【正文】 （ kV/cm） I 串布置 V 串布置 從 上 表 可以看出，對(duì)于同一條線路，導(dǎo)線表面最大電場(chǎng)強(qiáng)度與 導(dǎo)線 半徑 密切相關(guān) ，本報(bào)告討論的 五 種 型號(hào)導(dǎo)線的直徑 相一致 ， 因此 各 導(dǎo)線表面最大電場(chǎng)強(qiáng)度都 一致 。因此，一般同塔雙回線路均推薦采用逆相序布置。 電磁環(huán)境計(jì)算 導(dǎo)線相序布置 導(dǎo)線相序排列 不同 對(duì)其表面電場(chǎng)強(qiáng)度有影響。） 按照 N1 原則，當(dāng)一回線路故障時(shí)，另一回線路應(yīng)能輸送全部的功率，本工程 系統(tǒng)條件為正常條件下每回輸送容量為 3000MW～ 6000MW，當(dāng)某一 回故障時(shí)，另一回要求的輸送容量為 6000MW～ 12020MW，根據(jù)表 導(dǎo)線方案的最大輸送容量對(duì)比可知，各參選導(dǎo)線均能滿足要求。 52 10)2/( ?? ????? ??? af Re=VD/ ? 85 10)2/( ?? ????? ??? a 式中： V—— 垂直于導(dǎo)線的風(fēng)速 取 （ m/s）； ? —— 導(dǎo)線表面空氣層的運(yùn)動(dòng)粘度（ m2/s）； 日照吸熱功率 SW 的計(jì)算式： DJW SSS ?? 式中： S? —— 導(dǎo)線表面的吸熱系數(shù) 取 ； SJ —— 日光對(duì)導(dǎo)線的日照強(qiáng)度取 1000（ W/m2） 。 對(duì)流散熱功率 FW 的計(jì)算式： 4 8 ??? fFW ? 式中： f? —— 導(dǎo)線表面空氣層的傳熱系數(shù)（ W/mtR —— 允許溫度時(shí)導(dǎo)線的交流電阻 （ Ω /m） 。 ” 導(dǎo)線 允許 載流量 根據(jù)導(dǎo)線允許載流量公式： 39。 導(dǎo)線最高允許溫度 導(dǎo)線最高允許溫度是控制導(dǎo)線載流量的主要依據(jù)，導(dǎo)線允許最高溫度主要由導(dǎo)線經(jīng)過長(zhǎng)期運(yùn)行后的強(qiáng)度損失和連接金具的發(fā)熱而定，當(dāng)工作溫度越高，運(yùn)行時(shí)間越長(zhǎng)，則導(dǎo)線的強(qiáng)度損失越大，但根據(jù)國(guó)外一些研究數(shù)據(jù)，從導(dǎo)線耐熱的角度考慮，鋼芯鋁絞線可采用 150℃，主要應(yīng)考慮導(dǎo)線接頭的氧化和連接金具 的發(fā)熱情況。 我國(guó)幅員遼闊，各地電網(wǎng)的送電成本又 有 明顯差異，因此各地區(qū)的經(jīng)濟(jì)電流密度亦應(yīng)有所不同，但目前我國(guó)尚未制定出適合的數(shù)值，表 是原 “ 水電部 ” 1965 年頒布的經(jīng)濟(jì) 電流密度值。 各參選導(dǎo)線參數(shù)表見下節(jié)。 各參選導(dǎo)線參數(shù)表見下節(jié)。 高強(qiáng)度鋁合金絞線在高差較大的山區(qū)工程中較有優(yōu)勢(shì)，但 本 工程 覆冰厚度為 10mm，地形也主要為平地，且該導(dǎo)線材料的導(dǎo)電率較低導(dǎo)致電能損耗較大，故 本 工程 不推薦采用高強(qiáng)度鋁合金絞線。 鋁合金絞線分為高強(qiáng)度鋁合金線及中強(qiáng)度鋁合金線 ： 高強(qiáng)度鋁合金絞線采用 53%IACS 高強(qiáng)度鋁合金材料， 我國(guó)從 60 年代開始研制和開發(fā)高強(qiáng)度鋁合金線，在 90 年代引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備和工藝技術(shù)，產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平 ； 中強(qiáng)度全鋁合金絞線 則 采用 %IACS 中強(qiáng)度鋁合金材料 。 本文選擇鋁合金芯鋁絞線 JL/LHA1465/210 參與比較。 