大截面架空导线输电技术的研究 啪蝴螂瑚瑚 枷 黄 铭（广西电网有限责任公司百色供电局，广西百色５３３０００） 【摘 要】随着我国经济的不断发展，电力系统得到了突飞猛进的进步，与此同时，大截面架空导线输电技术已经引起了相关部门的广泛关注。 大截面架空导线输电技术不但具有输送功率大的优点，而且线路损耗少，还可以最大限度的减少线路回路和线路走廊数，最终达到节省资源， 提高经济效益的目的。 【关键词】大截面监控导线；输电技术ｉ研究；经济效益 【中图分类号】ＴＭ７５１ 【文献标识码】Ｂ 【文章编号】１００６—４２２２（２０１４）２４—０１５７—０２ １刖茜 、 下，提高电能输送功率。大截面架空线路导线的出现增大降低 架空导线是电力系统输电线路中极为重要的一部分，其 了线路单位长度的电阻，增加了线路载流量。 输电效率直接决定了整个电力系统的效率，架空导线横截面 ３大截面架空导线输电技术的优势 面积和导线有色金属类型是导线选择的依据。导线面积选择 我国电力系统发展速度快速，但是电网建设很难满足实 过小．会降低电能输送效率．影响电能质量。因此，使用的大截 际要求．大截面架空导线技术应运而生很好的解决了这个问 面导线和耐热导线输电技术成为了我国输电线路发展的主流 题。从电流密度和导线发热条件来讲．截面积增加一倍，输电 方向…。笔者根据多年的工作经验，首先讲述了大截面导线输 容量可以增加１．９倍，大大提高了输电效率。此外，大截面架 电技术的原理．然后讲述了大截面导线输电技术的优势和劣 空导线具有良好的电气特性和机械特性。 势，再然后对如何选择合理截面面积进行了叙述，最后讲述了 ３．１电气特性 大截面架空导线输电技术的综合效益．具有一定的现实意义 输电线路的电气特性主要指电阻特定和电晕特性。线路 和参考价值。 电阻根据欧姆定律计算，主要指的是输电线路本身的电阻．电 ２大截面架空导线输电技术原理 晕特性指的是电力系统输电电位梯度超过一定值以后，会在 所谓大截面导线输电技术，是指超过经济电流密度所控 线路周围空气中造成发光放电的现象 。输电线路总输电功率 制的常规的最小截面导线．而采用较大截面的导线。在我国， 公式： ２２０ｋＶ电压等级以及以上的电力系统通常采用２、４、６分裂形 Ｐ＝ ｕ Ｉ （１） 式．其余电压等级的电力系统采用单导线形式。从定性数据方 式中：Ｐ一线路总功率；ｕ 电压等级；Ｉ一电流。将公式（１）和 面来讲．大截面架空导线的截面积通常在５００ｍｍ 以上，比如 图１进行综合分析，可以看出增加导线面积，可以有效增加栽 应用到三峡工程７２０ｍｍ 的大截面架空导线，大大提高了三峡 流量Ｉ，输送功率必然增加，进而减少了输电线路的回路，节约 工程的输电效率：２００９年我国首条１０００ｍｍ 的大截面导线试 土地资源，从而提高了电力系统的经济效益和社会效益。随着 验成功．并且应用到实际工程中，取得了不错的经济效益和社 导线截面积的不断增加，输电线路单位长度的电阻和电晕都 会效益。导线载流量和导线截面关系如图１所示。 会变小，减少了线路损耗，有效提高了电能输送效率。 ３．２机械特性 大截面导线和普通导线相比较，具有更好的机械特性，相 ≤ 疆 同的铝铜导线比较，导线截面面积越大．线路覆冰抗过载的能 力越强，比如ＬＧＪ一３００／２０型号铝钢线路的最大覆冰厚度为 １５ｒａｍ，但是横截面增加到６３０ｍｍ 的ＬＧＪ一６３０，４５铝钢线路最 大覆冰厚度能够达到２３ｍｍ，大大提高了线路抗过载能力。经 ｉ！Ｉ２械血／ｒａｍ 图１导线载流量与导线截面的关系 过计算．在线路等小面积相同的情况下，大截面架空导线输电 如图１所示。导线截面和栽流量之间并非是一种严格意 技术不仅改善了线路风载，而且有效减少了输电线路对杆塔 义上面的线性关系．而是随着导线横截面积的不断增加，载流 的荷载影响，增强了系统的机械特性。 量也不断增加。随着横截面积的增加，由于受到集肤效应的影 ３．３环境影响 响电流聚集在导体表层．造成载流量增长趋势有所缓和。电力 超高电压输电线路会对周围环境产生影响．主要的干扰 系统的电能在短距离输送过程中．输电能力主要受到线路热 有无线电干扰、电场效应和离子流密度干扰。随着导线截面积 容量的限制，随着导线载流量的不断增加，线路温度也会增 的不断增大，输电线路的电场效应、无线电干扰和粒子流密度 加．电流量会随之受到限制．所以增加导线面积就成了必然。 