高压架空输电线路不同回路导线搭接方式探讨
2013-06-19张文杰薛滨潘少良朱司丞
张文杰,薛滨,潘少良,朱司丞
(湖州电力局经济技术研究所,浙江湖州313000)
高压架空输电线路不同回路导线搭接方式探讨
张文杰,薛滨,潘少良,朱司丞
(湖州电力局经济技术研究所,浙江湖州313000)
针对旧输电线路改造及新建输电线路改接工程,从满足电气与结构的安全等方面探讨了不同类型输电线路的搭接方式,避免在原有线路下方再新立杆塔,可有效降低工程量和施工难度,减少停电时间,提高电力系统供电可靠性。
输电线路;导线;搭接
2条运行中的高压架空输电线路,因系统稳定、转供负荷等运行方式调整的原因,需要临时或永久搭接,通常会采用在旧线下方组立新塔的方式,在同1基铁塔上实现搭接,但这种方式不仅工程投资大,造成不必要的浪费,而且停电时间长,影响电力输送。以下从降低工程造价,提高供电可靠性的角度,着重探讨在不立新塔的情况下,将2条相邻线路搭接在一起的方法。
1 线路搭接需要满足的电气与结构方面的安全要求
1.1 搭接导线之间的电气安全要求
导线在不同回路之间跳线、搭接,需要考虑导线与导线之间的安全距离。以空气为导电介质时,110 kV输电线路相电压的安全距离为1.0 m,线电压的安全距离为1.2 m。不同回路导线之间的距离不小于1.2 m(均不含风偏)。
搭接导线穿过不同相导线,需要采用绝缘性能更高的复合绝缘子悬垂串。线路上常用的复合绝缘子悬垂串能够承受的电压是导线对塔身的相电压,110 kV输电线路的相电压为63.5 kV。而搭接导线穿过不同相导线之间的电压为线电压(110 kV),搭接导线与穿越导线之间的绝缘子串需要承受110 kV电压。考虑到工程上采购方便,推荐采用220 kV线路上使用的复合绝缘子串。
导线垂直排列时,上下横担之间的距离通常大于3.5 m,导线跳线绝缘子串长度通常小于2.0 m,导线之间的距离大于1.5 m,满足导线之间的电气安全距离(1.2 m)。
1.2 搭接导线对地面及交跨物的电气安全要求
不同回路架空输电线路搭接,线路相距较近,搭接点通常选择在距离杆塔20 m以内。假设搭接点附近2条110 kV输电线路距离20 m左右,导线采用放松架设,导线弧垂约1.5 m左右,对于正常档距的输电线路,搭接导线的对地面距离大于档距中央导线对地距离。通常情况下搭接导线对被交跨物的影响小于输电线路本身对交跨物的影响,搭接导线对交跨物在电气上是安全的。
1.3 架空输电线路搭接受力安全要求
不同回路架空输电线路搭接,搭接点之间距离通常非常小,导线采用松弛架设,张力不大。
以搭接LGJ-300/25导线为例,现场导线距离地面15 m,风速27 m/s,导线截面积A=333.1 mm2,两搭接点之间距离档距l=20 m,弧垂fm= 1.5 m,由应力弧垂关系式得:
式中:g1为导线自重比载;σ0为导线应力。
水平张力P0为:
P0=σ0×A=1.038×333.1=346 N
等效导线水平档距lh为:
式中:g风为导线最大风比载。
P0相当于水平档距为35 m导线上的风荷载。只要所使用的杆塔还有35 m水平档距的裕度,搭接将不影响杆塔结构的安全。
在实际工程中,搭接档杆塔通常不会用到极限使用条件。如果达到最大使用条件,则需要对所使用的杆塔进行结构受力验算,绝大多数情况下杆塔结构仍然是安全的。
2 搭接方式探讨
2.1 导线水平排列输电线路的搭接方式
采用“耐-悬-悬-耐”的金具组合方式搭接,使导线跳过不同相的2根导线,不立新塔实现2条单回路接通,搭接示意见图1。
图1 导线水平排列搭接示意
施工中需要注意的问题:
(1)绝缘子均采用复合绝缘子,减轻金具串重量。
(2)选用绝缘子的耐压水平,较整条线路使用的绝缘子耐压水平要提高1个电压等级。
(3)搭接导线与杆塔横担的距离宜大于一定安全距离,110 kV线路考虑到杆塔拉线的影响,距离宜大于5 m。
(4)搭接导线之间的水平距离宜大于一定安全距离,110 kV线路宜大于4 m。
以220 kV莫梁变110 kV莫德1521线进线档拆除为例,莫德1521线T形在110 kV莫溪1522线上。采用导线耐张串、导线悬垂绝缘子串、导线悬垂绝缘子串、导线耐张串,先与一相导线搭通,然后依次跳过两相导线,再与另一回导线搭通。这样不仅停电时间很短(1天),而且工程造价也很低,搭接后实景见图2。
图2 水平排列搭接后实景
2.2 垂直排列两条输电线路的搭接方式
