新疆地区轻载750kV线路的导线选择

徐玉波 周 刚 刘 琦 刘翰柱

(国网新疆电力公司经济技术研究院，新疆 乌鲁木齐 830011)1;(西南电力设计院，四川 成都 610021)2

0.引言

新疆阿克苏～巴楚750kV输电线路为南疆地区库车～阿克苏～巴楚～喀什750kV输变电工程的一部分，线路途经阿克苏市、柯坪和巴楚县3个市县，全线总长192km，线路50年一遇10m高设计风速为30m/s，最大设计覆冰5mm，海拔1200m左右，地形划分为山地占5.1%，平地占94.9%。

1.线路输送容量及导线截面要求

根据系统负荷预测及建设方案，2015年阿克苏－巴楚750kV单回线路输送容量为380MW;2020年阿克苏－巴楚将建设两回750kV输电线路，两回线路的输送容量为2×650MW。按照系统输送容量线路可采用6×300mm2导线，为满足电晕可听噪声及无线电干扰等要求，需采用6×400mm2导线。

2.导线选择的基本要求

导线截面和结构的选择除满足系统输送容量的要求外，还要考虑冰、风荷载对机械强度的要求和校验导线的电晕特性，满足输送容量、环境影响、施工、运行维护的要求，充分体现可靠性、经济性和社会效益。

3.导线选择的技术经济比较

3.1 技术特性比较。根据《110kV～750kV架空输电线路设计规范》规定，按照系统要求的截面选取的导线JL/G1A－300/40～300/70的外径为23.9－25.2mm小于规程规定的值，因此，选择了导线直径满足电磁环境要求的6×JL/G1A－400/50钢芯铝绞线、6×JL/LHA2－210/220、6×JL/LHA1－180/270铝合金芯铝绞线和6×LGJK－310/50扩径导线共四种进行技术特性比较:

(1)过载能力方面:所选的4种导线过载能力在平均500m档距条件下，其过载冰厚达17～22mm，满足导线过载能力要求。

(2)弧垂特性方面:铝合金芯铝绞线的弧垂特性最差，扩径导线的弧垂特性最好，结合阿－巴线路地形条件，采用其他三种导线比采用扩径导线导致铁塔增加0.5～2.0m，使铁塔耗钢量增加约1t/km。

(3)不同导线对铁塔荷载及耗钢量的影响:铝合金导线的线条风荷载和纵向最大使用张力最小，其次为210/220铝合金、扩径导线，而400/50导线荷载最大。与扩径导线相比，采用400/50导线将使铁塔耗钢量增加约0.5t/km;采用210/220铝合金芯导线可使铁塔耗钢量减少约1.0t/km;采用180/270导线与扩径导线的耗钢量基本相当。

(4)导线风偏对塔头尺寸的影响:阿－巴线路铁塔中相采用”V”型绝缘子串，由于受”V”型绝缘子串的Kv值限制，边相“I”串摇摆角略增大后，对铁塔摇摆校核影响较小，结合线路沿线以平地为主，无论采用以上何种导线型式，其对全线的铁塔耗钢量影响甚微。

通过对多种导线技术特性的比较，所选导线在机电特性方面均满足要求。

3.2 经济特性比较

(1)线路建设初期投资分析:采用扩径导线较采用210/220、180/270和400/50普通导线分别节省投资约1146.6万元、1922.7万元和1558万元。

(2)采用扩径导线增加的电能损耗与节约的初期投资经济性分析:阿－巴线路采用扩径导线较采用400/50普通导线每年全线路本体投资节约1558万元，因此在输送容量较小的轻载750kV线路 (导线电流小于0.9kA)，导线采用扩径导线仍具有明显的优势。

(3)导线年费用比较:线路的总体经济效益除要考虑线路的初期直接投资外，还应考虑在线路整个运行寿命周期内损耗等因素。

当线路输送容量在1000MW以内时，扩径导线的年费用最低，其次为210/220和400/50，经济性最差的是180/270。当输送容量超过1000MW时，随着导线损耗的增加，将抵消掉扩径导线节约的直接投资，其年费用将逐渐增加，此时210/220导线的年费用降为最低。因此，当输送容量增加，导线电流增加，损耗增加时，不同导线的年费用随之变化，针对阿－巴750kV线路而言，在线路输送容量1000MW以下时，扩径导线的年费用最低，其运行经济性最佳。

4.结论

(1)新疆海拔1000m以上地区750kV线路的导线选择，除满足机电特性要求外，必须对线路在各种输送容量下损耗及初期投资的关系进行综合分析。 (2)当线路输送容量较小，采用扩径导线多损耗的电能要达到抵消投资10万元/km，线路的运行时间至少在15年以上。 (3)采用扩径导线较采用400/50普通导线，在负荷利用时间5500、8760小时，线路至少运行30、20年以上，多损耗的电能才能抵消掉初期节约的投资 (尚不计资金利息等因素)。(4)在输送容量较小的轻载750kV线路 (导线电流小于0.9kA)上，采用扩径导线仍具有明显的优势。当线路输送容量在1000MW以内时，310/50扩径导线的年费用仍最低。(5)经过详细技术经济比较后，阿－巴750kV轻载线路在平丘地段导线选择采用扩径导线，仅在山区段导线采用配套钢芯铝绞线导线。

［1］西南电力设计院，阿克苏－巴楚750kV线路设计技术报告西南电力设计院.2013

［2］国家电网公司750kV输变电示范工程建设总结.2006

［3］《110kV～750kV架空输电线路设计规范》(GB50545－2010)

［4］《圆线同芯绞架空导线》(GB/T1179－2008)

［5］冯玉昌等《750kV扩径导线运行情况总结》电力建设Vol.28N.10Oct.2007