3） 鋁合金芯鋁絞線 鋁合金芯鋁絞線采用 %IACS 高強(qiáng)度鋁合金芯替代普通鋼芯鋁絞線中的鋼芯和部分鋁線，導(dǎo)線外部鋁線 為 %IACS 硬鋁 。鋁包鋼芯鋁絞線 630mm2 截面的有JL/LB20A630/4 JL/LB20A630/55，考慮到 本 工程全線為輕冰區(qū) ，且地形以無較大高差 ，故不推薦采用 JL/LB20A630/55。 2）鋁包鋼芯鋁絞線 由鋁包鋼絲和硬鋁線絞合組成，內(nèi)層為單股或多股鋁包鋼絲作為加強(qiáng)芯，主要承擔(dān)導(dǎo)線所受張力，外層為單層或多層硬鋁絞線，為導(dǎo)線的主要導(dǎo)電部分。 鋼芯鋁絞線 的種類主要為普通鋼芯鋁絞線及鋼芯高導(dǎo)電率硬鋁絞線 ： 普通鋼芯鋁絞線 作為最常用的導(dǎo)線形式，在我國(guó)有著豐富的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)， 6 生產(chǎn)該種型號(hào)導(dǎo)線的廠家較多， 普通 鋼芯鋁絞線 630mm2 截面的有JL/G1A630/4 JL/G1A630/55， 考慮到本工程全線為輕冰區(qū)，且地形以無較大高差， ，故不推薦采用 JL/G1A630/55； 鋼芯高導(dǎo)電率硬鋁絞線鋼芯高導(dǎo)電率硬鋁絞線采用 63%IACS 高導(dǎo)電率鋁線 (國(guó)際退火銅導(dǎo)電率為 100%IACS)，替代普通鋼芯鋁絞線中的 %IACS 鋁線，與鋁截面相同的普通鋼芯鋁絞線相比，由于鋁線導(dǎo)電率的提高，可使導(dǎo)線整體直流電阻值降低，導(dǎo)電能力提高，電能損耗減少。 按工程要求，系統(tǒng)確定的條件、要求，結(jié)合線路沿線的地形和氣象條件，以及我國(guó)現(xiàn)在導(dǎo)線生產(chǎn)的情況，本文選擇以下幾種類型導(dǎo)線進(jìn)行選擇： 1）鋼芯鋁絞線 為兩種金屬（鋁、鋼）混合絞制的導(dǎo)線，內(nèi)層為單股或多股鍍鋅鋼絲作為加強(qiáng)芯，主要承擔(dān)導(dǎo)線所受張力，外層為單層或多層硬鋁絞線，為導(dǎo) 線的主要導(dǎo)電部分。 然而普通鋼芯鋁絞線面臨電能損耗較大、弧垂特性 較差、防腐能力差等問題，隨 科技的高速發(fā)展， 鋼芯高導(dǎo)電率硬鋁絞線、鋁合金芯鋁絞線、鋁合金絞線 等節(jié)能導(dǎo)線 應(yīng)運(yùn)而生，并均 在線路上 得到了 國(guó)際廣泛應(yīng)用。但純鋁也有一定的缺點(diǎn)，就是其機(jī)械強(qiáng)度比較小，只能用于較小的檔距，對(duì) 特 高壓架空輸電線路工程較大的大檔距，則需由一種高強(qiáng)度的材料來加強(qiáng)。 表 導(dǎo)線的材料性能 材料 項(xiàng)目 銅 鋁 鋁合金 鋁包鋼 鍍鋅鋼絲 導(dǎo)電率 100 61 53 20 9 機(jī)械強(qiáng)度 100 39 71 321 318 重量 100 30 30 74 87 從表 看出，鋁的導(dǎo)電率只是銅的 61%，強(qiáng)度為銅的 39%，但由于其 5 比重小，相同體積下重量只有銅的 30%，因此，從鋁的導(dǎo)電率與重量比及強(qiáng)度與重量比 ， 與相同重量的銅相比可以得出，鋁比銅有更高的強(qiáng)度重量比以及更好的導(dǎo)電性能與重量比 ， 即某一特點(diǎn)的強(qiáng)度及導(dǎo)電率可以從較輕的重量中獲得。 導(dǎo)線材料 作為架空輸電線路的導(dǎo)線，有 兩 個(gè)基本要求，一是必須要有良好的導(dǎo)電率，二是必須具有一定的機(jī)械強(qiáng)度以支持其自身的重量及外來的自然荷重（風(fēng)荷載、冰荷載）。 國(guó)內(nèi)現(xiàn)有 1000kV 線路分裂間距均采用 400mm， 8 根子導(dǎo)線正 八邊形 排列。 導(dǎo)線分裂根數(shù)的選取 本工程推薦采用 8 分裂導(dǎo) 線組合方式。 ” ） 各 線路段 氣象條件及自然環(huán)境條件 本工程各 線路段 氣象條件及自然環(huán)境條件如下表： 表 各 線路段 沿線氣象條件及自然環(huán)境條件 標(biāo)段序號(hào) 設(shè)計(jì)風(fēng)速 (m/s) 設(shè)計(jì)覆冰厚度 (mm) 地形 海拔高程（ m） 路徑長(zhǎng)度（ km） 淮南 南京段 27 30 10 平丘 河網(wǎng) 少量低山 ＜ 500 195 南京 泰州段 30 10 平丘 河網(wǎng) 少量低山 ＜ 500 156 泰州 蘇州段 32 10 平地 河網(wǎng) ＜ 500 352 蘇州 滬西段 32 10 平地 河網(wǎng) ＜ 500 62 電力系統(tǒng)條件 經(jīng)系統(tǒng)專業(yè)分析，本工程電力系統(tǒng)條件如下： (1) 系統(tǒng)額定電壓： 1000kV (2) 系統(tǒng)最高運(yùn)行電壓： 1100kV (3) 系統(tǒng)每回輸送 容量 ： 3000 MW～ 6000MW； (4) 事故時(shí)每回極限輸送 容量 ： 6000 MW～ 12020 MW； (5) 功率因數(shù)： ； 4 (6) 最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)： 5000、 5500 小時(shí)； (7) 年損耗小時(shí)數(shù)： 3200、 3750 小時(shí) ； (8) 上網(wǎng)電價(jià)： 元 /度、 元 /度、 元 /度。 設(shè)計(jì) 氣象條件 本 線路 全線 按風(fēng)速 27m/s、 30m/s、 32m/s， 覆冰 10mm 設(shè)計(jì) ，具體設(shè)計(jì)氣象條件列于下表。 本文在導(dǎo)線的選型過程中 ，以招標(biāo)文件給定的可研推薦導(dǎo)線鋼芯鋁絞線 JL/G1A630/45 為基礎(chǔ)，主要從 載流量、電磁環(huán)境、 電能損耗、弧垂、過載能力、桿塔荷載、風(fēng)偏角、投資分析和年費(fèi)用等多個(gè)方面對(duì)普通鋼芯鋁絞線、鋁包鋼芯鋁絞線和三種節(jié)能導(dǎo)線（即高導(dǎo)電率鋼芯鋁絞線、鋁合金芯鋁絞線和中強(qiáng)度全鋁 合金絞線）進(jìn)行了詳細(xì)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較 。 原則上，在導(dǎo)線選型時(shí)，應(yīng)綜合考慮因素 有 ： 經(jīng)濟(jì)電流密度、允許載流量、對(duì)環(huán)境的影響、必要的機(jī)械強(qiáng)度、電能損 耗 、回收初投資年限、年費(fèi)用等 。在導(dǎo)線截面和分裂 方式的選取中，要充分考慮 導(dǎo)線的電氣和機(jī)械特性，在電氣特性方面， 1000kV 高壓線路由于電壓的升高， 導(dǎo)線電能損耗問題、 導(dǎo)線 電磁環(huán)境 問題將比 較低電壓等級(jí)的 高壓線路更加突出。所以在整個(gè)輸電線路的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較中，應(yīng)該對(duì)導(dǎo)線的截面和分裂型式進(jìn)行充分的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，推薦出滿足技術(shù)要求而且經(jīng)濟(jì)合理的導(dǎo)線截面和分裂型式。因此，導(dǎo)線 合理選擇對(duì) 1000kV 高壓輸電線路降低 工程 造價(jià) 及運(yùn)行損耗 有著十分深遠(yuǎn)的意義。 地線選型 綜合考慮地線機(jī)械性能、地線防振、 Em/E0 值，系統(tǒng)短路流量和工程氣象條件等多方面因素，本 工程 推薦采用 LBGJ18520AC 作為普通地線， OPGW光纜采用 OPGW185。 