采用“耐-耐”或者“耐-悬-悬-耐”的金具组合方式搭接,使导线跳过同相的1根或2根导线,不立新塔,实现2条同塔架设双回路线路不同杆塔不同回路接通,搭接示意见图3。
图3 导线垂直排列搭接示意
施工中需要注意的问题:
(1)绝缘子均采用复合绝缘子,减轻金具串重量。
(2)选用绝缘子的耐压水平,较全线使用的绝缘子耐压水平要提高1个电压等级。
(3)采用“耐-悬-悬-耐”的金具组合方式搭接时,悬垂串长度一般不超过横担之间垂直距离的一半,搭接导线与下相横担或中相横担之间的垂直距离宜大于一定安全距离,110 kV线路宜大于1.0 m。
某220 kV变电所110 kV侧需要停电检修,将导致部分110 kV变电所全部停电,为解决部分110 kV变电所在220 kV变电所检修期间全停的问题,采用导线在不同回路线路之间临时搭接供电的方式,如图4所示。
图4 垂直排列搭接后实景
2.3 水平与垂直输电线路的搭接
采用“耐-耐-悬”的金具组合方式搭接,实现新建单回路与已经投运的双回路直线塔T形的搭接。
施工中需要注意的问题:
(1)绝缘子均采用复合绝缘子,减轻金具串重量。
(2)搭接导线需要放松架设,档距为20 m时,建议弧垂1.0 m。
图5为新建单回路与已投运的双回路直线塔T形搭接示意,图6为T形搭接金具串连接示意。
2.4 塔身挂点的特殊搭接方式
如果导线之间或导线与建筑物之间电气距离不能满足GB 50545的要求,宜采用将下导线挂线点由下横担头移到塔身的方法,使电气距离满足国标要求。
图5 单回路终端塔与已经投运的双回路直线塔T形搭接示意
图6 T形搭接金具串连接示意
施工中需要注意的问题:
(1)塔身挂点宜选在有斜梁的横隔面上。
(2)塔身挂点需在塔身两侧顺线路方向对称挂设。
(3)门架档塔身挂点,可以不在塔身两侧顺线路方向对称挂设,但需将门架档放松架设。
为使110 kV莫干线单回路终端与110 kV莫林线双回路终端塔导线之间或导线与建筑物之间电气距离满足GB 50545的要求,采用塔身挂点搭接,见图7。
不同回路架空输电线路搭接,通常采用并沟线夹、耐张线夹、跳线串等金具,将导线直接连接在一起,导线采用松弛架设。为有效保证输电线路防雷,避雷线可采用与导线类似的搭接方式。
3 结语
对高压架空输电线路不同回路导线搭接方式的灵活应用,可以减少新立塔的基数及相应的工程投资,减少系统停电时间,增加电力系统的可靠性,在工程实践中已经得到了广泛的使用,并取得了良好的经济与社会效益。
图7 塔身挂点搭接
[1]GB 50545-2010 110~750 kV架空输电线路设计规范[S].北京:中国电力出版社,2010.
[2]赵先德.输电线路基础[M].北京:中国电力出版社,2012.
(本文编辑:杨勇)
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ZHANG Wen-jie,XUE Bin,PAN Shao-liang,ZHU Si-cheng
(Huzhou Electric Power Bureau,Huzhou Zhejiang 313000,China)
Aiming at the wiring project between the old lines and the newly-built ones,the paper discusses the wiring modes for different types of transmission lines that meet the structural and electrical security to prevent erecting new poles and towers under the existed lines,reducing the amount of works and construction difficulty,reducing the outage duration and increasing power supply reliability of power system.
transmission lines;conductor;connection
TM752
:B
:1007-1881(2013)05-0004-04
2012-12-31
张文杰(1969-),男,杭州人,工程师,长期从事高压输电线路技术管理工作。