干扰都有不同程度的降低。实际工程证明，大截面架空导线在 增加导线线路截面面积能够在保证导线在温度不变的情况 运行过程中，产生的感应电压、瞬间电击对人畜没有丝毫危 聿 零； 险，并且和普通导线相比较，其各项性能更为优良。 经济情况下，输送电能和线路横截面积的关系，如图３所示。 ４大截面架空导线输电技术的劣势 ９００ ８００ 大截面架空导线输电技术的采用不仅带来了优点，而且 也存在诸多不足之处，比如增加了线路负荷和施工难度等等。 耋＿ ４．１增加了线路负荷 簧５００ ４００ ３ｏｏ 采用大截面架空导线增加了导线自重、风荷重和张力，给 ２ｏｏ 塔杆带来了不必要的额外负荷重量。其中导线横截面和输电 输送誊蚺，Ｍｗ 线路每相垂直荷载、风压和正常运行张力的关系如图２所示。 图３最佳经济情况下输送电能和导线横截面积的关系图 ００ 里１ ４００ 从图３可以看出。随着输送容量的不断增加．导线横截面 ００ 暑ｌ ３００ ０００ 呈波动性增加的趋势。在输送容量较小的时候，可以采用较小 ６００ ・：００ ００ 的导线截面，输送容量较大的时候，导线截面有所增加，最终 Ｉｇｌ０ 禽Ｉ １０ 琴１ ００ｏ ０００ 趋近于８００ｍｍ 左右 ０Ｏ ９００ 加Ｏ 喜８００ ６大截面架空导线输电技术的综合效益 战越耐＾” 大截面架空导线输电技术主要带来了社会效益和经济效 荟 益，大截面导线可以解决多回路问题，明显提高输送效率，避 免大范围征地带来的土地资源紧缺问题，同时对周围环境造 妇 成的影响较小，改善／，－４Ｊ＇１的生活质量。无可否认，大截面架空 崮 导线输电技术在前期资金投入较多，但是随着线路运行时间 貔髑１矗｝加帅 的增加，节约下来的电能费用远非前期多投入资金可比。大截 图２导线横截面积和每相垂直荷载、风压和正常运行张力关系 面架空导线输电技术比常规导线具有较大的优势．所以在实 如图２所示，随着导线横截面积的不断增加，每相垂直荷 际施工过程中．大截面架空导线输电技术可以和耐高温导线 栽、每相风压和正常运行张力都有所增加，大致上呈现线性关 技术结合使用．降低大截面架空导线输电技术带来的施工困 系。每相垂直荷栽、每相风压和正常运行张力的增加不但对杆 难 我国还应该制定相关标准规范，对大截面架空导线输电技 塔本身性能产生了影响。无形之中增加了杆塔耗钢量，而且对 术提出具体而且规范的技术要求．提高电力系统运行的安全 杆塔选材也产生的影响。增加横截面积，杆塔需要采用组合角 性和可靠性。 钢，这不但增加了资金投入，而且增加了施工的难度。导线面 积的增加对相互配套的电力金具提出了更高的要求．金具不 ７结语 但要承受更大的应力，而且应该具备较长的金具寿命。 随着新技术和新工艺的不断涌现。我国大截面架空导线输 ４．２提高了施工难度 电技术必将迎来新的发展情景．为我国经济发展“添砖加瓦”。 大截面架空导线输电技术给线路施工带来了诸多困难， 比如杆塔的承载负荷能力和配套金具的性能。随着截面积的 参考文献 『ｌ１黎沙．我国电网建设的新突破一深圳妈湾电厂大截面输电线路的技 不断增加．所需要的牵张设备出力能力的也应该随之提高，但 术经济分析ＩＪ１．数量经济技术经济研究，２０１０（６）：ｌ１～ｌ２．’ 是当前我国使用的牵张设备大都适用于３００～４００ｒａｍ 的线 ［２］叶鸿声，龚大卫，黄伟中，等．提高导线允许温度的可行性研究和工 路．很难满足实际要求．限制了大截面架空导线输电技术的应 程实ｇｅ［ｊ］．电力建设，２０１１（１２）：３～４． 用推广 ［３］蒲晓羽，张云都．大截面导线在输电技术中的应用与研究叨．黑龙江 ５如何选择大截面架空导线输电线路的面积 电力．２ＯＬＯ（Ｏ２）：９９～ｌＯ４． 大截面导线输电技术能够提高电力输送效率，增加输电 容量，但是随着架空导线的面积不断增加，所需费用也不断增 收稿日期：２０１４—１１－１６ 加。实际设计施工过程中，应该综合考虑多方面因素，最大限 度的提高经济效益嘲。举例说明，某输电线路从Ａ地到Ｂ地， 总输送功率为Ｓ．每一条回路输送电能Ｐ，线路总投资公式为： ，ｒ Ｃ １、 Ｚ＝ｋｘ（１ １）ｘＷ （２） Ｘ＝ｎｘｄｘＡＰ （３） ｒ ０ ， 式中：ｚ一总费用；ｋ－不同截面导线建设费用系数；１ ＋１ ｌ 为线路回数；Ｗ一单线路费用；ｘ一线路损耗费用；ｎ一预计运行时 间；ｄ一电价；△Ｐ一电能损耗。按照（２）和（３）公式可以得出最佳 ｉ期
