低风压铝合金芯高导电率铝型线绞线的运用实践,电力论文.docx

低风压铝合金芯高导电率铝型线绞线的运用实践,电力论文内容摘要：随着电网飞速发展，对导线的要求越来越高，以某220kV线路工程为例，通过年费用最小法对导线选型进行计算分析，推荐采用大截面节能导线。与常规钢芯铝绞线2 JL1/G1A-300/40相比，风荷载降低15%，电阻损耗分别减少12.7%，年费用低15.73万元/km低4.5%，经济效益显著。 本文关键词语：220kV输电线路; 低风压; 大截面导线; Abstract：With the rapid development of power grid, the demand for conductors is getting higher and higher. Taking a 220 kV line project as an example, the conductor selection is calculated and analyzed by the method of minimum annual cost, and the large cross-section energy-saving conductor is recommended. Compared with the conventional steel core aluminum strand 2 JL1/G1 A-300/40, the wind load is reduced by 15%, the resistance loss is reduced by 12.7%, and the annual cost is reduced by 157300 yuan/km(by 4.5%). 引言 高压输电线路导线选型研究是沟通输电线路的重要课题，对线路的输送容量、电能损耗、电磁环境有很大的影响。同时对整个工程的造价影响极大。因而，导线合理选型对沟通输电线路节约成本、降低工程造价及运行损耗有着特别深远的意义1。 本文以江西某工程为例，新建单回架空线路33.4公里，地形比例为丘陵50%、平地15%、泥沼35%。设计气象条件为基本风速27m/s、设计覆冰10mm。输送容量416MW。 1 导线选型简介 根据系统远期输送的要求，对于常规钢芯铝绞线2 300mm2或1 720mm2及以上截面的才能知足要求。本论文仅对单分裂1 720mm2及以上截面导线进行研究。 1.1 钢芯铝绞线 该导线为常规截面导线，本次选取720mm2对应型号JL/G2A-720/50介入比选。 1.2 中强度铝合金绞线 该导线由中强度铝合金线绞合而成，为现前阶段广泛推广应用的三种节能导线之一。本次选取720mm2对应型号JLHA3-775介入比选。 1.3 钢芯铝合金绞线型线 在原有圆线同心绞架空导线上进行改良，以型线单线代替常规的圆线构造制成型线同心架空导线，可提高导线的综合性能。本次选取 T 型型线JL3X/LHA1-660/240介入比选。 1.4 低风压导线 采用加强芯高导电率铝合金线LHA55.25，该铝合金产品导电率到达55.25%IACS，比国标要求的导电率还要高3%左右，抗拉强度为315MPa，与等构造的铝合金芯铝绞线比照，在保证导线的抗拉强度的同时，进一步降低了导线的电阻，提升了导线的节能效果。 同时采用低风压导线，该导线最外层采用型线构造和V形沟槽，使得导线外表构成一定的粗糙度，似高尔夫球状外外表。使导线外表构成一定的粗糙度，降低导线的阻力系数，进而降低了导线的风压。 本次选取1 JL3X/LHA1(DFY)-660/240低风压铝合金芯高导电率铝型线绞线介入比选。各新型导线主要技术参数见表1。 2 导线性能分析 经载流量、电阻损耗、导线温度、沟通电阻和电磁环境计算得知，在极限输送容量情况下，JL/G2A-720/50的导线温度最高，为64.07，JL3X/LHA1(DFY)-660/240的导线温度最低，为53.35；一样输送容量下，新型大截面型线节能导线的节能效果更好；各参选导线方案的电磁环境计算结果均知足限值要求。一样输送容量416MW下1 JL3X/LHA55.25(DFY)-660/240和常规2 JL1/G1A-300/40相比，电阻损耗分别减少12.7%。 表1 新型导线主要技术参数 下载原表 经导线弧垂、过载能力、耐张串强度、对杆塔荷载计算得知，JLHA3-775导线弧垂特性最好；参选的导线覆冰过载均知足要求；导线金具串配套采用2 120kN耐张串。 经导线用量、杆塔耗钢量、基础用量、绝缘子用量、损消耗损费用比拟得知，以JL/G1A-720/50导线为基准进行比拟，最经济的导线是JLHA3-775，本体投资节约且损耗小；JL3X/LHA55.25(DFY)-660/240损耗最小，固然静态投资较大，但仅需3年收回投资。JL/G1A-720/50静态投资最大。 3 导线年费用比选分析 进一步采用年费用最小法1进行综合技术经济比拟。按公式1进行计算，年费用计算结果见表2。 边界条件如下：1经济使用年限为30年，施工期按2年计算，前一年投资为60%，后一年投资为40%。2年最大损耗小时数3200h。3设备运行维护费率1.4%。4电力工程回收率8%。5上网电价0.41元/kW h。 表2 年费用比拟表 下载原表 从比选计算可得：1在输送容量416MW时，低风压铝合金芯高导电率铝型线绞线1 JL3X/LHA55.25(DFY)-660/240的年费用最低，年费用最高的是钢芯铝绞线JL/G2A-720/50。2低风压铝合金芯高导电率铝型线绞线1 JL3X/LHA55.25(DFY)-660/240与常规2 JL1/G1A-300/40相比，电阻损耗分别减少12.7%，年费用低15.73万元/km低4.5%。 4 导线三维电场计算模拟 在以往采用二维计算模型，将导线视为与地面平行的无限长直导线，导线对地高度取最小对地高度或平均对地高度导线悬挂点高度减去弧垂的2/3的基础上，本计算采用三维模型模拟计算，十分是对于档距较长、弧垂较大的线路，弥补的二维简化模型误差较大的难点，更准确地反映线路周围的电场强度分布，提高设计精度。 本计算采用线性单元模拟电荷法，每一线电荷单元在任意空间位置产生电势和场强，指定位置的电场强度由之叠加得到。架空线路通过调节悬链线方程模拟实际导线弧垂。 选定本工程现场某段线路。220kV线路绝缘子串串长取2.5米，档距410米，最高运行电压242kV，导地线弧垂13米。 计算得到的JL3X/LHA55.25(DFY)-660/240电场强度最大值为1104.2V/m，距离地面1.5m高处电场强度三维分布图见图1。 图1 电场强度三维分布图 下载原图 垂直途径的方向，三相导线分布使得档间离地1.5m处的电场具有 双峰 形状峰值发生在边导线外；距中线50m处场强很小，能够忽略不计。沿线方向，由于铁塔具有静电屏蔽作用，档的两端电场强度迅速减小；档距导线离地近期，场强到达峰值。 根据我们国家在(电磁环境控制限值GB8702-2020中明确了工频电场公众曝露控制限值为4kV/m。由计算结果可知，上述导线的电磁环境知足限值要求。 5 结论 (1在220kV输电线路中采用了低风压铝合金芯高导电率铝型线绞线1 JL3X/LHA55.25(DFY)-660/240。与常规2 JL1/G1A-300/40相比，风荷载与一般导线相比降低15%，电阻损耗分别减少12.7%，年费用低15.73万元/km低4.5%，经济效益显著。 (2本文采用三维模型进行电场计算，低风压铝合金芯高导电率铝型线绞线1 JL3X/LHA55.25(DFY)-660240电磁环境知足限值要求。 以下为参考文献 1架空导线应用技术M.中国电力出版社，2021. 2GB 50545-2018.110kV750kV架空输电线路设计规范M.北京：中国计划出版社，2018. 3张士元500kV送电线路采用三分裂导线经济效益分析J吉林电力技术，1992(4):3-4.