摘要:架空輸電線路導(dǎo)線在整個線路工程建設(shè)中占有的投資比例較高,導(dǎo)線截面的合理選擇直接影響工程的投資。因此,架空輸電線路導(dǎo)線截面的選擇應(yīng)從其電氣性能和經(jīng)濟性能兩方面考慮,一般按經(jīng)濟電流密度選擇導(dǎo)線截面并進行必要的條件校驗。合理選擇導(dǎo)線截面,對降低工程造價、保證線路長期安全運行,有著重要的意義。
關(guān)鍵詞:輸電線路;導(dǎo)線截面;經(jīng)濟電流密度;條件校驗
中圖分類號:TM751 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-2374(2014)29-0126-02
1 導(dǎo)線概述
架空輸電線路導(dǎo)線長期在野外運行,經(jīng)常耐受風(fēng)、冰等外荷載的作用,受氣溫的劇變和環(huán)境污染等的侵蝕,同時受國家資源和工程造價的限制。因此,導(dǎo)線的選擇需要綜合考慮線路的輸送的負(fù)荷容量及負(fù)荷的增長情況、導(dǎo)線的生產(chǎn)及制造成本、氣候環(huán)境的影響、架線施工、運行維護等多方面因素。
架空輸電線路導(dǎo)線在整個線路工程建設(shè)中占有的投資比例較高,約占整個工程投資的20%~25%,導(dǎo)線截面的合理選擇直接影響導(dǎo)線的投資。因此,導(dǎo)線截面大小的選擇對線路輸送容量及有色金屬的消耗起決定性作用。合理選擇導(dǎo)線截面對降低工程造價、保證線路長期安全運行有著重要的意義。
2 導(dǎo)線截面的選擇
架空輸電線路導(dǎo)線截面的選擇應(yīng)從其電氣性能和經(jīng)濟性能兩方面考慮,根據(jù)負(fù)荷大小、輸送容量及輸送距離,確定輸送線路電壓等級及導(dǎo)線采用的截面大小。
導(dǎo)線輸送容量,需要考慮系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃,選擇可能出現(xiàn)的最大負(fù)荷。有時根據(jù)輸送容量可以采用不同的電壓等級來輸送,例如要求架設(shè)一條線路為一礦區(qū)供電,礦區(qū)負(fù)荷為3500kVA,我們可以選擇采用10kV線路供電,也可以選擇采用35kV線路供電。這就需要根據(jù)整個系統(tǒng)的布局,電源點容量情況、電源點至負(fù)荷點的距離,綜合考慮布局的合理性、技術(shù)的安全性、投資的經(jīng)濟性,確定采用的輸送電壓等級,再根據(jù)輸送電壓等級、輸送容量確定導(dǎo)線的截面。
架空輸電線路導(dǎo)線截面一般先按經(jīng)濟電流密度初選導(dǎo)線截面,再根據(jù)電暈、允許電壓損失、發(fā)熱及機械強度等條件校驗。導(dǎo)線經(jīng)濟電流密度的確定是根據(jù)國家在不同國民經(jīng)濟發(fā)展階段的經(jīng)濟政策和生產(chǎn)水平,由線路總投資、年運行費用、年電能損耗費用,依據(jù)最大負(fù)荷利用小時數(shù)、功率因素及投資回收年限等,取總費用最小和投資經(jīng)濟效果最佳的導(dǎo)線截面作為經(jīng)濟截面,從而導(dǎo)出經(jīng)濟電流密度。我國導(dǎo)線的經(jīng)濟電流密度經(jīng)歷了三個階段的發(fā)展。目前,我們使用的導(dǎo)線經(jīng)濟電流密度是采用動態(tài)計算方法所得,是當(dāng)前使用較為完善和周密的方法,是最為接近客觀實際情況計算方法。
按經(jīng)濟電流密度選擇導(dǎo)線截面所用的輸送容量,應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃,進行必要的負(fù)荷預(yù)測和潮流計算確定,在計算中須采用正常進行方式下出現(xiàn)的最大負(fù)荷,工程設(shè)計一般應(yīng)滿足10年的負(fù)荷發(fā)展需要。但在系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃還不明確的情況下,應(yīng)充分考慮將來可能的最大輸送容量。
導(dǎo)線截面的計算公式為:
3.3 按電壓損耗校驗導(dǎo)線截面
根據(jù)《電能質(zhì)量供電電壓允許偏差》規(guī)定供電電壓允許偏差為:35kV及以上供電電壓正、負(fù)偏差的絕對值之和不超過標(biāo)稱電壓的10%;20kV及以下三相供電電壓允許偏差為標(biāo)稱電壓的±7%;220V單相供電電壓允許偏差為標(biāo)稱電壓的+7%、-10%。
在計算中如電壓損耗不超過上述規(guī)定就認(rèn)為是可行的。如電壓損耗超過上述規(guī)定時,首先應(yīng)考慮改進系統(tǒng)接線,合理分配負(fù)荷以降低電壓損失;其次是提高負(fù)荷的功率因素,用并聯(lián)電容器作為調(diào)壓措施之一。我們認(rèn)為,在使用帶負(fù)荷調(diào)壓變壓器時,線路電壓損耗可適當(dāng)減少;一般來說,加大導(dǎo)線截面對降低電壓損耗效果不明顯,但線路投資增加較多,也是不經(jīng)濟的。
電壓損耗計算公式:
3.4 按機械強度校驗
所有電壓等級的輸電線路均需要滿足必要的機械
強度。
根據(jù)電網(wǎng)建設(shè)與改造技術(shù)導(dǎo)則規(guī)定,線路導(dǎo)線一般應(yīng)選用鋼芯鋁絞線,對一般110kV及以上電壓等級導(dǎo)線截面不小于120mm2;35~66kV線路導(dǎo)線截面一般不小于70mm2;且任何線路都不允許使用單股導(dǎo)線。
4 結(jié)語
輸電線路導(dǎo)線截面的選擇,應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃,進行必要的負(fù)荷預(yù)測和潮流計算確定最大負(fù)荷,由系統(tǒng)規(guī)劃確定輸送電壓等級,綜合技術(shù)和經(jīng)濟兩方面考慮,選擇導(dǎo)線截面。一般按經(jīng)濟電流密度進行選擇,并應(yīng)進行電暈、允許載流量、電壓損耗及機械強度等條件校驗。
參考文獻
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作者簡介:李紅橋(1982-),男,湖北漢川人,供職于重慶陸洋工程設(shè)計有限公司,中級職稱,研究方向:輸電線路設(shè)計。