全长890km;一条为三峡(宜都)至广东(惠州)输电线路,经湖北、湖南、广东三省,全长975km;还有一条为三峡(宜都)至上海(华新)输电线路,经过湖北、安徽、江苏、浙江四省,全长1075km。
贵广直流输电I、II回线路也采用720 mm2大截面导线,全长882km在南方经济发达地区,630mm2大截面在500kV、220kV主干网中应用非常广泛,如同杆双回220kV架空线路妈-西线(妈湾电厂-西乡变电站)采用了2×630mm2大截面输电线路 国外一些国家大截面导线、耐热导线、同杆共架多回线、紧凑型输电线路等大容量输电技术的应用非常广泛日本275kV系统中普遍采用2×810mm2、4×410mm2、2×1160mm2、4×810mm2导线;500kV导线的截面已达4×1520mm2、6×810mm2(1000kV采用8×810mm2、8×960mm2导线)东京电网目前普遍采用耐高温的大截面导线,如TACSR 810mm2×4(连续热容量为6GW)和TACSR 810mm2×6导线(连续热容量可达10GW) 3 综合效益分析 大截面导线技术的实施,可带来良好的社会效益和经济效益 3.1 社会效益 大截面导线技术可解决出线回路多而出线走廊资源有限的问题,明显提高输电走廊的效率,避免因大范围征地而带来的不和谐因素;同时,大截面导线的可听噪声和无线电干扰都比较小,减少了对居民生活环境的影响。
3.2 经济效益 线路成本由线路本体材料、设计施工及各种赔偿和间接费用构成尽管近年来材料设备等装置性材料费用、设计施工人工费用大幅度增加,但导线截面增大后,与输送容量增加相比,线路的总造价增加的比例不算大以220kV同杆双回妈湾电厂妈-西线为例,采用2×630mm2与采用2×300mm2导线相比,虽然每km的造价增加了50万元左右,致使总造价提高了20%左右,但输电容量却提高了50%以上;即使在相同的输电容量下,前者每km·年网损比后者低9~10万元,8年左右可以收回多投的资金 4 生产能力分析 在制造工艺方面,大截面导线比普通导线更为严格其中几个关键的问题就是铝液杂质含量、铝单线抗拉强度、铝单线抗拉强度不均匀度及铝导线应力 铝液中的杂质会增加铝导线的电阻率和铝单线的断头率ACSR-720/50mm2导线其电阻值应小于0.039840Ω/km,规定每个制造长度最外层铝线不允许有接头,内层铝线允许有4个接头为达到这一要求,最好采用每单位长度有适当微孔的过滤板,对铝液杂质进行了两次过滤和吸附,这样就可以使导线的电阻稳定在<0.039590Ω/km的较好范围内,绞制时直径为4.53mm铝单线的断线次数可从无过滤时的1.7×l0-3次/km降低到8×l0-4次/km,最大限度地降低了铝单线的接头次数。
720mm2导线的铝单线的抗拉强度要大于160MPa,且全部45根铝单线的抗拉强度
目前,湖北省输变电工程公司、甘肃送变电公司、陕西送变电公司等施工单位,在500kV大截面导线施工工艺和相应工器具的研究、研制与应用上取得了重大成果,如使用中型设备对三峡输变电工程中ACSR-720/50大截面导线实施“一牵四”张力放线获得了成功等 5 规程及标准状况 目前与大截面导线技术相关的国标和行业标准比较完备,主要包括: (1)GB/T 1179-1999《圆线同心绞架空导线》 (2)DL/T 5092-1999《110~500kV架空送电线路设计技术规程》 (3)GBJ 233-1990《110~500kV架空电力线路施工及验收规范》 (4)其中,GB/T 1179-1999在技术上等同与国际电工委员会IEC标准、美国ASTM标准,是国内导线生产及使用的基本依据;但是该标准中缺少当前比较常用的几种大截面导线型号(如ACSR-720/50、ACSR-720/90),而这些型号正在编入该标准的修订稿中 6 结论与建议 6.1 结论 大截面导线技术在国外应用广泛,国内也有较多工程实例。
与常规导线相比,大截面导线可节省线路走廊资源、提高输电容量、降低线路损耗、改善线路周围的电磁环境,具有较好的社会效益和经济效益截面积≤720mm2的大截面导线在制造、施工等方面的技术难题已被国内施工单位解决,而相。
