输电线路导线截面的选择

输电线路导线截面的选择

             输电线路的截面宜根据系统需要按照经济电流密度选择，也可以根据系统输送容量，并结合不同导线的材料结构进行电气和机械特性等比选，通过年费用最小法进行综合技术经济比较后确定。

1.按照经济电流密度选择

        输电线路的棕投资可分为与导线截面无关和有关两类费用。线路总投资费用可以表示为：

       

        线路的年运行费用包括折旧费、检修维护费和管理费等，可用占总投资的百分比b表示为

 

       若不考虑电晕损失，线路的年电能损耗费用可以表示为

      若投资回收年限为n，则经济分析的年计算费用为：

     则可以得出经济截面为：

      则可以得出经济电流为：

       

         经济电流密度值参考GB50545-2010 79页表格

2. 按年费用计算选择 

         架空线路的年费用

         

      式中：

      A-------年费用，万元/km;

      I0-------总投资,万元/km;

      i------- 基准收益率;

      n------- 线路工程经济使用期,年;

      C------- 年经营费,包括年维护费用和年电能损耗费用,万元/km。

        如果导线总截面过小，由于导线用量小、荷载轻，初始建设投资较省，但年损耗费用很大，在较短的运行年份里，就已抵偿了初始建设投资的减少，所以是不合适的。反之，如果导线总截面过大，虽年损耗费用较少，但由于导线用量大、荷载重，补偿初始建设投资所需的运行时间较长，也不经济。



 

3.按导线允许载流量校验

       控制导线允许载流量的主要依据是导线的最高工资允许温度，改温度主要由导线长期运行的强度损失和连接金具的发热而定。根据运行经验，导线的最高允许温度对钢芯铝绞线和钢芯铝合金绞线宜采用70℃，必要时可采用80℃ ，大跨越宜采用90℃ ；钢芯铝包钢绞线和铝包钢绞线 可采用80℃，大跨越可 采用100℃ ，或经实验决定；镀锌钢绞线可采用125℃。验算导线载流量时的环境气温采用最高气温月的最高平均气温、太阳辐射功率密度采用0.1W/cm^2，一般线路的计算风速采用0.5m/s，大跨越由于导线平均高度在30m以上，风速要相应增加，故取0.6m/s。导线允许载流量 公式如下：





      更多关于导线允许载流量可以查阅 GB50545-2010 规程的83~87页。



 4.按电压损耗校验

        在不考虑线路电压损耗的横分量时，线路电压、输送功率、功率因数、电压损耗百分数、导线电阻率及线路长度与导线截面的关系如下：

 

 5.按电晕条件校验

        超高压输电线路的特点在于表面电场强度较高，当电场强度大到一定数值时 ，导线周围的空气就产生游离形成放电 ，即称这种现象为导线电晕。电晕要消耗电能 ，增加线损，对无线电和利用导线作高频通道的信号有干扰影响 ，在线路附近产生电晕可听噪音，对生态环境造成影响 ，产生电化学腐蚀及电晕武动等 ，还会产生有功功率损耗。导线的电晕随外加电压的升高而出现、加剧。导线表面开始发生局部放电时的电压，称为起始电晕电压。导线表面全面发生电晕 的电压，称为临界电晕电压，相应的电场强度称为临界电晕场强。 导线的临界电晕场强，与其直径、表面状况及大气条件等有关。清洁绞线在晴天的临界电晕场强为：

     导线表面的电场强度不宜大于临界电晕场强的80%~85%，年平均电晕损失不宜大于线路电阻有功损失的20%。在海拔不超1000m的可不验算电晕的导线最小外径应该符合下表（ GB50545-2010  表5.0.2）

       超高压输电线路每相导线的根数可采用单根，也可以采用多根分裂导线，具体由技术经济比较确定。采用分裂导线它除具有表面电位梯度小，电晕临界 电压高外，还要单位电抗小，其电气效果相当于缩短线路长度，单位导纳大，等于增加了无功补偿。我国220kV~300kV架空输电线路现在多采用2分裂，分裂间距为400mm；500kV架空输电线路除个别大跨越外均采用4分裂，分裂间距为450mm。

       导线截面选择除开按照以上就行选择确定外，还要满足无线电干扰限值及湿导线条件下的可听噪声限值的规定（见 GB50545-2010  表5.0.4~5）。

本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/3938be69ccbff121dd3683ee.html