220kV輸電線路低風(fēng)壓鋁合金芯高導(dǎo)電率鋁型線絞線的應(yīng)用研究

楊清舟

摘? 要：隨著電網(wǎng)飛速發(fā)展，對導(dǎo)線的要求越來越高，以某220kV線路工程為例，通過年費用最小法對導(dǎo)線選型進行計算分析，推薦采用大截面節(jié)能導(dǎo)線。與常規(guī)鋼芯鋁絞線2×JL1/G1A-300/40相比，風(fēng)荷載降低15%，電阻損耗分別減少12.7%，年費用低15.73萬元/km（低4.5%），經(jīng)濟效益顯著。

關(guān)鍵詞：220kV輸電線路;低風(fēng)壓;大截面導(dǎo)線

中圖分類號：TM75 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2019）34-0169-02

Abstract： With the rapid development of power grid， the demand for conductors is getting higher and higher. Taking a 220kV 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/G1A-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%）.

Keywords： 220kV transmission line; low wind pressure; large cross-section conductor

引言

高壓輸電線路導(dǎo)線選型研究是交流輸電線路的重要課題，對線路的輸送容量、電能損耗、電磁環(huán)境有很大的影響。同時對整個工程的造價影響極大。因此，導(dǎo)線合理選型對交流輸電線路節(jié)約成本、降低工程造價及運行損耗有著十分深遠的意義[1]。

本文以江西某工程為例，新建單回架空線路33.4公里，地形比例為丘陵50%、平地15%、泥沼35%。設(shè)計氣象條件為基本風(fēng)速27m/s、設(shè)計覆冰10mm。輸送容量416MW。

1 導(dǎo)線選型簡介

根據(jù)系統(tǒng)遠期輸送的要求，對于常規(guī)鋼芯鋁絞線2×300mm2或1×720mm2及以上截面的才能滿足要求。本論文僅對單分裂1×720mm2及以上截面導(dǎo)線進行研究。

1.1 鋼芯鋁絞線

該導(dǎo)線為常規(guī)截面導(dǎo)線，本次選取720mm2對應(yīng)型號JL/G2A-720/50參與比選。

1.2 中強度鋁合金絞線

該導(dǎo)線由中強度鋁合金線絞合而成，為現(xiàn)階段廣泛推廣應(yīng)用的三種節(jié)能導(dǎo)線之一。本次選取720mm2對應(yīng)型號JLHA3-775參與比選。

1.3 鋼芯鋁合金絞線型線

在原有圓線同心絞架空導(dǎo)線上進行改進，以型線單線代替常規(guī)的圓線結(jié)構(gòu)制成型線同心架空導(dǎo)線，可提高導(dǎo)線的綜合性能。本次選取“T”型型線JL3X/LHA1-660/240參與比選。

1.4 低風(fēng)壓導(dǎo)線

采用加強芯高導(dǎo)電率鋁合金線LHA55.25，該鋁合金產(chǎn)品導(dǎo)電率達到55.25%IACS，比國標(biāo)要求的導(dǎo)電率還要高3%左右，抗拉強度為315MPa，與等結(jié)構(gòu)的鋁合金芯鋁絞線對比，在保證導(dǎo)線的抗拉強度的同時，進一步降低了導(dǎo)線的電阻，提升了導(dǎo)線的節(jié)能效果。

同時采用低風(fēng)壓導(dǎo)線，該導(dǎo)線最外層采用型線結(jié)構(gòu)和V形溝槽，使得導(dǎo)線表面形成一定的粗糙度，似高爾夫球狀外表面。使導(dǎo)線表面形成一定的粗糙度，降低導(dǎo)線的阻力系數(shù)，從而降低了導(dǎo)線的風(fēng)壓。

本次選取1×JL3X/LHA1（DFY）-660/240低風(fēng)壓鋁合金芯高導(dǎo)電率鋁型線絞線參與比選。各新型導(dǎo)線主要技術(shù)參數(shù)見表1。

2 導(dǎo)線性能分析

經(jīng)載流量、電阻損耗、導(dǎo)線溫度、交流電阻和電磁環(huán)境計算得知，在極限輸送容量情況下，JL/G2A-720/50的導(dǎo)線溫度最高，為64.07℃，JL3X/LHA1（DFY）-660/240的導(dǎo)線溫度最低，為53.35℃;相同輸送容量下，新型大截面型線節(jié)能導(dǎo)線的節(jié)能效果更好;各參選導(dǎo)線方案的電磁環(huán)境計算結(jié)果均滿足限值要求。相同輸送容量（416MW）下1×JL3X/LHA55.25（DFY）-660/240和常規(guī)2×JL1/G1A-300/40相比，電阻損耗分別減少12.7%。

經(jīng)導(dǎo)線弧垂、過載能力、耐張串強度、對桿塔荷載計算得知，JLHA3-775導(dǎo)線弧垂特性最好;參選的導(dǎo)線覆冰過載均滿足要求;導(dǎo)線金具串配套采用2×120kN耐張串。

經(jīng)導(dǎo)線用量、桿塔耗鋼量、基礎(chǔ)用量、絕緣子用量、損耗費用比較得知，以JL/G1A-720/50導(dǎo)線為基準(zhǔn)進行比較，最經(jīng)濟的導(dǎo)線是JLHA3-775，本體投資節(jié)約且損耗小;JL3X/LHA55.25（DFY）-660/240損耗最小，雖然靜態(tài)投資較大，但僅需3年收回投資。JL/G1A-720/50靜態(tài)投資最大。

3 導(dǎo)線年費用比選分析

進一步采用年費用最小法[1]進行綜合技術(shù)經(jīng)濟比較。按公式1進行計算，年費用計算結(jié)果見表2。

（1）

邊界條件如下：（1）經(jīng)濟使用年限為30年，施工期按2年計算，前一年投資為60%，后一年投資為40%。（2）年最大損耗小時數(shù)3200h。（3）設(shè)備運行維護費率1.4%。（4）電力工程回收率8%。（5）上網(wǎng)電價0.41元/kW·h。