新疆地區(qū)輕載750kV線路的導線選擇

徐玉波 周 剛 劉 琦 劉翰柱

(國網(wǎng)新疆電力公司經(jīng)濟技術(shù)研究院，新疆 烏魯木齊 830011)1;(西南電力設計院，四川 成都 610021)2

0.引言

新疆阿克蘇～巴楚750kV輸電線路為南疆地區(qū)庫車～阿克蘇～巴楚～喀什750kV輸變電工程的一部分，線路途經(jīng)阿克蘇市、柯坪和巴楚縣3個市縣，全線總長192km，線路50年一遇10m高設計風速為30m/s，最大設計覆冰5mm，海拔1200m左右，地形劃分為山地占5.1%，平地占94.9%。

1.線路輸送容量及導線截面要求

根據(jù)系統(tǒng)負荷預測及建設方案，2015年阿克蘇－巴楚750kV單回線路輸送容量為380MW;2020年阿克蘇－巴楚將建設兩回750kV輸電線路，兩回線路的輸送容量為2×650MW。按照系統(tǒng)輸送容量線路可采用6×300mm2導線，為滿足電暈可聽噪聲及無線電干擾等要求，需采用6×400mm2導線。

2.導線選擇的基本要求

導線截面和結(jié)構(gòu)的選擇除滿足系統(tǒng)輸送容量的要求外，還要考慮冰、風荷載對機械強度的要求和校驗導線的電暈特性，滿足輸送容量、環(huán)境影響、施工、運行維護的要求，充分體現(xiàn)可靠性、經(jīng)濟性和社會效益。

3.導線選擇的技術(shù)經(jīng)濟比較

3.1 技術(shù)特性比較。根據(jù)《110kV～750kV架空輸電線路設計規(guī)范》規(guī)定，按照系統(tǒng)要求的截面選取的導線JL/G1A－300/40～300/70的外徑為23.9－25.2mm小于規(guī)程規(guī)定的值，因此，選擇了導線直徑滿足電磁環(huán)境要求的6×JL/G1A－400/50鋼芯鋁絞線、6×JL/LHA2－210/220、6×JL/LHA1－180/270鋁合金芯鋁絞線和6×LGJK－310/50擴徑導線共四種進行技術(shù)特性比較:

(1)過載能力方面:所選的4種導線過載能力在平均500m檔距條件下，其過載冰厚達17～22mm，滿足導線過載能力要求。

(2)弧垂特性方面:鋁合金芯鋁絞線的弧垂特性最差，擴徑導線的弧垂特性最好，結(jié)合阿－巴線路地形條件，采用其他三種導線比采用擴徑導線導致鐵塔增加0.5～2.0m，使鐵塔耗鋼量增加約1t/km。

(3)不同導線對鐵塔荷載及耗鋼量的影響:鋁合金導線的線條風荷載和縱向最大使用張力最小，其次為210/220鋁合金、擴徑導線，而400/50導線荷載最大。與擴徑導線相比，采用400/50導線將使鐵塔耗鋼量增加約0.5t/km;采用210/220鋁合金芯導線可使鐵塔耗鋼量減少約1.0t/km;采用180/270導線與擴徑導線的耗鋼量基本相當。

(4)導線風偏對塔頭尺寸的影響:阿－巴線路鐵塔中相采用”V”型絕緣子串，由于受”V”型絕緣子串的Kv值限制，邊相“I”串搖擺角略增大后，對鐵塔搖擺校核影響較小，結(jié)合線路沿線以平地為主，無論采用以上何種導線型式，其對全線的鐵塔耗鋼量影響甚微。

通過對多種導線技術(shù)特性的比較，所選導線在機電特性方面均滿足要求。

3.2 經(jīng)濟特性比較

(1)線路建設初期投資分析:采用擴徑導線較采用210/220、180/270和400/50普通導線分別節(jié)省投資約1146.6萬元、1922.7萬元和1558萬元。

(2)采用擴徑導線增加的電能損耗與節(jié)約的初期投資經(jīng)濟性分析:阿－巴線路采用擴徑導線較采用400/50普通導線每年全線路本體投資節(jié)約1558萬元，因此在輸送容量較小的輕載750kV線路 (導線電流小于0.9kA)，導線采用擴徑導線仍具有明顯的優(yōu)勢。

(3)導線年費用比較:線路的總體經(jīng)濟效益除要考慮線路的初期直接投資外，還應考慮在線路整個運行壽命周期內(nèi)損耗等因素。

當線路輸送容量在1000MW以內(nèi)時，擴徑導線的年費用最低，其次為210/220和400/50，經(jīng)濟性最差的是180/270。當輸送容量超過1000MW時，隨著導線損耗的增加，將抵消掉擴徑導線節(jié)約的直接投資，其年費用將逐漸增加，此時210/220導線的年費用降為最低。因此，當輸送容量增加，導線電流增加，損耗增加時，不同導線的年費用隨之變化，針對阿－巴750kV線路而言，在線路輸送容量1000MW以下時，擴徑導線的年費用最低，其運行經(jīng)濟性最佳。

4.結(jié)論

(1)新疆海拔1000m以上地區(qū)750kV線路的導線選擇，除滿足機電特性要求外，必須對線路在各種輸送容量下?lián)p耗及初期投資的關系進行綜合分析。 (2)當線路輸送容量較小，采用擴徑導線多損耗的電能要達到抵消投資10萬元/km，線路的運行時間至少在15年以上。 (3)采用擴徑導線較采用400/50普通導線，在負荷利用時間5500、8760小時，線路至少運行30、20年以上，多損耗的電能才能抵消掉初期節(jié)約的投資 (尚不計資金利息等因素)。(4)在輸送容量較小的輕載750kV線路 (導線電流小于0.9kA)上，采用擴徑導線仍具有明顯的優(yōu)勢。當線路輸送容量在1000MW以內(nèi)時，310/50擴徑導線的年費用仍最低。(5)經(jīng)過詳細技術(shù)經(jīng)濟比較后，阿－巴750kV輕載線路在平丘地段導線選擇采用擴徑導線，僅在山區(qū)段導線采用配套鋼芯鋁絞線導線。

［1］西南電力設計院，阿克蘇－巴楚750kV線路設計技術(shù)報告西南電力設計院.2013

［2］國家電網(wǎng)公司750kV輸變電示范工程建設總結(jié).2006

［3］《110kV～750kV架空輸電線路設計規(guī)范》(GB50545－2010)

［4］《圓線同芯絞架空導線》(GB/T1179－2008)

［5］馮玉昌等《750kV擴徑導線運行情況總結(jié)》電力建設Vol.28N.10Oct.2007