導(dǎo)線選型結(jié)論 （ 1）淮南 南京段（遠(yuǎn)期輸送容量為 23500MW 24000MW），導(dǎo)線推薦意見順序?yàn)椋轰撔句X絞線 JL/G1A630/4鋁合金芯鋁絞線 JL/LHA1465/2鋁包鋼芯鋁絞線 JL/LB20A630/4 鋼芯高導(dǎo)電率鋁絞線 JL(GD)/G1A630/4中強(qiáng)度鋁合金 JLHA3675； （ 2）南京 泰州段（遠(yuǎn)期輸送容量為 24000MW25000MW，考慮近、遠(yuǎn)期平均輸送容量約為 24000MW），導(dǎo)線推薦意見順序?yàn)椋轰撔句X絞線 JL/G1A630/4鋁合金芯鋁絞線 JL/LHA1465/2 鋁包鋼芯鋁絞線 JL/LB20A630/4 鋼芯高導(dǎo)電率鋁絞線 JL(GD)/G1A630/4中強(qiáng)度鋁合金 JLHA3675； （ 3）泰州 蘇州段（遠(yuǎn)期輸送容量為 25000MW26000MW），導(dǎo)線推薦 意見順序?yàn)椋轰X合金芯鋁絞線 JL/LHA1465/2中強(qiáng)度鋁合金 JLHA367鋼芯高導(dǎo)電率鋁絞線 JL(GD)/G1A630/4鋼芯鋁絞線 JL/G1A630/4鋁包鋼芯鋁絞線 JL/LB20A630/45； （ 4） 蘇州 滬西段（輸送容量低于 24000MW），導(dǎo)線推薦意見順序?yàn)椋轰X合金芯鋁絞線 JL/LHA1465/2 鋼芯鋁絞線 JL/G1A630/4 鋁包鋼芯鋁絞線 JL/LB20A630/4 鋼芯高導(dǎo)電率鋁絞線 JL(GD)/G1A630/4中強(qiáng)度鋁合金 JLHA3675。 導(dǎo)線機(jī)械性能比較 （ 1） 過載能力：各參選導(dǎo)線均足以滿足本 工程 10mm 覆冰的氣象條件要求； （ 2）高溫弧垂：僅中強(qiáng)度鋁合金絞線 JLHA3675 的高溫弧垂有較明顯的優(yōu)勢(shì) （較 鋼芯鋁絞線 JL/G1A630/45 降低 13%） ， 其余均接近； （ 3）水平荷載： 5 種導(dǎo)線水平荷載十分接近； （ 4）垂直荷載： 鋁合金芯鋁絞線 JL/LHA1465/2中強(qiáng)度鋁合金絞線JLHA3675 垂直荷載 略 小 ； （ 5） 大風(fēng)運(yùn)行張力 、最大使用張力 ： 鋁合金芯鋁絞線 JL/LHA1465/210張力較小 （ 較鋼芯鋁絞線 JL/G1A630/45 降低 8%） ， 中強(qiáng)度 鋁合金絞線JLHA3675 張力較大 （ 較鋼芯鋁絞線 JL/G1A630/45 增加 11%、 8%） ； 導(dǎo)線 經(jīng)濟(jì) 性能比較 （ 1） 回收初投資年限 在輸送容量為 2 6000MW，損耗小時(shí)數(shù)為 3200h 的情況下， 節(jié)能 導(dǎo)線均 能在短期內(nèi) （ 3～ 9 年 ） 回收 初投資，鋁合金芯鋁絞線 JL/LHA1465/210 回收年限最短 （ 3～ 4 年 ） 。 （ 3）可聽噪聲 各參選導(dǎo)線可聽噪聲值 （距離線路邊相導(dǎo)線地面水平投影外側(cè) 20m 處）比較接近，且均不大于 55dB，均能滿足噪聲的要求。 導(dǎo)線 電氣性能比較 （ 1） 允許載流量 各參選導(dǎo)線 載流量對(duì)應(yīng)的極限輸送容量均 在每回 12020 MW 以上， 能滿足輸送 要求。 電力系統(tǒng)條件 (1) 系統(tǒng)額定電壓： 1000kV (2) 系統(tǒng)最高運(yùn)行電壓： 1100kV (3) 系統(tǒng)每回輸送容量： 3000 MW～ 6000MW； (4) 事故時(shí)每回極限輸送容量： 6000 MW～ 12020 MW； (5) 功率因數(shù)： ； (6) 最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)： 5000、 5500 小時(shí)； (7) 年損耗小時(shí)數(shù)： 3200、 3750 小時(shí)； (8) 上網(wǎng)電價(jià)： 元 /度、 元 /度、 元 /度。 淮南 南京 上海特高壓交流工程 一般線路工程 初 步 設(shè) 計(jì) 第 六 卷 專題研究 報(bào)告 第 二 冊(cè) 導(dǎo)地線選型及新型導(dǎo)線應(yīng)用研究 2020 年 12 月 34S 121 5C A06 01 30S075 4C A06 01 50 S 3 8 4 C A0 6 0 1 專 題 摘 要 導(dǎo)線的選擇是 1000kV 輸電技術(shù)的重 要課題， 特高壓線路往往具有較大的輸送容量，故而 導(dǎo)線 的 選擇對(duì) 節(jié)約成本、 降低 電能損耗 、降低年費(fèi)用