220kV输电线路低风压铝合金芯高导电率铝型线绞线的应用研究

杨清舟

摘  要：随着电网飞速发展，对导线的要求越来越高，以某220kV线路工程为例，通过年费用最小法对导线选型进行计算分析，推荐采用大截面节能导线。与常规钢芯铝绞线2×JL1/G1A-300/40相比，风荷载降低15%，电阻损耗分别减少12.7%，年费用低15.73万元/km（低4.5%），经济效益显著。

关键词：220kV输电线路;低风压;大截面导线

中图分类号：TM75 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2019）34-0169-02

Abstract： With the rapid development of power grid， the demand for conductors is getting higher and higher. Taking a 220kV line project as an example， the conductor selection is calculated and analyzed by the method of minimum annual cost， and the large cross-section energy-saving conductor is recommended. Compared with the conventional steel core aluminum strand 2×JL1/G1A-300/40， the wind load is reduced by 15%， the resistance loss is reduced by 12.7%， and the annual cost is reduced by 157300 yuan / km （by 4.5%）.

Keywords： 220kV transmission line; low wind pressure; large cross-section conductor

引言

高压输电线路导线选型研究是交流输电线路的重要课题，对线路的输送容量、电能损耗、电磁环境有很大的影响。同时对整个工程的造价影响极大。因此，导线合理选型对交流输电线路节约成本、降低工程造价及运行损耗有着十分深远的意义[1]。

本文以江西某工程为例，新建单回架空线路33.4公里，地形比例为丘陵50%、平地15%、泥沼35%。設计气象条件为基本风速27m/s、设计覆冰10mm。输送容量416MW。

1 导线选型简介

根据系统远期输送的要求，对于常规钢芯铝绞线2×300mm2或1×720mm2及以上截面的才能满足要求。本论文仅对单分裂1×720mm2及以上截面导线进行研究。

1.1 钢芯铝绞线

该导线为常规截面导线，本次选取720mm2对应型号JL/G2A-720/50参与比选。

1.2 中强度铝合金绞线

该导线由中强度铝合金线绞合而成，为现阶段广泛推广应用的三种节能导线之一。本次选取720mm2对应型号JLHA3-775参与比选。

1.3 钢芯铝合金绞线型线

在原有圆线同心绞架空导线上进行改进，以型线单线代替常规的圆线结构制成型线同心架空导线，可提高导线的综合性能。本次选取“T”型型线JL3X/LHA1-660/240参与比选。

1.4 低风压导线

采用加强芯高导电率铝合金线LHA55.25，该铝合金产品导电率达到55.25%IACS，比国标要求的导电率还要高3%左右，抗拉强度为315MPa，与等结构的铝合金芯铝绞线对比，在保证导线的抗拉强度的同时，进一步降低了导线的电阻，提升了导线的节能效果。

同时采用低风压导线，该导线最外层采用型线结构和V形沟槽，使得导线表面形成一定的粗糙度，似高尔夫球状外表面。使导线表面形成一定的粗糙度，降低导线的阻力系数，从而降低了导线的风压。

本次选取1×JL3X/LHA1（DFY）-660/240低风压铝合金芯高导电率铝型线绞线参与比选。各新型导线主要技术参数见表1。

2 导线性能分析

经载流量、电阻损耗、导线温度、交流电阻和电磁环境计算得知，在极限输送容量情况下，JL/G2A-720/50的导线温度最高，为64.07℃，JL3X/LHA1（DFY）-660/240的导线温度最低，为53.35℃;相同输送容量下，新型大截面型线节能导线的节能效果更好;各参选导线方案的电磁环境计算结果均满足限值要求。相同输送容量（416MW）下1×JL3X/LHA55.25（DFY）-660/240和常规2×JL1/G1A-300/40相比，电阻损耗分别减少12.7%。

经导线弧垂、过载能力、耐张串强度、对杆塔荷载计算得知，JLHA3-775导线弧垂特性最好;参选的导线覆冰过载均满足要求;导线金具串配套采用2×120kN耐张串。

经导线用量、杆塔耗钢量、基础用量、绝缘子用量、损耗费用比较得知，以JL/G1A-720/50导线为基准进行比较，最经济的导线是JLHA3-775，本体投资节约且损耗小;JL3X/LHA55.25（DFY）-660/240损耗最小，虽然静态投资较大，但仅需3年收回投资。JL/G1A-720/50静态投资最大。

3 导线年费用比选分析

进一步采用年费用最小法[1]进行综合技术经济比较。按公式1进行计算，年费用计算结果见表2。

（1）

边界条件如下：（1）经济使用年限为30年，施工期按2年计算，前一年投资为60%，后一年投资为40%。（2）年最大损耗小时数3200h。（3）设备运行维护费率1.4%。（4）电力工程回收率8%。（5）上网电价0.41元/kW·h。