【正文】 ............................................................... 3 3 導(dǎo) 線截面及材料的選擇 .................................................................... 4 導(dǎo)線總截面的選擇 ......................................................................... 4 導(dǎo)線分裂根數(shù)的選取 ..................................................................... 4 導(dǎo)線分裂間距 ................................................................................ 4 導(dǎo)線材料 ........................................................................................ 4 參選導(dǎo)線參數(shù)表 ............................................................................ 7 4 導(dǎo)線電氣性能的比較 ........................................................................ 8 導(dǎo)線電流密度的取值 ..................................................................... 8 導(dǎo)線最高允許溫度 ........................................................................10 導(dǎo)線允許載流量 ...........................................................................10 電磁環(huán)境計(jì)算 ...............................................................................12 導(dǎo)線電能損耗 ...............................................................................19 本章小結(jié) .......................................................................................26 5 導(dǎo)線機(jī)械特性比較 .......................................................................... 27 導(dǎo)線力學(xué)特性比較表 ..................................................................27 導(dǎo)線機(jī)械特性比較 ......................................................................29 6 導(dǎo)線經(jīng)濟(jì)性比較 .............................................................................. 32 導(dǎo)線電能損耗費(fèi)用 ........................................................................32 導(dǎo)線方案靜態(tài)投資比較 ................................................................35 導(dǎo)線方案經(jīng)濟(jì)敏感性分析 ............................................................40 年費(fèi)用計(jì)算 ...................................................................................43 7 綜合比較及結(jié)論 .............................................................................. 49 從電氣性能方面分析 ....................................................................49 從機(jī)械特性方面分析 ....................................................................49 從經(jīng)濟(jì)性能方面比較 ....................................................................50 參選導(dǎo)線特點(diǎn) ...............................................................................51 線路潮流分析 ...............................................................................51 導(dǎo)線選擇結(jié)論 ...............................................................................54 節(jié)能導(dǎo)線應(yīng)用分析 ........................................................................56 8 地線選型 .......................................................................................... 