节能型线在110千伏输电线路工程应用分析比较

节能型线在110千伏输电线路工程应用分析

摘 要

我国架空输电线路导线以钢芯铝绞线为主，在国际上，这类导线的应用历史已超过了100年。

随着社会的进步，国家电网公司提出了建设环境友好型、资源节约型社会的要求，提倡在工程建设中积极应用新技术新材料，各种新型节能导线大量应用到了送电线路工程中。结合以往工程的经验和目前市场上比较常见的几种新型导线，本文拟对钢芯高导电率铝绞线(包括型线)、铝合金芯高导电率铝绞线(包括型线)和中强度铝合金线等节能导线在研究工程的应用进行比较分析。

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1 前 言

导线选型是研究输电线路关键技术的重要课题。导线作为输电线路的主要元件，担负着远距离传输电能的重任，必须具有良好的电气性能、机械性能和经济性能，保证运行安全可靠，满足电磁环境保护要求，具有合理的技术经济指标和良好的社会效益。导线在工程造价中占有较大比重，截面选择过大将会显著增加工程投资，截面选择过小将使传输效率、电磁环境和运行性能变差。因此合理选择导线截面，对电网建设的安全可靠、环境保护、经济运行具有重要意义。

2 基本研究条件 2.1 工程概况

谷源～芦洪市110kV线路工程，全长为22.5km，。线路整体由东南向西北走线，新建段长19.5km。线路位于湖南省永州市冷水滩区、芦洪市境内，海拔高度小于300m。

2.2 电力系统参数

表2.3—1 电力系统条件一览表 项 目 系统额定电压(kV) 系统最高运行电压(kV) 系统正常输送功率(MW) 功率因数 最大负荷利用小时数(小时) 条件取值 110 126 60 0.9 5000

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3 节能导线介绍

（1） 铝合金芯高导电率铝绞线

铝合金芯高导电率铝绞线与外径相同的普通钢芯铝绞线相比，将导电率 9%IACS 的钢芯替换为导电率为 52.5%IACS 或53%IACS 的高强度铝合金芯， 铝单丝的导电率由 61%IACS 提高至61.5%IACS～63%IACS，合理设计铝合金芯和铝线的股数，有效降低了绞线整体的直流电阻。

（2） 中强度铝合金绞线

中强度铝合金绞线与外径相同的普通钢芯铝绞线相比，钢芯替换为58.5%IACS中强度铝合金芯，有效降低了绞线整体的直流电阻。

（3） 钢芯高导电率铝绞线

钢芯高导电率铝绞线与铝截面相同的普通钢芯铝绞线相比，铝单丝的导电率由61%IACS提高至61.5%IACS～63%IACS之间，有效降低了绞线整体的直流电阻。

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（4） 型线工程应用技术原理

相对于常规的圆线同心绞导线，S/Z形型线同心绞导线由于其特殊的结构形式，具有以下良好的机电性能：

1）等截面积条件下线径可压缩约9%，减小了风、冰荷载； 2）大风时体形系数低，进一步减小了风荷载；

3）表面光洁，不易附着杂质，从而降低了电晕放电产生的损耗和电磁环境问题；

4）型线由于其特有的结构，股线间相互干扰，具有更高的内部自阻尼，有利于微风振动能量的吸收；

5）型线绞合紧密，表面光洁，湿雪不易粘附在导线表面，覆冰容易脱落；

6）型线绞合紧密，使雨水灰尘等电化学物质不易进入，有利于保护内部的镀锌层或防腐油脂；

7）Z型绞线相互交叠压制，即使有少量断股也不会脱离导线，不易造成整根导线松动散股；

将S/Z型铝线拉丝和绞制技术与导线节能技术相结合，能够开发出各种型线同心绞节能导线，如ACSS/TW、ACCC/TW、应力转移型特强钢芯软铝绞线、钢芯高导电率硬铝S/Z型绞线、铝合金芯S/Z型铝绞线等。这些导线不仅具备普通型线的多重优点，还能降低电阻损耗，是名符其实的节能型线，

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5 节能导线选型

目前在国内应用比较广泛的新型节能导线主要有钢芯高导电率铝绞线(包括型线)、铝合金芯高导电率铝绞线（包括型线)和中强度铝合金线，本文采用上述几种节能导线与常规钢芯铝绞线JL/G1A—300/40在研究工程中进行详细的技术经济特性比较。

为共选择了9种导线进行比较，分别为：钢芯铝绞线JL/G1A—300/40、钢芯高导电率铝绞线JL4/G1A-300/40、型线同心绞钢芯高导电率铝绞线JL4X/G1A-370/40和JL4X/G1A-300/40、铝合金芯高导电率铝绞线JL1/LHA1-165/175、铝合金芯高导电率铝型线绞线JL1X/LHA1-205/175和JL1X/LHA1-170/145、中强度铝合金绞线JLHA3-340、JLHA3-280，9种导线的主要技术参数见下表。

表5.2—1 导线型号及技术参数表(一)

JL/G1A 导线型号 -300/40 铝(铝合金) 根×直径(mm) 钢(铝合金) 铝(铝合金) 截面积(mm2) 钢(铝合金 总截面 铝(铝合金)导电率 铝钢(铝合金)截面比 直径(mm) 单位质量(kg/km) 7×2.66 300.09 38.9 338.99 61% 7.7 23.9 1131.0 7×2.66 300.09 38.9 338.99 63% 7.7 23.9 1131.0 7×2.66 299.34 38.90 338.24 63% 7.7 21.76 1129.2 7×2.66 372.11 38.90 411.01 63% 9.6 23.94 1329.9 24×3.99 -300/40 24×3.99 -300/40 / -370/40 / JL4/G1A JL4X/G1A JL4X/G1A 33

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