邱 楠
(中國能源建設(shè)集團廣東省電力設(shè)計研究院有限公司,廣東 廣州510663)
大跨越導(dǎo)線選型意義重大,關(guān)系著整個工程的質(zhì)量及投資,需加強重視。
導(dǎo)線選型是大跨越工程項目設(shè)計的關(guān)鍵,導(dǎo)線特性在很大程度上決定了跨越塔高度及其運行負荷、輸電性能、損耗、機械過載能力。合適的導(dǎo)線能從主體上確保大跨越工程的技術(shù)和經(jīng)濟性能,在工程中意義重大。
大跨越工程設(shè)計過程中,導(dǎo)線選型時應(yīng)當確保輸送容量足夠,與常規(guī)線路保持一致,避免成為輸送障礙。與常規(guī)線路配合中,應(yīng)當確保其電氣性能、機械性能,有效提高傳輸效率,確?;〈固匦?,管控工程造價。應(yīng)在現(xiàn)有的大跨越工程范圍內(nèi)對比選擇,一般不考慮開發(fā)、研制新導(dǎo)線。
本文以廣東500kV臺山電廠二期至圭峰送電線路崖門大跨越導(dǎo)線選型為例,就如何進行選型和注意的相關(guān)事項進行闡述,通過科學(xué)選型,確保工程質(zhì)量。
按系統(tǒng)要求,崖門大跨越每相導(dǎo)線載流量不小于4 137A(環(huán)境溫度為40℃時)。
經(jīng)綜合比較,跨越點選擇在崖門出??凇S沖圩段水道附近。以耐—直—直—耐方式跨越崖門水道,跨越檔距為1 259m,耐張段長2 485m。
本大跨越設(shè)計風速宜采用上川島10m高50年一遇10min平均最大風速,并增加10%,即43.5m/s??紤]工程附近500kV鼓香線的大跨越線路工程設(shè)計風速取值45.0m/s,推薦最大設(shè)計基準風速與原500kV鼓香線大跨越取值相同,即取45.0m/s。
根據(jù)規(guī)程規(guī)定,大跨越的導(dǎo)線截面一般按允許載流量選擇,并宜通過技術(shù)經(jīng)濟比較確定。按系統(tǒng)要求,在環(huán)溫25℃時的輸電能力應(yīng)不低于4 200MVA,相導(dǎo)線在25℃時的載流量不小于4 850A,折算至40℃時的載流量為4 137A。
2.4.1 導(dǎo)線材料
在大跨越設(shè)計中,增加導(dǎo)線抗拉強度,對降低跨越塔高度具有較大的經(jīng)濟價值,一般都采用高強度大截面的導(dǎo)線。國內(nèi)已有的大跨越目前使用以下幾種導(dǎo)線:
(1)高強度耐熱鋼芯鋁線。這種導(dǎo)線載流量大、強度高,適合做大容量送電線路的大跨越導(dǎo)線。
(2)高強度鋁包鋼絞線。這種導(dǎo)線機械強度高、載流量相對較小,適合做超大跨越檔距的大跨越導(dǎo)線。
2.4.2 相分裂數(shù)選擇
國內(nèi)設(shè)計的500kV超高壓輸電線路普遍采用四分裂,在大跨越工程中則二至四分裂均有。廣東省內(nèi)的大跨越較多采用雙分裂導(dǎo)線,采用三分裂導(dǎo)線的有武漢長江金口跨越等,四分裂導(dǎo)線為國內(nèi)大多數(shù)跨越所采用。
對大跨越工程而言,導(dǎo)線相分裂數(shù)的選擇已不是一個單純的電氣問題,它和工程的跨越規(guī)模、荷重條件、導(dǎo)線制造能力、施工組織等密切相關(guān)。
雙分裂導(dǎo)線,布置簡潔,相對荷重較輕,但導(dǎo)線制造特殊。廣東省內(nèi)的大跨越多采用此布置形式,已積累較豐富的施工、運行經(jīng)驗,無不良運行記錄。
三分裂導(dǎo)線方案,一般安裝等方面不存在問題,突出問題是運行經(jīng)驗較少,且特定的布置方式容易使導(dǎo)線產(chǎn)生“失穩(wěn)”現(xiàn)象,已有的運行經(jīng)驗并不理想。
四分裂導(dǎo)線方案,是使用較為廣泛的一種分裂方式,導(dǎo)線選擇面較廣,金具連接、施工安裝、運行維護均不存在什么問題,運行經(jīng)驗豐富。
根據(jù)上述分析,本跨越工程在導(dǎo)線選型中不考慮三分裂導(dǎo)線方案,只對雙分裂和四分裂導(dǎo)線方案進行選型、塔高計算等比較。
2.4.3 導(dǎo)線方案比較
結(jié)合本跨越工程的輸送要求和跨越條件,本工程擬選用特強鋼芯耐熱鋁合金絞線2×KTACSR/EST-720、2×KTACSR/EST-910、2×KTACSR/EST-1000、4×KTACSR/EST-530,國產(chǎn)特強鋼芯鋁合金絞線4×AACSR/EST-640/290,加強型鋼芯鋁合金絞線4×LHAGJ-630/80等6種導(dǎo)線型號進行技術(shù)經(jīng)濟比較,它們的拉力重量比均處于11.89~15.90區(qū)間。6種導(dǎo)線方案的組合形式、最大使用張力、導(dǎo)線總耗量、跨越塔塔重、基礎(chǔ)混凝土量及可比部分(導(dǎo)線、跨越塔和基礎(chǔ))的投資對比等具體如表1所示。
2.4.4 推薦線型
根據(jù)表1比較結(jié)果,采用四分裂的方案4、5、6時,水平、垂直荷載和耐張塔的張力均較雙分裂導(dǎo)線方案1、2、3大得多,鐵塔和基礎(chǔ)的費用因而較大,工程造價較昂貴。雙分裂方案自1995年起在廣東省500kV沙江Ⅱ回等共7處大跨越建成投運,有豐富經(jīng)驗,效果良好。方案1在線溫達到其極限時,載流量不滿足要求,不予采用;方案2、3各方面相差不大,考慮線損并為系統(tǒng)發(fā)展留有一定裕度,方案3應(yīng)優(yōu)于方案2,推薦采用方案3的2×KTACSR/EST-1000型特強鋼芯耐熱鋁合金絞線,導(dǎo)線采用相雙分裂、水平排列,導(dǎo)線水平分裂間距取700mm。
表" 采用不同型號導(dǎo)線的技術(shù)經(jīng)濟比較
總而言之,做好大跨越導(dǎo)線合理選型工作,可以有效實現(xiàn)大跨越工程項目的技術(shù)與經(jīng)濟性能,因此應(yīng)當加強重視。
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