59 概述 .............................................................................................59 地線選擇原則 ..............................................................................60 地線機(jī)械性能 ..............................................................................61 地線耐振性能 ..............................................................................62 地線分流能力 ..............................................................................62 地線 EM/E0值 ...............................................................................63 OPGW 選型 .................................................................................64 地線選型 結(jié)論 ..............................................................................65 1 1 概述 導(dǎo)線的選擇是解決 1000kV 高壓輸電關(guān)鍵技術(shù)的重要課題，它對(duì)線路的輸送容量、 電能損耗、 傳輸特性、環(huán)境問(wèn)題 (靜電感應(yīng)，電暈引發(fā)的電強(qiáng)效應(yīng)、無(wú)線電干擾、可聽(tīng)噪聲等 )、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)都有很大的影響，導(dǎo)線選擇的目標(biāo)是確保工程的經(jīng)濟(jì)、可靠和滿(mǎn)足環(huán)保要求。 導(dǎo)線作為輸電線路的部件之一，它的主要功能當(dāng)然是安全可靠地輸送電能，對(duì) 1000kV 高壓輸電線路不僅要求滿(mǎn)足環(huán)境保護(hù)的要求，而且在經(jīng)濟(jì)上還應(yīng)是合理的，因此，對(duì)導(dǎo)線在電氣和機(jī)械兩方面都提出了嚴(yán)格的要求。 為將更多的新技術(shù)、新材料、新工藝應(yīng)用到電網(wǎng)建設(shè)中， 國(guó)網(wǎng)公司提出基 2 建設(shè)計(jì) [2020]18 號(hào)《關(guān)于開(kāi)展輸電線路節(jié)能導(dǎo)線試點(diǎn)應(yīng)用工作的通知》的要求，并已在各地開(kāi)展應(yīng)用節(jié)能導(dǎo)線的試點(diǎn)工程的導(dǎo)線選型工作。 表 主要設(shè)計(jì)氣象條件 設(shè)計(jì)工況 氣溫 (℃ ) 風(fēng)速 (m/s) 覆冰厚度 (mm) 最高氣溫 +40 0 0 最低氣溫 20 0 0 最大風(fēng) 速 5 27 30 32 0 覆冰情況 5 10 導(dǎo)線： 10 地線： 15 年平均氣溫 +10 0 0 安裝情況 10 10 0 3 大氣過(guò)電壓 +15 10 0 操作過(guò)電壓 +15 15 0 年平均雷暴日 40 冰的比重 g/cm3 （ 注：最大風(fēng)速為對(duì)地 10 米基準(zhǔn)高度，地線覆冰厚度較導(dǎo)線增加 5mm，但 “ 僅針對(duì)地線支架的機(jī)械強(qiáng)度設(shè)計(jì)。 導(dǎo)線分裂間距 參考有關(guān)數(shù)據(jù)表明，當(dāng)分裂間距在 400mm 左右時(shí)導(dǎo)線表面最大電場(chǎng)強(qiáng) 度最低。銅是良導(dǎo)體，又具有良好的機(jī)械性能及耐腐蝕性，但其價(jià)格貴，供應(yīng)量有限，經(jīng)綜合比較可知，鋁是架空輸電線最理想的導(dǎo) 體材料。其中鋼絞線由于強(qiáng)度高且成本低而被長(zhǎng)時(shí)間采用，作為輸電線路導(dǎo)線的加強(qiáng)芯，組成鋼芯鋁絞線 。 鋼芯鋁絞線具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，架設(shè)與維護(hù)方便、線路造價(jià)低，傳輸容量大、有利于跨越江河和山谷等特殊地理?xiàng)l件的敷設(shè)、具有良好的導(dǎo)電性能和足夠的機(jī)械強(qiáng)度、 檔距 可放大等特點(diǎn) ， 因此廣泛應(yīng)用于各種電壓等級(jí)的架空輸配電線路中。鋁包鋼芯鋁絞線廣泛適用于各種電壓等級(jí)的輸電線路和要求增大鋁鋼截面 比的輸電線路， 鋁包鋼芯鋁絞線的鋼芯的鋼絲上被鋁層包裹，鋁鋼結(jié)合層為 8μm 的相互滲透層，結(jié)合力非常好，鋼不與鋁股相接觸，避免了不同金屬之間的電腐蝕，且與空氣中的水汽隔絕，使得鋁包鋼芯比鍍鋅鋼芯抗腐能力耐鹽霧腐蝕能力提高 11 倍， 其防腐能力強(qiáng)的特點(diǎn)使之廣泛應(yīng)用于沿海地區(qū)、鹽堿灘和三、四級(jí)工業(yè)污染區(qū)輸電線路。在等總截面應(yīng)用條件下，由于基本無(wú)導(dǎo)電能力的 9%IACS 鋼芯被鋁合金芯替代，所以鋁合金芯鋁絞 7 線的直流電阻比普通鋼芯鋁絞線更小，因此提高了導(dǎo)電能力。與等總截面的高強(qiáng)度鋁合金線相比提高了導(dǎo)電率，降低了抗拉力； 與等總截面的普通鋼芯鋁絞線相 比，同樣由于鋁合金材料替代了鋼芯，相當(dāng)于增大了導(dǎo)線的導(dǎo)電截面，提高了 導(dǎo)線導(dǎo)電能力。 參選導(dǎo)線參數(shù)表 各 導(dǎo)線 參數(shù) 基本 參考了 相 關(guān) 執(zhí) 行 標(biāo) 準(zhǔn) ，僅 鋁 包 鋼 芯 鋁 絞 線JL/LB20A630/45 由于 在目前國(guó)網(wǎng)采購(gòu)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范 中 的規(guī)格 （外徑為 ） 與其余幾種導(dǎo)線 （外徑為 ） 不一致， 為保證各參選導(dǎo)線規(guī)格的一致性， 8 本報(bào)告使用了有關(guān)廠家提供 的 該導(dǎo)線參數(shù)。 表 我國(guó)規(guī)定的經(jīng)濟(jì)電流密度 （ A/mm2） 導(dǎo)線材料 最大負(fù)荷利用小時(shí) 3000 以下 30005000 5000 以上 鋁 銅 經(jīng)計(jì)算，本工程分別考慮每回輸送容量為 3000MW～ 12020MW，則各導(dǎo)線的電流密度值見(jiàn)下表： 表 各參選導(dǎo)線 在每回輸送容量為 3000MW～ 12020MW 的 電流密度（ A/mm2） 序號(hào) 1 2 3 4 5 導(dǎo)線類(lèi)型 JL/G1A630/45 JL/LB20A630/45 JL(GD)/G1A630/45 JL/LHA1465/210 JLHA3675 導(dǎo)線型號(hào) 鋼芯鋁絞線 鋁包鋼芯鋁 絞線 鋼芯高導(dǎo)電率鋁絞線 鋁合金芯鋁 絞線 中強(qiáng)度鋁合 金 分裂根數(shù) 8 8 8 8 8 輸送容量（每回，3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 10 MW） 11000 12020 由于本 工程 線路 最大 輸送容量需按照 N1 原則 取值 ， 正 常輸送容量在 23000MW～ 2 6000MW，參選導(dǎo)線實(shí)際的電流密度處于 A/mm2 ～， 雖 并未達(dá)到經(jīng)濟(jì)電流密度 ，但 經(jīng)濟(jì)電流密度已經(jīng)不能用于決定最優(yōu)導(dǎo)線截面， 僅 為導(dǎo)線截面的初步選取做參考。/)( tSFR RWWWI ??? 式中 : I —— 允許載流量（ A）； RW —— 單位長(zhǎng)度導(dǎo)線的輻射散熱功率（ W/m） ； FW —— 單位長(zhǎng)度導(dǎo)線的對(duì)流散熱功率（ W/m） ； SW —— 單位長(zhǎng)度導(dǎo)線的日照吸收功率（ W/m）； 39。 ℃