輸電線路中節(jié)能導線的應用研究

［摘 要］在目前用電負荷持續(xù)增加的趨勢下，長距離跨區(qū)域輸電已經成為較重要的輸電模式，為了提高輸電線路的經濟性、穩(wěn)定性、可靠性與環(huán)保性，需要提高節(jié)能導線的使用頻率。如果現(xiàn)有的高壓輸電線路全部替換成節(jié)能導線將會節(jié)約45 億kW·h左右的電能，相當于150 萬t 的標準煤。文章以某輸電工程為例，基于實際條件和建設要求分析了導線選型的設計方案，提出了1 種常規(guī)導線和3 種新型節(jié)能導線，3 種節(jié)能導線分別是鋼芯高導電率硬鋁絞線、鋁合金芯鋁絞線和中強度全鋁合金絞線，并從其載流量、線路損耗、機械特性、經濟性等指標對導線進行對比研究，以期為類似的輸電項目提供參考。

［關鍵詞］電力系統(tǒng)；輸電線路；節(jié)能導線；電能損耗

［中圖分類號］TM75 ［文獻標志碼］A ［文章編號］2095–6487（2024）05–0092–03

1 工程概況

以某輸電工程為例，為了滿足城市發(fā)展要求，需要完善相應的750 kV 輸電網架，以支撐3 條特高壓直流外送干線。該工程的路徑長度為2×124 km，航空距離為110 km，曲折系數(shù)為1.29，線路形式為兩條單回路，一次循環(huán)換位，利用2 基雙回路終端塔倒相序。電力系統(tǒng)標稱電壓與最高運行電壓分別是750 kV和800 kV， 最大負荷利用小時數(shù)為3 000～5 000 h，在正常情況和事故情況下的最大輸送功率分別是3 000 MW 和5 500 MW，功率因數(shù)為0.95，該工程在選擇導線時要掌握單回路塔型和導線水平排列的相關信息。

2 節(jié)能導線的設計分析

在鋁截面不變的前提下，普通導線的鋁單絲導電率為61%IACS，而鋼芯硬鋁絞線則采用63%IACS 高導電率鋁線，由于單導線直流電阻與導電率為反比關系，因此鋼芯高導電率硬鋁絞線通過提高導電率有效降低直流電阻，進而減少電能損耗，實現(xiàn)節(jié)能效果；鋁截面相同時，普通鋼芯鋁絞線的9%IACS 鋼芯被替換成鋁合金芯，同時對鋁合金芯和鋁線股數(shù)進行合理安排，原導線的鋼芯缺乏導電性，因此可以實現(xiàn)降低直流電阻、減少能耗的目的；中強度全鋁合金絞線采用58.5%IACS 中強度鋁合金材料，提升了導線的導電面積，進而優(yōu)化了導電率。