基于500kV同塔双回输电线路架空地线能量损耗分析

于运涛

摘 要 近几年来，随着国家电力发展壮大的步伐连续不断加速，国家电网也获得快速发展壮大，基本上建立了完整的远距离输电电网网架。为了更好地确保电力的稳定性，多搭建500kV同塔双回输电线路架空地线，这从一定程度上降低线路占地面积过多和造价工程过高的难题，也增强了能量利用率。本文旨在对架空地线进行简单的介绍，然后对能量损耗的原因进行大概的分析，提供一些参考意见。

关键词 架空地线;能量损耗;改进策略

现在的国家电网中，500kv的电力线路多选用架空地线。架空地线为电力线路的安全可靠平稳运行给予了保障，与此同时也导致了高损耗的问题，许多的电力资源被浪费。而因为在我国目前首要的发电方式仍为火力发电，因而导致的生态环境问题也十分的明显[1]。因而，科学合理的应用架空地线和架空地线的接地方式十分的关键。

1架空地线概述

现代社会中，电是大家生产制造和日常生活不可或缺的关键环节，架空地线在电力网中的使用极大程度上满足了社会经济发展对电力网络提出的要求，给大家的日常生活提供了極大的方便和快捷。伴随着电网的发展，电力线路铺设时要应对的条件更加复杂，不但要达到供电要求，还需要确保不会受到大自然天气状况的干扰正常运作。

架空地线的使用具有很大的意义。首先，能够避免雷击直接对电力线路的击打，另一方面，当雷击造成电流时，对雷击电流开展分流，减少流入杆塔的雷击流进而使塔顶电位减低;其次，能合理有效减低电力线路发生短路故障时的工频电压和潜供电流;最后，对导线开展屏蔽进而减低导线上的感应电压。架空地线在一定水平上确保了高压和超高压输电线路的安全可靠和平稳运作。除此以外，OPGW光纤复合架空电线还能够兼具通讯作用，既能够是普通高压输电线路的避雷线，还可以是供电系统光纤通信线路。现阶段，由于具备很高的稳定性，OPGW光纤复合电线在具体电网工程项目中被普遍使用[2]。

现阶段，电力线路主要是铺设两条呈对称的架空地线，普通地线采用分段绝缘中间点接地，OPGW复合光纤采用逐基接地。电力线路的导线和OPGW光纤复合地线两者之间产生电磁感应和静电耦合现象，造成OPGW光纤复合地线两者之间产生感应电压，进而产生感应电流和电流耗损。

2能耗分析

2.1 排列

同塔双回输电线路导线垂直排序时，两回线路相序普遍存在多种多样排序形式，分别是同相序排序、逆相序排序、其他相序排序。

同相序排列的两根地线感应电流位置相同、大小几乎也相同。两根架空地线的感应电流数据相同，中间地线上电流量分布十分的均匀，地线两头的地线电流较低。此外，地线两头的入地电流量明显高于中间入地电流量，呈“U”形分布;逆相序排序的同塔双回输电线路两根地线的感应电流大小也几乎相同，并且左右两根架空地线的感应电流数据不一，但差别并不大，且沿线的地线感应电流分布点呈不均匀分布。不同的挡距感应电流大小不同，地线感应电流主要是根据不同挡距内的两条地线自身产生的回路，非常少的部分电流量通过杆塔与地面产生回路;选用其他相序排序形式时，排序的形式基本上有四种。逆相序排序为同相序排序时地线损耗的18.9%，而其他相序排序介于两者之间。

2.2 电流

地线感应电流与线路电流量多少息息相关，并且呈线性相关，线路电流量越大，地线电能耗损越大。除此以外，电流量平衡度也对耗能有影响，两回线路电流量不平衡时，架空地线感应电流在导线和地线的空间位置排序不平衡和线路电流量不平衡的累加作用影响下，地线感应电流伴随着电流量之间的不平衡变大而变大，地线电能耗损伴随着电流量不平衡度变大而近似平方变大。当中相间电流不平衡度的变大时，导致的感应电流和地线耗损的变大是十分显著的[3]。

2.3 线路长度

地线感应电流与线路长度有着密切关系。在线路长度小于9千米时，感应电流随着线路的变长而增大，地线感应电流呈现单调增加的现象，从地线的两端到中间。当线路的长度大于9千米时，线路的长度对地线的感应电流的影响较小，感应电流从两端到中间，先大幅度的增加，然后增加的速度慢慢变小，直到不再变化。

2.4 挡距

地线感应电流与挡距也有关系。随着挡距变大而近似线性降低，线路挡距变大，地线感应电流降低。电流耗损则与地线感应电流之间存在平方关系，挡距的变大，平方关系就随之降低。此外，随着挡距变大，导线和地线之间的弧垂也会变大。然而相同工作环境温度下，导线和地线的弧垂增长幅度之间，前者大于后者。也就是说，挡距变大的话导线和地线的平均高度差也会变大。这能够解释为什么电流感应和电能损耗会随着挡距的变大而降低。

2.5 导线和地线平均高度

下相导线对中相导线和上相导线的抵消作用随着下相导线的平均高度增大而提高，使得感应电流变少;感应电流随着中相导线平均高度的变大而先减少再增加;上相导线与架空地线相互之间的感应效果随着上相导线平均高度变大提高。三相导线空间的不平衡度变大则会使得地线感应电流变大。

当地线平均高度越大，地线和各相导线相互之间的感应效果会被弱化，那么它的感应电流就会减少。本质是更改导地线空间的距离，从而使地线平均高度对地线感应电流和电能耗损的产生干扰。

3结束语

电对人们的生活至关重要，500kV同塔双回输电线路架空地线为电力稳定提高了保障，也降低了能耗。文中对架空地线进行了简单的介绍，然后对造成能量损耗的排列方式、电流、线路长度、挡距、导线和地线平均高度等因素进行大概的分析，提供一些可参考的意见。在未来的电力输送线路发展中，保证电力稳定的同时继续降低能耗依旧是创新的主要方向。既能完成输电任务又能减少能耗从而保护环境，促进电网和生活更好的发展。

参考文献

[1] 周响凌.OPGW与输电线路损耗之间的关系探讨[J].电力系统通信，2001，22（6）：14-16.

[2] 李本良，袁兆祥，惠旭，等.降低高压交流输电线路地线损耗的运行方式[J].电网技术，2011，35（3）：98-102.

[3] 韦钢，陈广，张子阳，等.多回输电线并架时避雷线损耗的研究[J].电力建设，2005，26（3）：39-41.